採用再生能源的智慧電氣化：推動永續能源轉型
在高度自動化和電氣化的世界中，對電氣化的需求比以往任何時候都高。由於每個應用程式都有其獨特的需求和困難，因此多功能、適合用途且可調整的電源供應對於企業、結構和基礎設施至關重要。由於電力是提高可用性和盈利能力的槓桿，並且對於促進數位轉型至關重要，因此在數位化時代，這變得越來越重要。從開關設備、配電盤、配電系統和匯流排匯流排系統到保護和電力品質設備、開關和測量設備、工業開關和控制技術以及電氣安裝設備，這些設備涵蓋廣泛的應用。
採用再生能源的智慧電氣化
能源轉型的基本理解
簡而言之，能源轉型表示能源系統的重大轉變。對能源供應、生產、轉化、輸送和消耗方式以及各種市場和法規進行重大調整。它還對經濟、文化和環境的其他方面產生重大影響和後果，這些影響和後果遠遠超出能源系統本身。
推動當前能源轉型的力量
在二十一世紀，越來越明顯的是，化石燃料的廣泛生產和使用正在導致重大問題，包括氣候變遷以及生態和環境破壞。由於全球能源研究和技術創新的加速，可以想像和創造基於能源效率和再生能源的新的能源轉型。
轉向智慧電氣化帶來許多重要的好處
- 智慧電氣化可以提高電力網路的靈活性和彈性，同時提高安全性並降低對大型能源系統的化石燃料的依賴。同時，它也顯著提高了能源使用效率。由於使用電力於運輸和建築供暖系統等最終用途比使用化石燃料更有效率，因此智慧電氣化實際上將降低相同能源服務的總能源需求並提高經濟生產力。此外，它還可以減少污染，從而改善空氣品質和健康。
- 還可以在智慧電氣化和再生能源本身之間建立新的協同作用。
- 智慧電氣化創造了一個截然不同的系統。透過這個系統，建築、工業和交通運輸的電力總需求將大幅增加，從而開闢新的市場。這些新市場的主要供應商將是太陽能和風能。
因此，使用再生能源的智慧電氣化會產生正向回饋循環，在這種循環中，電氣化會刺激再生能源的新應用和市場，然後加速最終用途的電力轉型，從而開啟更大的靈活性並刺激更多的再生能源成長和技術進步。
採用不同部門的智慧電氣化
建築物
目前，全球最終消費量的 30% 由建築物使用。此外，其能源的一半由生物質、天然氣或石油提供。建築物使用的能源約有 70% 由住宅和其他住所使用，其餘 40% 用於商業和政府建築。目前，商業和公共建築中使用的能源有 51% 來自電力，而住宅建築則為 24%。
工業
在作為電力消耗的 119 EJ 能量中，約有 28% 用於供應能源，這是工業部門的全球最終消費總量。水泥、鋼鐵、氨和乙烯這四種能源密集型工業商品約佔工業能源需求的 60%。化石燃料是非能源消耗的唯一來源；其中，70% 用作乙烯生產的原料（主要使用石油），其餘 30% 用於生產甲醇和氨（主要使用天然氣）。
運輸
目前，在運輸（包括透過陸地、空中和海上運輸人員和貨物）所需的大約 121 EJ 能量中，只有大約 1% 是由電力提供的 (IEA, 2020a)。在全球範圍內，超過三分之二的電力用於鐵路運輸，電車和地鐵佔據了剩餘的大部分。
結論
為了說明再生能源和各部門電氣化之間引人注目的協同作用，本文概述了運輸、建築和工業部門採用再生能源的智慧電氣化的基本原理。該研究還描述了利用這些協同作用並創造一個擁有更好的能源系統、更好的健康、更高的生活水平以及更低發生災難性氣候變遷風險的未來的策略。由於提供採用再生能源實現電氣化的有效途徑可能具有挑戰性，因此需要仔細規劃、政治意願以及全面的國家能源策略和路線圖才能實現這一轉變。
作者：Sachetanand