智慧型電氣化與再生能源：賦能永續能源轉型
在一個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。由於每個應用都有其獨特的需求和困難，因此多功能、適用且可調整的電力供應對於企業、結構和基礎設施至關重要。由於電力是提高可用性和獲利能力的槓桿，並且對於促進數位轉型至關重要，因此這在數位化時代變得越來越重要。從開關設備、配電盤、配電系統和匯流排幹道系統，到保護和電能品質設備、開關和測量設備、工業開關和控制技術以及電氣安裝設備，這些設備涵蓋了廣泛的應用。
智慧型電氣化與再生能源
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、交付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造成重大問題，包括氣候變化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，可以想像並創造一種基於能源效率和再生能源的新能源轉型。
轉向智慧型電氣化帶來許多重要好處
- 智慧型電氣化可以提高電力網絡的靈活性和彈性，同時還可以提高安全性並降低對大型能源系統中化石燃料的依賴。它還同時顯著提高了能源使用效率。智慧型電氣化實際上會降低相同能源服務的總能源需求並提高經濟生產力，因為與使用化石燃料相比，將電力用於運輸和建築供暖系統等最終用途更有效率。此外，它還可以減少污染，從而提高空氣品質和健康。
- 智慧型電氣化和再生能源本身之間的新協同效應也成為可能。
- 智慧型電氣化創造了一個截然不同的系統。透過這個系統，建築物、工業和運輸的電力總需求將會大幅增加，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型電氣化產生了一個正向回饋迴路，其中電氣化激發了再生能源的新應用和市場，進而加速了最終用途的電力轉型，從而開啟了更大的靈活性，並刺激了額外的再生能源增長和技術進步。
智慧型電氣化與不同產業
建築物
目前，全球最終消費量的 30% 由建築物使用。此外，其一半的能源由生物質、天然氣或石油提供。建築物中使用的能源約有 70% 用於住宅和其他住宅，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 能源中，約有 28% 用於供應能源，這是工業部門的全球最終總消費量。在工業能源需求中，水泥、鋼鐵、氨和乙烯這四種能源密集型工業商品約佔 60%。 化石燃料是唯一的非能源消耗來源；其中，70% 用作乙烯製造的原料（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（包括陸地、空中和海上的人員和貨物運輸）所需的大約 121 EJ 能源中，只有約 1% 由電力提供（IEA，2020a）。在全球範圍內，超過三分之二的電力用於鐵路運輸，其中電車和地鐵佔據了剩餘的大部分。
結論
為了說明再生能源與各產業電氣化之間吸引人的協同效應，本範圍界定文件概述了運輸、建築和工業部門中使用再生能源的智慧型電氣化的基本原理。該研究還描述了利用這些協同效應並創造一個擁有更好能源系統、更好健康、更高生活水準以及降低潛在災難性氣候變化風險的未來的策略。由於提供利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藍圖才能實現這一轉變。
作者：Sachetanand