行业展望: 未来方向是电气化

随着世界各地的工业企业都在展望一个无化石燃料的未来,或者至少是一个碳排放量相对于如今的水平显著减少的未来,电加热可以发挥重要作用。

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所周知,化石燃料的排放会导致气候变化,同时也会对人类健康和全球生态系统构成危害。 近年来政府和政策制定者通过制定立法和环境目标来做出回应,旨在最大限度地减少我们对化石燃料的依赖。 这一过程的一个关键特征是从化石能源向清洁电力的转变。

研究人员认为,随着政府和行业参与者寻求实现《巴黎协定》和《欧洲绿色协议》设定的气候目标,电力部门的深度脱碳将是关键,后者承诺欧盟进行绿色转型,以期到 2050 年实现碳中和。

工业过程电气化是核心

Silvia Madeddu 博士在波茨坦气候影响研究所工作,专门研究行业脱碳战略。 在最近发表的一篇论文中,她和她的同事分析了通过欧洲工业供热电气化减少 CO2 排放的潜力,这是欧盟 2050 年气候中和目标瓶颈。 Madeddu 解释说,用低碳电力代替化石燃料并将该电力用于核心工业过程(例如加热)是应对这一挑战的核心。

Dr. Silvia Madeddu works at the Potsdam Institute for Climate Impact Research, where she specializes in industry decarbonization strategies.

“随着全球各地雄心勃勃的气候目标的设定,我们只能预见,决策者和领导人的肩上加快能源转型和实施配套政策的压力将会越来越重,”她说“工业过程中的电加热是这一转变的核心,工业 CO2 排放量占欧洲排放量的 15% 左右,而这些 CO2 排放量主要是通过燃烧燃料进行供热而产生的。 因此,用低碳电力代替化石燃料可以显著减少工业过程对环境的影响。”

Madeddu 的研究发现,在欧洲,假设电力部门已经脱碳,电气化可以将工业 CO2 排放量减少 78%,并且可以几乎完全消除与能源相关的 CO2 排放。 这反过来又会将行业瓶颈降低到仅残留的工艺排放。

电力部门发挥键作用

根据国际能源署的《2020 年世界能源展望》,Covid-19 危机进一步强调了“可靠、经济和安全电力供应的重要性”该报告预测,在疫情后满足全球能源需求并支持经济恢复方面,电力部门必将发挥关键作用。 它预测到 2021 年,全球电力需求将恢复并超过 Covid 之前的水平,电力将满足全球最终能耗的 21%。

Madeddu 表示,电气化的其他驱动因素包括电动技术提供的效率优势与燃烧系统相比,有可能实现显著的节能)以及由于化石燃料价格波动而对安全替代能和最大限度地提高灵活性的需要。

虽然从环境的角度来看,工业电气化在某些部门已经起到了作用,但仍需要扩大获得绿色电力的能力,以实现无碳生产。 不过,可再生电力已经在增加IEA 预测,在未来十年内,可再生电力将满足全球电力需求增长的 80%。

可再生能源发电能力稳步提高可再生能源的巨大潜力比生物质能等其他绿色能源具有明显优势,”Madeddu 补充道

克服障碍

虽然向电气化的转变所需的技术在很大程度上是可用的,但仍有一些障碍需要克服。

除了无法获得绿色电力外,其他障碍还包括缺乏专业知识以及行业参与者倾向于将短期收益置于长期可持续投资之上。

本仍然是一个主要障碍Madeddu 解释说,在欧洲,电力的平均成本仍然是天然气的三倍左右。 如她和她的同事的论文中所写的那样“电气化的行业投资,不仅是金钱,而且还包括获得技术专业知识的投资可能会停滞,直到出现电力具有成本竞争力的明确情景。”

Madeddu 认为,如果通过调整电力税、征税和其他支持政策,如碳排放税,在能源市场创造一个公平的竞争环境,转型将会加速。

如果征收碳排放税,电力部门的转型将更快、更深入,从而催生一个新的电气化时代,在这个时代,可再生电力可以成为不仅最清洁,而且最便宜的能源载体,”她总结道。

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IEA 的既定政策情景 (STEPS) 可再生电力将强劲增长,在未来十年内将满足全球电力需求增长的 80%,到 2025 年将取代煤炭成为主要发电方式。 到 2030 年,水、风电、太阳能光伏发电、生物能源、地热、聚光太阳能和海洋能源将共同提供近 40% 的电力供应。