恰逢能源消費激增之際,幾乎每個國家都在其能源部門競相實現脫碳。本文列出了在全球能源轉型方面需注意的幾個關鍵趨勢。
能源部門轉型的首要任務是,在全球范圍內最大限度地減少溫室氣體排放。要實現《巴黎協定》的各項目標,亟需逐步淘汰化石燃料,推廣低碳和零碳能源使用,擴大碳捕獲規模,并在生產商到最終用戶能源管理的各個方面進行推進。
同時,人口和經濟增長使得全球能源使用量持續攀升。預計到2050年,全球能源需求將增長40%至60%。對能源轉型管理既是機遇,也是挑戰。
能源轉型需要改變能源的分配方式
減碳
在減少溫室氣體排放的同時,滿足全球日益增長的能源需求,需要實現低碳和零碳能源的大規模擴張,包括風能、太陽能、水電、核能、地熱、生物能源等。在某些方面的減碳工作很樂觀:可再生能源是增長最快的能源生產手段,許多國家都對此進行了大量投資??稍偕茉?特別是太陽能)還可與化石燃料形成競爭,這比我們所預想的更快。
盡管可再生能源的使用增長迅速,但如果沒有技術創新使其更高效廉價,可再生能源自身難以滿足日益增長的能源需求。因此,可再生能源需要與核能和碳捕獲相結合,輔之以提高能源效率的措施,才能滿足不斷增長的能源需求。
到2050年,全球能源需求將增長40%至60%
儲能
儲能技術(如電池或水力發電壩)可使能源保留在系統中,從而在需要時釋放。這種技術是能源轉型的關鍵工具,有助于電網持續通過來自可再生能源的間歇性供應來滿足需求。
目前,沒有電池能夠以適合電網規模部署的經濟高效方式來存儲和釋放大量電力,但這是一個值得關注的領域——投資正在涌入電池研發領域。到2027年,全球電池市場將增長至223億美元。
經證實,直接使用電力最終可能更便宜,這激發了人們對直接電力轉換技術的興趣,這種技術可將能源轉化為熱能、電能或燃料,例如綠氫(水電解產生的氫,由可再生能源供電)。石油出口國希望氫在未來成為其經濟的主要組成部分,在航運和鋼鐵制造等難以減少能源使用的行業中,氫也可能會取代化石燃料。
能源分配
能源在轉型的同時也需要改變分配方式,電網將轉而采用一種更動態的分布式模型,從而提高效率。能源部門當前的數字化可通過引入智能電表和人工智能指導的電網管理,來促進能源使用的優化,例如,在供應充足時激活設備。
能源部門的基礎設施也在以多種方式發生著變化。超高壓直流輸電線路將大幅提高遠距離電力傳輸的效率,這將對能源的運輸方式產生重大影響——到2050年,與能源相關的煤炭運輸將會減半。同時,人們對分布式能源系統(如微電網和區域供熱網絡)的興趣也在逐漸增加。
復雜的能源系統轉型是一個巨大的挑戰
能源轉型管理
能源轉型是世界各國及各組織正在面臨的一個前所未有的挑戰。ISO也認識到了這一點,因而在去年簽署了《倫敦宣言》(London Declaration),該宣言承諾利用各項標準推動執行有意義的氣候行動。
與能源相關的標準已不在少數,僅ISO就有200多項能源標準。未來的挑戰不僅涉及制定新的標準(盡管可對碳捕獲等新技術制定新標準),還要確?,F有標準得到最佳利用,包括與能源公司和其他利益相關者對接,并根據任務的緊迫性及時更新這些標準。
對復雜的能源系統進行轉型是一個巨大的挑戰,可能涉及各種利益的沖突——標準機構可通過提供合作的指南,來幫助推動能源系統轉型。
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