要在2050年前实现净零排放,我们必须从根本上重新思考能效。
全面向可再生能源转型要求我们尽可能推进电气化、打造更具灵活性的电网、明智地利用氢能,并推动各行业融合。
政界人士和决策者必须开始将可再生能源、电气化和能效视为脱碳的三大不可分割的杠杆。
在阿联酋举办COP28气候峰会之前,主要参与方正呼吁到2030年将可再生能源增至三倍、能效提升一倍。在此类活动前夕,可再生能源承诺常常成为头条新闻,而能效领域则相对较新。
在一个致力于2050年实现净零排放的世界里,与能效相关的承诺是绝对必要的。但许多领导人对能效的思路仍停留在化石燃料时代。要使这些大胆且具有前瞻性的承诺在推动脱碳方面产生切实影响,领导人必须更新其能效理念,以适应以可再生能源为主的能源电网。
推出能效2.0
在化石燃料体系中,能效一直意味着以更少的能源实现相同的产出,例如提高车辆燃油经济性。尽管这仍然至关重要,但可再生能源生产的是电力,而非天然气或煤炭。因此,是时候为电气化能源电网重新思考能效了。
要打造高能效的可再生能源电网,我们必须做好四件事:尽可能推进电气化;提高灵活性;明智地利用氢能;推动各行业融合。
这些要素共同构成了为可再生能源时代量身打造的能效新理念。它们即“能效2.0”。
打造未来高效电网
我们正在告别化石燃料时代,但尚未为能源系统的未来做好准备。实施能效2.0需要各方全面行动。以下是政策制定者、立法者和企业如何围绕能效2.0的四大要素采取行动,为全面向可再生能源转型做好准备:
1. 尽可能推进电气化
通过从化石能源体系过渡到完全电气化的体系,我们可以将最终能源消费削减多达40%。电气化本身就是一种能效提升方式,因为大多数电气技术在实现与化石燃料同类设备相同功能时,能量损耗率更低。以热泵为例,其效率是燃气替代方案的三至五倍。再如电动汽车,其能量损耗仅为15%至20%,而内燃机汽车的能量损耗为64%至75%。能量损耗。
2. 打造更具灵活性的电网
重塑能效不仅在于减少能源使用,还在于在恰当的时间使用能源。风并不总是在吹,太阳也并不总是在照耀,因此我们必须找到办法,在可再生能源无法发电时为家庭和企业提供能源。实现这一目标的主要工具是需求侧灵活性技术,这些技术可以削减需求高峰,并在供应紧张时段实现储能自动化。
丹弗斯(Danfoss)的研究发现,通过充分发挥需求侧灵活性的潜力,欧盟和英国每年可减少4000万吨CO2排放。这是因为在用电高峰时段节约一单位能源所减少的碳排放,远多于在低需求时段节约同等单位能源所减少的排放。除这些环境效益外,到2030年,需求侧灵活性还可每年为社会节约105亿欧元成本,家庭电费平均可节省7%。这一逻辑同样有理由适用于全球其他电力市场。
3. 明智地利用氢能
要以可再生能源支撑未来能源体系,就必须迅速扩大氢能规模,因为氢能使我们能够为难以电气化的行业脱碳。然而,氢能转化需要大量能源。事实上,到2030年,氢能生产所需的电力将超过当前全部电力需求的一半。高效电解技术对于降低氢能能源需求、确保能源安全和稳定电网至关重要。
同样,由于氢能生产是一个高度耗能的过程,我们必须确保将其用于恰当的用途。例如,若英国使用氢能为家庭供暖,所需的海上风电装机容量将是使用热泵供暖时的六倍。相比之下,氢能在为长途航运、远程航空和钢铁生产等难以减排的行业脱碳方面将更为有效。
4. 推动各行业融合
余热是全球最大的未开发能源来源。通过战略性地推动各行业融合并利用余热,我们最终可以降低对能源生产的需求,并实现效率最大化。 到2030年,多达53%的全球能源投入将以余热形式被浪费。然而,通过更深入的行业融合,这些热量可以被回收并再利用,为机械设备提供动力,并为建筑和水体供热。
是时候采取行动提升能效了
能效并非可再生能源的事后考量。在未来的能源体系中,能效必须居于核心地位。我们必须与可再生能源和电气化的建设相协调,以实现气候目标、确保能源安全、促进经济发展,并从根本上改变能源的治理和消费方式。能效2.0是将2050年净零排放情景变为现实的最快捷、成本效益最高的途径。
国际能源署(IEA)高度关注构建适应能源转型的电网的必要性,并警告称,我们迄今在这一领域的行动仍不够迅速。然而,好消息是,我们已经拥有所需的技术。我们不需要奇迹,但确实需要立即采取政治行动来推广这些解决方案。


