为何电气化与能效是实现净零排放的两大关键

Electrification and efficiency are two key pillars required to make net zero a reality.Image: REUTERS/Michael Kooren
本内容由人工智能自动翻译。
  • 能源转型面临的一项紧迫挑战是将可再生能源并入电网。

  • 实现能源系统脱碳所需的许多技术已经可用。

  • 提高能效是避免排放最具成本效益的方式。

2025年是迈向净零排放进程中的一个重要里程碑。它不仅是《巴黎协定》签署十周年,而且据气候科学家称,到2025年,全球温室气体(GHG)排放量必须开始下降,若要将全球变暖幅度控制在工业化前水平以上1.5°C之内。此后,排放量需迅速下降,以实现我们的气候目标。

我们要到明年才能知道温室气体排放是否已达峰值。但我们确切知道的是,要将升温控制在1.5°C的限度之内,我们需要采取紧急行动,加快从化石燃料转向可再生及低碳能源的进程,并迅速推广提高能效的技术。

迈向低碳未来的电气化

最大且最紧迫的挑战之一是扩建和升级输电网络。在许多国家,电力基础设施陈旧且不足,而在另一些国家,大量可再生能源仍在等待并网。

国际能源署(IEA)估计,要实现各国的能源与气候目标,需要新增或翻新超过8000万公里的电网,截至2040年。这相当于现有全球电网的总长度。与此同时,我们需要开发并部署现有技术,以支持工业、交通和建筑领域的脱碳。

我们所需的技术已经存在

尽管存在挑战,我们已经拥有实现能源系统脱碳所需的许多技术。数字化控制系统正在推动在沙漠和浮式平台等偏远且恶劣环境中建设电网级可再生能源项目。储能和稳定化技术的进步,也正在帮助电网运营商克服间歇性这一关键挑战——即在太阳落山或风停时确保稳定的电力供应。

通过融合不同行业的技术,将可再生能源并入电网方面取得了一些最大的进展。ABB与总部位于荷兰的S4 Energy合作开发了一种解决方案,利用电机双向运行,在储能系统与电网之间切换电力流向。电机兼具电动机与发电机的功能,在可再生能源充裕时为电池充电,并在夜间或用电高峰时段向电网供电。

在打造更可持续电网方面,另一项重要进展是在中压开关设备中以替代六氟化硫(SF6,硫酰氟)。SF6是全球电力公司普遍使用的绝缘气体,但同时也是一种效力极强的温室气体。包括欧盟和加利福尼亚州在内的司法辖区正准备从2026年起在特定电压等级的新电气设备中禁用SF6。这是个好消息,但企业必须做出调整。为此,ABB将推出一系列符合规定、无SF6的绝缘开关设备解决方案,并与意大利电力公司Enel合作,在意大利和西班牙的变电站进行试点和测试。

此类合作关系将是推动电网中可再生电力更广泛转型的关键。

能源的未来 | 第3集:清洁电气化
能源的未来 | 第3集:清洁电气化
03:18

能效与减排

减少能源消耗和避免排放,短期内最重要的机遇在于投资提高能效。能源账单上的节省通常意味着这些投资能相对较快地收回成本。但许多人并未意识到,提高能效在减少排放方面仍有尚未挖掘的潜力。例如,电机系统约占全球电力消耗的45%。将电机升级为能效更高的型号,并为其配备变速驱动器,可将其能耗降低20%至30%,同时这些投资的投资回收期也较短。

支持性的政府政策可以显著加快进展。2021年,欧盟出台了一项法规,要求逐步推行更高能效的电动机。欧盟估计,到2030年,此举将节约106太瓦时(TWh)电力,相当于荷兰一年的用电量,并每年减少4000万吨二氧化碳排放。此外,预计该措施还将使欧盟家庭和工业的年度能源账单降低约约200亿欧元。

能源转型对企业有利。由生成式人工智能推动的技术进步,正在显著改善对工业设备和工厂的高效监测与管理。这些创新带来了更低的成本、更安全的运营,以及更少的能源消耗和排放。

能源转型已迫在眉睫。通过加快技术部署,并提高我们已在使用的技术的效率,我们可以构建一条通往净零排放的可靠路径。

授权与转载
世界经济论坛发布的文章,可依据《知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎4.0国际公共许可协议》以及我方《使用条款》进行转载。 本文所表达的观点仅代表作者个人立场,并不代表世界经济论坛的观点。