- Доля электроэнергии в конечном потреблении энергии имеет тенденцию к значительному увеличению в странах-первопроходцах, таких как Китай, Норвегия и Техас.
- Анализ показывает, что политические рамки, финансовые выгоды и технологические достижения являются основными факторами, способствующими энергетическому переходу.
- Готовность энергосистемы, позволяющая использовать ее мощность, надежность и гибкость, также является жизненно важным фактором в ускорении глобального движения к экологически чистой энергии.
Доля электроэнергии в конечном потреблении энергии в странах-первопроходцах имеет тенденцию к значительному увеличению, и эта траектория станет ключевой для глобального движения к экологически чистой энергии. Но какие уроки можно извлечь для других?
Электрические технологии, как правило, более эффективны, чем их эквиваленты на ископаемом топливе, и одним из их основных преимуществ является возможность интеграции возобновляемых источников энергии посредством объединения различных энергетических секторов, что делает электрификацию ключевым рычагом в глобальном энергетическом переходе.
Действительно, ожидается, что доля электроэнергии в конечном потреблении энергии увеличится. вырастет с 21% в 2024 году примерно до 30% к 2030 году. чтобы перейти к нулевому пути, когда электричество незаметно станет новым показателем промышленной мощи.
Тем не менее, хотя крупные экономики заменяют ископаемое топливо, такое как нефть и газ, электронами, прогресс идет неравномерно. Некоторые экономики – в частности, Китай, Норвегия, Индонезия и американский штат Техас – электрифицируются быстрее, чем другие.
Здесь мы более внимательно рассмотрим данные, чтобы выявить, что движет их лидерством, какие проблемы ждут впереди и что потребуется другим, чтобы догнать их.
Мировые пионеры электрификации
Доля электроэнергии не может быть единственным индикатором электрификации, поскольку она отражает растущий спрос в различных секторах из-за промышленной электрификации, увеличения потребления электромобилей (EV), а также роста искусственного интеллекта (ИИ) и потребностей в охлаждении.
- Китай увеличил свою долю электроэнергии в общем конечном потреблении энергии более чем на 10 процентных пунктов за десятилетие, обладая огромными мощностями.
- В Индонезии наблюдается самый высокий рост доли электроэнергии в конечном потреблении энергии в промышленности.
- Южная Корея преуспевает в электрификации промышленности: доля электроэнергии в общем объеме конечного потребления энергии в промышленности превышает 50% и продолжает расти.
- Норвегия остается неизменным лидером: более половины ее конечного энергопотребления уже приходится на электроэнергию.
- В Техасе, который когда-то был символом нефти и газа, сейчас зафиксирован один из самых резких в США рост потребления электроэнергии: за последние 10 лет доля электроэнергии в общем конечном потреблении энергии значительно превысила средний уровень по США.
Факторы энергетического перехода
Движущие силы электрификации более или менее одинаковы для пионеров электрификации – т.е. декарбонизация, энергетическая безопасность и экономические цели – и такие страны, как Китай, стремятся достичь своих целей. двойные цели по выбросам углерода пика выбросов углекислого газа до 2030 года и достижения углеродной нейтральности к 2060 году. за счет производства возобновляемой энергии.
То, как электрифицируются разные экономики, значительно различается в зависимости от местного контекста с точки зрения географии, структуры энергетики, рынка и т. д. Тем не менее, согласно нашему анализу, выделяются три основных фактора:
- Политические рамки оказываются основополагающими для всех пионеров, хотя реализация варьируется. Путь электрификации Китая под руководством государства демонстрирует, как систематические действия государства могут стимулировать электрификацию во всех секторах посредством политики и регулирования, таких как мандат на новый энергетический автомобиль (NEV) и план действий на уровне штатачтобы ускорить электрификацию конечного потребления энергии в промышленности. В другом месте Индонезия “вниз по течению” политика содействие переработке полезных ископаемых, хотя и является спорным, но значительно увеличивает долю электроэнергии в промышленной энергетической структуре перерабатывающей промышленности.
- Финансовые выгоды напрямую стимулировать потребление энергии, переходя от ископаемого топлива к электроэнергии. В Норвегии и американском штате Техас низкие цены на электроэнергию из-за обилия возобновляемых источников энергии или конкурентного рынка электроэнергии привлекают электрификация даже в традиционной нефтегазовой отрасли. Между тем, прямые субсидии катализируют внедрение электрических альтернатив, таких как Субсидии на торговлю NEV в Китае и Субсидии Норвегии на бытовые тепловые насосы.
- Технологические достижения открыть новое пространство для энергоемких приложений. В последние годы произошло быстрое улучшение ситуации в уровень готовности технологий искусственного интеллекта (ИИ) и соответствующие приложения быстро развиваются и становятся частью повседневной жизни, не говоря уже о зрелости технологий электромобилей, способствующих электрификации транспорта и технологические прорывы в области тепловых насосов прокладывая путь к более широкому внедрению в промышленности и за ее пределами.
Неизбежное препятствие для расширения масштабов электрификации
Ожидается, что в связи с растущей электрификацией спрос на электроэнергию будет продолжать расти и достигнет узкого места в существующих сетях. Усилия по электрификации спроса будут в значительной степени напрасны без достаточных каналов для передачи электроэнергии от источника к требованию.
Таким образом, готовность сети, которая использует сочетание ее мощности, надежности и гибкости, является окончательной основой для электрификации. Однако наш анализ показывает, что для этого необходимо:
- Емкость необходимо улучшить, чтобы обеспечить как возобновляемую генерацию, так и нагрузку без перегрузок. Сетевая инфраструктура должна предшествовать росту спроса. МЭА считает, что мир должен добавить или заменить 80 миллионов километров сетей к 2040 годуравный сегодня всем сеткам во всем мире. Государственные инвестиции сделали Китай лидером в модернизации энергосистем, при этом Китайская южная энергосистема является мировой лидер в области высоковольтного постоянного тока сети передачи, соединяющие удаленные возобновляемые источники энергии с центрами спроса. Торговая передача также оказалась еще одним вариантом. успешная практика в Техасе для инвестиций в улучшение энергосистемы.
- Надежность становится все более важным для удовлетворения потребностей новых потребителей, известных своими высокими требованиями к качеству электроэнергии, таких как современное производство и центры обработки данных. Южная Корея имеет одна из самых надежных сетейчто связано с технологией интеллектуальных сетей, которая с 2011 года проходит процесс планирования, внедрения и разработки в соответствии с национальным законом о продвижении. Техасская энергосистема оценивает более широкую межсетевую связь для повышения надежности, подрываемой экстремальными погодными явлениями, такими как Зимний шторм 2021 года которые поразили штат исторически низкими температурами и снегом, что привело к веерным отключениям электроэнергии для управления энергией. Региональное межсетевое соединение также было предложено в Индонезии в рамках Инициатива энергосистемы АСЕАН.
- Гибкость вызванный электрификацией, еще предстоит использовать. Электрификация создает нагрузку на сетевую инфраструктуру, но другая сторона медали заключается в том, что такие технологии электрификации, как интеллектуальные устройства и электромобили, действуют как гибкие пользователи илифлексюмер«, предоставляют возможности для повышения гибкости существующей инфраструктуры. Цифровые электрические сети инициированная China Southern Power Grid, обеспечивает комплексную стратегию цифровой трансформации посредством интеграции активов данных, 5G, искусственного интеллекта и Интернета вещей, тем самым способствуя гибкому использованию.
Как подчеркивалось выше, страны-новаторы доказали, что путь электрификации — это не спринт, а марафон устойчивой политики, создания выгод и технологических инноваций, при этом надежная, гибкая энергосистема с достаточной мощностью выступает в качестве основы электрификации.
Крайне важно, чтобы те, кто опоздал, извлекли уроки из таких проектов и адаптировали их к местному контексту, а также использовали проверенные стратегии для ускорения своего собственного пути энергетического перехода. эпоха электричества уже здесьи сейчас настало время для целенаправленных и решительных действий.
Авторы хотели бы поблагодарить Инцзе Тан (старшего инженера-исследователя, Научно-исследовательский институт электроэнергетики, Южная электросеть Китая), Элени Кемене (руководитель отдела систем материалов, Всемирный экономический форум), Эспена Мелума (руководителя отдела энергетики, Всемирный экономический форум) и Кайци Ху (консультанта по стратегии, Accenture) за их ценный вклад и отзывы.
Читайте также
