導 讀
幾乎每個國家都在競相實現其能源部門脫碳——恰逢能源消費激增之際。以下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,急需逐步淘汰化石燃料,增加低碳和零碳能源,擴大碳捕獲,并改善從生產商到最終用戶能源管理的各個方面。
一直以來,隨著人口和經濟增長推動電力需求,能源使用量持續攀升——到2050年,全球能源需求將增長40%至60%。對能源轉型進行管理是一個巨大的挑戰,但這一挑戰也越來越被視為機遇。
要在減少溫室氣體排放的同時滿足日益增長的需求,需要實現低碳和零碳能源的大規模擴張:風能、太陽能、水電、核能、地熱、生物能源等。在某些方面可以保持樂觀: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。可再生能源(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。
盡管可再生能源飛速增長,但如果沒有神奇的技術創新使其變得更低價、更高效,單憑可再生能源自身不太可能維持日益增長的能源需求。因此,可再生能源或許需要與核能和碳捕獲相結合,輔之以改進的能源效率措施,才能夠遏制不斷增長的需求。
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,全球電池市場將會增長至223億美元。
經證實,直接使用電力最終可能更便宜,這會促使人們對直接電力轉換技術重新產生興趣,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。
能源部門的物理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。
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),還要確保現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。
對我們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所依據的指南,來幫助推動這一轉型。
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