数字时代低碳电力的作用-北极星火力发电网

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人类目前面临着前所未有的环境挑战。当我们应对这一挑战时，电气化脱碳是我们在能源领域能够采取的重要措施之一。对于全球可持续电力合作组织来说，我们认为电气化是未来能源安全稳定保障的重要组成部分。在本报告中，概述了电气化所需要满足的条件以及电力未来的6个基本概念。

（来源：公众号“ERR能研微讯”）

电力推动了20世纪的大发展，它也将在21世纪发挥重要作用

电力是20世纪发展和经济增长的主要动力。考虑到电力有4大特征，它还将在21世纪的发展中扮演着重要的角色。因此为了满足日益增长的需求、经济性和清洁的要求，电力还将持续发展。

电力的高效性：电气技术的产出是十分高效的。内热泵建筑物和电动汽车相比于化石能源的内燃机、锅炉，效率要高出3到5倍。得益于这样高的效率，电气化可以显著降低整体能源消耗，降低使用成本。

电力的灵活性：为什么说电气化增强了能源的安全性？因为电力可以来源于多种不同的能源组合。这种技术和来源的多样性能够让电力系统更具有弹性。与此同时，电气化在管理部门之间也提供了很大的灵活性。更不要说更多可再生能源发电的进步，让整个系统的成本在提高灵活性的同时也降低了价格。

电力是保护气候的重要工具：有了均衡的政策，在控制成本的同时，就可以减少电力部门的排放。低碳

电力可以轻松替代交通，建筑和工业中的化石燃料。电气化使经济体无需等待就可以实现雄心勃勃的脱碳目标，避免了大家因为成本、时间等问题在过渡到低碳社会的时候付出更多代价。

电力是数字时代和城市时代的能源：电力是城市化和数字化两大趋势中必不可少的。1950年，三分之一的人生活在城市中，如今已上升为二分之一，并将在2050年达到三分之二。城市居民的电力消费量是农村居民的2.5倍。因此，城市发展正在推动电气化。数字化也在聚集动量以极快的速度发展，电力是这一趋势的核心：全球每秒产生的千兆字节数已从1992年的100增加到近50000。今天。大数据的蓬勃发展导致更多电力的需求。

上面列出的4个独特的电力属性意味着电力具有巨大的潜力解决未来的能源挑战。但是，这里提到的几个条件要发挥这一作用，就必须满足报告要求。一个关键的先决条件是电力在保持稳定输出的同时，尽可能保持价格的合理和可靠性。

电气化需要换挡提速

我们需要加快电气化的进程。政府可以通过政策手段促进各部门的电气化。电气化具有两个主要的优势：提高能源效率并降低发电的碳排放。为了达到二十一世纪下半叶碳净排放量为零，高效且具有成本效益的电气化这一目标，进行电气化改革的部门必须要比现在多的多。

到2050年，电力很有可能全球比例最多的能源类别。其比例很有可能从目前的18%左右，增长至2050年的36%。这代表着能源行业颠覆性的变化。这一切的基础不仅需要高的电气化率，还需要发电技术进步和电价下跌的支撑。

在建筑领域，电力在全球照明、电器和供热使用的最终能源中所占份额可能从目前的30%增至2050年的75%。
在交通方面，伴随着几乎所有轻型车辆都实现电气化，电力和其他无碳能源（生物燃料、氢气）必须从目前的4%上升至2050年的40%以上，。
在工业领域，电力的份额可能从现在的23%翻倍到2050年的50%左右。

因此，全球电气化的步伐至少需要从目前的1.2%增长率，翻番到2.5%。由于已经有了可以实用的技术，最终高效的电气化技术应该迅速扩散到所有部门，从而有助于实现全球气温增长幅度低于2°C的目标。

电气化进程的加强得益于技术的进步

现在许多技术都已经能够投入到商业化的运营，并且在经济效益上有足够的竞争力。电动汽车就是一个典型的例子。随着电池成本的迅速下降，电动汽车的购买价格迅速接近传统内燃机机车。电池的能量密度和电动机的效率都在让电动汽车与汽油车的竞争中不在处于完全的劣势。另外，自动驾驶汽车大部分都会是电动车，这也会是一项竞争优势。

在建筑领域，供热系统传统上是由热泵来提供能量的。热泵也是工业领域热量供应的主要选择。现在电加热相比于化石燃料的热泵已经不再处于竞争的劣势地位。

数字化领域的电气改革毫无疑问更加彻底。数字化本身就需要大量的电力供给，而数字化技术的进步又反过来支撑智能电网、电力系统灵活性、可再生能源接入等电气化技术的进步。

创新和进步让大规模高效地使用电力有了可行性

从长远来看，研发和示范应为新技术增加新的应用边界。从资产回报的角度来看，基于减碳的能源项目依然属于高成本项目。运输领域的长途货运电气化一直是业内研究突破的重点。建筑领域的电供热虽然和热泵相比有了一定的竞争力，但在成本、效率等多个方面依然无法实现超越。

相比于大规模的商业化运用，小范围的试点和示范有时候也会具有标志性的意义。例如在北欧地区，很多工业部门都尝试在整个产业链的某些环节进行电气化改革，而非颠覆性的改变能源结构。

例如在钢铁行业中需要使用高温产生碳氢化合物，经过研发，电气化电解方法的方法要比传统技术具有更好的效率和经济效益。

电力公司正在进步中

全世界向高效电气化转型的趋势会彻底的改变电力公司的生态。作为公用事业公司，电力公司必须保障电力系统在未来变得越来越坚强可靠。而来自可再生能源间歇发电、分布式能源等多重因素的挑战都是电力系统不得不克服的难题。

电力公司也不是没有好消息，数字化技术的发展和成本的下降，让电网管理能够更加的智能和高效。大到一个城市，小到一个家庭，电力系统都能够提供最高效、最经济的服务。电力公司为代表的公用事业公司能够为客户提供越来越具体的定制化解决方案，并且无需付出高额的成本。

随着电力系统更多的可变性、灵活性和自适应管理需求，7*24小时的可靠性就至关重要。智能家居、智慧城市、车联网等互联网+系统都能够帮助电网优化电力基础设施，降低系统平衡成本。

在本报告中，我们提供了许多电力公司在新的形势下进行业务变革、技术试点以及商业模式创新的案例。不同的案例都根植于不同的地区，有着不同的政策背景。

有效的政策是电气化的关键推动力

公共政策会在未来电气化驱动经济的过程中扮演着重要的作用。全球可持续电力合作组织为此列举出了5项重要的关键点：

制定明确有效的、行业特定的电气化目标，以符合能效降低和减排的全球目标。公共政策部门和它们的决策者应当积极促进电气化的进程，这就需要政策的推动。但是不同的行业对于电气化的需求、经济结构等都是不同的，所以我们需要在不同的时间、不同地点、不同领域，有着不同的政策和目标。

为所有能源建立一个公平的竞争环境。电气化也许是高效和经济的，但是如果它的竞争对手有着额外的补贴，那么情况就完全不同的。当然我们还要考虑到碳税（碳价）正在全球范围内应用。

更新能效的标准。标准化是很多事情的前提条件，要想实现公平，一个得到共识的标准就非常重要了。

为基础设施的发展建立法规支持。这一点对于电动汽车充电基础设施以及数字化至关重要。有效的安全标准、物联网系统之间的传输协议应解决隐私和公民的网络安全问题一直被诟病。法律是解决这一问题的关键所在。

扩大研发和示范，以加快技术发展。现有技术能够满足部分国家对于经济和环境的需求。但是面对人类越来越雄心勃勃的气候目标，我们必须开发出更多的解决方案来确保电气化进程的持续推进。

所有电气化改革的路线图，应当由研究机构和行业内的主体共同起草并对其实施进行监控。

原标题：电力新前沿—数字时代低碳电力的作用（推荐）

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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