可再生能源正在创造廉价充足的电力世界

当谈到对最终用途部门进行脱碳时，风险很高。交通运输，建筑和工业占目前二氧化碳的63%，2排放和空气污染从这些来源每一年声称数百万人的生命。但根据IRENA的研究，为了限制气候变化并实现可持续增长，可再生能源的部署必须比现状增加六倍。这包括总能量混合中的电力加倍，最重要的是在运输，加热和冷却方面。

使用当前的方式来管理和运营电力系统，这将是一项挑战。 幸运的是，颠覆性技术，市场和商业实践已经出现 - 从热泵，电动汽车和电力存储到虚拟发电厂和需求响应 - 并由先锋政府，公司和组织应用。这些发展为来自近70个的代表提供了丰富的基础，以便在IRENA创新周2018年讨论，剖析和讨论促进电气化的关键创新。

一个重点领域是建筑行业 - 尤其是供暖和制冷。与会者指出，过去几年在采用热泵方面取得了重大进展。 欧洲供暖系统市场正在增长，法国占总市场份额的25%左右，德国和荷兰均占12%左右。斯堪的纳维亚的供暖市场已经以热泵为主，但在全球许多市场，供热设备的新销售仍以化石燃料系统为主。

电热泵与电力或热力存储解决方案相结合，可为电力系统的运行提供低成本的灵活性，但仍需要工作来适应当前的基础设施。正如欧洲热泵协会秘书长托马斯·诺瓦克所指出的那样，“与电动汽车充电相比，热泵行业并不像人们那样关注，但同样重要。城市必须考虑扩大家庭供暖电气化所需的电力需求和基础设施。“这与推动市场规模化的措施相结合，有可能迅速扩大可再生能源的家庭和工业用电加热和制冷。

鉴于过去几年全球电动汽车的惊人增长，还讨论了运输的电气化问题。虽然它仍占整个市场的一小部分，但电子移动是一个超越临界点的行业，经济学将推动大规模采用。为了确保这与电力系统的脱碳密切相关，智能充电基础设施需要大规模扩大规模，并且需要在电网负荷管理和容量方面取得进展。实现这一目标，到2050年将有超过10亿辆电动汽车上路。

最终用途部门的电气化和加速可再生能源部署之间的协同作用非常强烈。但在会议期间，人们强调，智能的电气化方法对于利用协同效应至关重要。例如，当在风力和太阳能可用性较低的时期与大量的风能和太阳能辐射可用时相比，大量电动车辆同时充电时，对电网提出了不同的要求。技术创新必须伴随着创新的商业模式和市场规则，以确保电气化成为驱动因素，而不是全球能源转型的制约因素。

正如IRENA创新与技术中心主任Dolf Gielen指出的那样，这要求地方，地区和政府开始问自己一个新问题：“一个城市的每个停车位都需要智能充电点吗?我们是否有权利把充电点放在房子里?如果我们这样做，谁拥有这些充电点，谁负责维护它们呢?“

讨论的其他问题包括长距离输电，以及与数千个入口点管理能源系统相关的挑战。来自的超高压电网和人工智能的创新是这方面最激动人心的两个领域，尽管需要进一步的发展来创建未来的自主能源系统，正如NREL的Martin Keller所说，“潜力是无限的。“

最后，电池存储是最关键的，也是最激动人心的领域之一，其中创新正在扩大最终用途部门电气化的视野。电池电存储系统正在促进可再生能源的份额增加，并支持电网管理和运营。作为IRENA的电力存储和可再生能源：成本和市场到2030年 报告发现，到2030年，固定应用中的电池存储量将从2017年的10千兆瓦时(GWh)增加到2030年的181-421吉瓦时，增长18到42倍。创新将降低成本，延长电池寿命并改善性能目前正在测试将为制造业的工业化提供规模并允许电池存储规模扩大的应用经济性。

Strategen的Mark Higgins总结了这个问题，“这不仅是推动电池存储快速增长的成本，也是推动价值的因素。我们的监管环境是专为20 个世纪，现在它需要改革。”创新，因此，必须超越技术涵盖的监管和制度变迁，以及市场化改革。氢可以为电力系统引入灵活性以及可变可再生能源的季节性电力储存提供进一步的空间。事实上，正如IRENA在创新周期间发布的IRENA技术展望：来自可再生能源的氢气，氢气可能成为改变全球能源系统所需的“缺失环节”。

最终用途部门的电气化仍有很长的路要走，但正如IRENA创新周所展示的那样，不乏创意，也没有人缺乏将这些想法付诸实践的动力。正如IRENA总干事Adnan Z. Amin所说：“我们正在走向一个价格低廉，电力充足的世界。我们面临的挑战是发现能够使其在社会中最有用的创新。“

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