具有可再生热能的未来轻工业

发表: 11月18日2022
作者: Rutger van der Z和en,能源转型经理
类型: 洞察力

家庭和企业受到能源危机的重创. 通货膨胀在生活的许多领域都在上升,经济增长正在放缓. 欧洲的形势尤其不稳定, 由于天然气短缺威胁到能源削减和欧洲商业运营的盈利能力. 由于工业活动的高能量强度(主要以热能的形式),它们很容易受到能源危机的影响.

虽然这些问题没有快速或简单的解决方案, 加速能源转型是解决方案的关键部分. 本地可再生能源为企业减少对进口化石燃料的依赖提供了机会, 限制其成本的进一步增长, 并减少对波动的大宗商品价格的敞口, 同时朝着他们的气候目标取得进展.

在全球范围内, 工业是天然气的最大用户美国的天然气消费量占总天然气消费量的37%,高于住宅(30%)和商业和公共服务(13%)。. 轻工业, 特别是, 在这个十年里,是否有机会用可再生热能取代大量的天然气. 电气化将是该行业的关键.

为什么脱碳热能是一个未开发的机会
总的来说,工业占了 占全球最终能源消耗的35%9.4吨 的有限公司2 每年. 这种能源的绝大部分被用作工业过程中的热量——重工业(如水泥和钢铁制造)和轻工业(如食品或服装生产)。.

今天,工业热主要是由化石燃料产生的. 只有 9%的热量 是否由可再生能源产生, 这个数字夸大了利用可再生热能所取得的进展 集中在几个特定的部门 -那些产生生物质废物和残留物的,如纸浆 & 纸,还是食物 & 烟草. 大多数工业还没有将大量的可再生热能引入到他们的运营中.

在本文中, “可再生热能”是指利用可再生电力等无碳或低碳技术产生的热能, 太阳能热, 地热或可持续生物能源.

那么,为什么我们在这方面进展甚微呢? 为什么全球关于工业热的讨论似乎集中在难以减少的部门, 尽管许多市场上都有一些针对轻工业的商业解决方案, 商业上越来越可行?

具有挑战性的市场条件和有限的政策激励通常被认为是工业中可再生热解决方案部署有限的主要原因. 用化石燃料供热相对来说效率高(是发电效率的两倍),而且化石燃料可能是最经济的选择, 特别是考虑到 许多政府尚未创造有利的环境 这刺激了风能和太阳能的繁荣.

迄今为止,有限的部署也意味着,对于不断发展的可再生热能技术(如高温热泵和太阳能热),效率的显著提高和资本成本的降低尚未实现. 相比之下,太阳能光伏系统已经看到了一个 在过去的10年里,成本降低了5倍锂铁电池的价格也有所下降 下降了19% 容量每增加一倍. 有限部署的另一个后果是企业对新技术缺乏熟悉. 事实上, 整个价值链尚未针对各种用例优化技术解决方案,并将其与最合适的业务模型和融资机制联系起来.

为什么难以削弱的行业似乎比轻工业受到更多关注,这就更难解释了. 人们往往把注意力放在最大的工业排放者身上, 比如钢铁和水泥,还有很多创新, 在我们为这些部门提供商业上可用的解决方案之前,确实需要完成技术和政策工作. 然而, 重工业的关键解决方案,如氢和碳捕获和储存(CCS),在动员能源和工业公司方面似乎也具有固有的优势, 金融部门和政府:两者都适用于大多数行业, 而且这两项主要都是通过大型资本项目来部署的. 那么,我们如何才能为轻工业的脱碳创造出类似水平的兴趣和参与呢?

毫无疑问, 我们WBCSD非常鼓励正在进行的使重工业脱碳和扩大这些关键技术解决方案规模的关键工作. 然而, 这种关注不应以忽视对大多数行业来说可能是最有效或最经济的杠杆为代价, 直接电气化. 这也不应阻止我们现在对付轻工业, 这绝不是一条通往净零的捷径, 但, 事实上, 能够在短期内为经济摆脱对化石燃料的依赖做出有意义的贡献,并为2030年的二氧化碳排放做出贡献2 减排目标——这是短期内氢气和CCS都无法实现的目标.

资料来源:国际能源机构 - 2050年净零排放:全球能源行业路线图

 

今天如何开始使轻工业脱碳
加快轻工业脱碳, 它们共同消耗了近一半的工业热量, 我们必须支持几十个规模较小的工业部门,它们的供热要求不同,但不是完全不同. 我们必须调动各种可持续供热技术的分散价值链,同时加倍努力提高效率和数字化. 添加更多的复杂性, 只有当该行业帮助解决新出现的电网限制,并抓住机会平衡风能和太阳能等可再生能源技术的可变发电量时,才有可能实现负担得起的大规模工业电气化.

最后,我们必须找到办法,让金融部门帮助推动这一产业转型. 新的商业模式,如 购电协议(PPAs) 企业加速使用可再生能源发电吗, 反过来, 电力行业清洁能源转型总体加快. 为热, 哪一个的特点是分散的发电机和用户没有相互连接的网络, 金融部门尚未找到办法,将众多轻工业业务中的许多较小投资转化为可扩展的机会.

WBCSD及其成员已经确定了三项商业行动,将加速工业公司在其制造组合中引入可再生热能的能力:

1. 将有限的资源和资本集中在可能为可再生热能解决方案提供有吸引力的商业案例的市场上

天然气的成本或政策激励的存在将对可再生热能的商业可行性产生重大影响. 电力与天然气的相对成本, 以及国家电网吸纳额外电力负荷的能力, 将, 反过来, 影响到什么程度电气化是可行的. 知道市场在哪里, 政策和气候条件有利于可再生能源热投资,确保早期努力取得成果.

WBCSD与彭博社的联合出版物 可再生热能的热点 强调了二十国集团清洁热投资相关的市场状况, 以及与太阳能热能、地热、生物能源和直接电气化等关键技术相关的特殊条件. 欧洲大市场,以及中国和韩国,都是很好的起点.

2. 利用热即服务(HaaS)等金融工具,克服公司在使用可再生热解决方案时经常遇到的主要障碍

由于相对较高的资本支出要求和低于标准的投资回报,许多公司在实施可再生热能方面面临财务障碍. 企业也更有可能希望将可用资金用于核心业务, 而不是成本和碳节约计划.

Heat-as-a-Service (HaaS), 这是一种不断发展的商业模式,与电力购买协议并非完全不同, 可以提供一个解决方案. HaaS通过引入投资于低碳新时代赌场亚洲最佳在线娱乐品牌的第三方来克服财务障碍, 保证其运行性能, 并通过长期承购协议出售产生的能源. 除了节省碳排放和运营成本, HaaS可以提供战略性的企业利益, 提供可持续性, 操作, 财务和采购专业人员有效地协同工作.

3. 了解推动电气化的中长期市场趋势,以及公司今天可以采取的使工业热泵成为具有商业吸引力的主张的方法

人们普遍认为,在轻工业脱碳中发挥最大作用的可再生热技术是电气化.e., 用电力而不是化石燃料制造热能), 热泵预计将发挥特别重要的作用,因为它是唯一一种效率超过100%的技术(也就是说,输出的能量比输入的能量多).

介绍(蒸汽产生)热泵,可以取代燃气锅炉在制造操作, 然而, 不是简单的. 为了推动工业热泵的应用, 企业可以采取各种方法 最大化回报, 包括将加热和冷却负荷耦合在站点边界内外,并发挥电力市场的作用,以最大限度地降低电力成本,并利用与电网灵活性服务相关的新收入流.                      

面对当前的能源危机和可再生能源环境的复杂性,人们很容易感到不知所措. 在这个空间里不存在银弹. 但亮点确实存在,公司可以开发解决方案 将碳排放和运营成本节约与降低经济效益的战略目标结合起来, 政策和地缘政治风险.

全球能源危机会成为清洁能源转型的历史性转折点吗? 如果轻工业公司可以抓住时机,利用现有的解决方案,开始脱碳他们的热量, 它们可以显著减少全球排放,减少社会对进口和易挥发的化石燃料的依赖. 通过为可持续供暖铺平道路, 企业可以在未来证明自己的运营,并成为建设净零排放的真正领导者, nature-positive, 更公平的未来.

如欲进一步了解水务署在工业热能方面的工作,请联络 Rutger van der Z和en,能源转型经理.

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