什么是能源转型?

年轻的亚裔女子正在主持研讨会

什么是能源转型?

能源转型是指社会消费从一种主要能源形式向另一种主要能源形式的转变。如今,这一术语通常是指能源系统从化石燃料转向清洁的可再生能源。此全球能源转型是全球减少温室气体排放和缓解气候变化运动的一部分。

现代能源转型的关键能源有水电风能太阳能。 可为该转型提供支持的技术包括储能系统、电气设备 和供应链管理工具。虽然前期成本和可靠性等问题会对可再生能源的采用构成挑战,但政府政策以及对可再生能源效益的认可却有助于加速该转型。

辅以专家洞察分析的最新科技新闻

通过 Think 时事通讯,了解有关 AI、自动化、数据等方面最重要且最有趣的行业趋势。请参阅 IBM 隐私声明

谢谢!您已订阅。

您的订阅将以英语提供。您会在每份时事通讯中找到一个取消订阅链接。您可以在此管理您的订阅或取消订阅。更多相关信息,请参阅我们的《IBM 隐私声明》。

推动能源转型的动力是什么?

从历史上看,能源转型由创新和必要性推动产生。例如,工业化推动了从燃烧木材到燃烧煤的转变,而内燃机和燃气动力汽车的生产加速了世界对石油的依赖。

20 世纪 70 年代,石油危机和能源价格飙升促使人们对可再生能源产生了浓厚兴趣:可再生能源的补充速度快于使用速度。后来,人们对气候变化及其人为原因(即化石燃料燃烧释放的温室气体 (GHG))的认识不断提高,这增加了采用可再生能源解决方案和改造能源行业的运动的紧迫性。

Mixture of Experts | 8 月 28 日,第 70 集

解码 AI:每周新闻摘要

加入我们世界级的专家小组——工程师、研究人员、产品负责人等将为您甄别 AI 领域的真知灼见,带来最新的 AI 资讯与深度解析。

为什么当今的能源转型侧重于可再生能源?

大多数可再生能源发电几乎不产生任何碳排放或其他温室气体排放量,因此它通常被称为绿色能源或可持续能源。利用该绿色能源来取代基于化石燃料的能源可促进全球脱碳

这样的减排措施对于遵循全球政策制定者制定的路线图是必要的:2015 年,关于气候变化的《巴黎协定》设定了防止全球平均气温比工业化前水平上升 2°C (35.6°F) 的目标,并为全球各个国家或地区设定了排放限值。根据联合国的数据,要防止这种程度的全球变暖,需要到 2050 年实现净零排放。

哪些类型的可再生能源可以为当前的能源转型提供动力?

根据国际能源署 (IEA) 的数据,截至 2023 年,可再生能源发电量不到全球发电量的三分之一。1然而,要限制全球气温上升,需要大幅提升可再生能源在全球能源结构中所占的比例。因此,在 2023 年联合国气候会议上,各国政府达成一致:到 2030 年,将可再生能源产能增加两倍。为实现这一目标而部署的主要能源形式包括:

水电

水力发电依赖于水的流动来推动涡轮机发电。水力发电设施可通过河流和溪流、海洋能和潮汐能、水库和水坝来发电。根据 IEA 的数据,截至 2022 年,水力发电量占全球发电量的 15%。该机构预测,到 2030 年,水电仍是最大的清洁能源供应商。

风力

风力发电的规模和能力有大有小,具体取决于所使用风力涡轮机的尺寸。如今,人们正在开发大型风电场,以利用更强大的海上风力,使海上风力发电能力可能翻一番。 2022 年,风力发电量占全球发电量的 7% 以上。

太阳能

太阳能通过两种方式将阳光转化为电能:太阳能光伏 (PV) 和聚光太阳能热力发电 (CSP)。光伏 (PV) 是较常见的转化方法,使用太阳能电池板收集太阳能并将其转化为电能。根据 IEA 的数据,2022 年太阳能光伏发电量占全球发电量的 4.5%。不过,该机构预计,到 2028 年,太阳能发电量将超过风力发电。

地热能和生物质也为世界能源供应做出了贡献,不过数量要少得多。

哪些可再生能源技术有助于如今的能源转型?

支持当今能源转型的主要能源技术包括:

储能系统

储能系统可通过在可再生能源未发电时提供能量来协助稳定电力流。例如,对于太阳能光伏装置,这种情况发生在夜间;对于风力发电,则发生在风轮机不转的无风天气。此时,储能系统便能发挥作用。储能技术包括锂离子电池、抽水蓄能和压缩空气储能。

电气化技术

电气化是指将依赖非电能的设备、系统或过程转换为电力驱动的设备、系统或过程。使用可再生电力驱动的电力设备取代化石燃料驱动的设备,即表示为可再生能源转型提供支持。电气化正在家庭和工业环境中发生。例如,在许多家庭中,天然气炉灶正在取代电磁炉,而一些生产设施正在改用工业热泵,以取代化石燃料加热技术。

电动汽车

电动汽车 (EV) 正在越来越多地取代化石燃料汽车,使其成为电气化最突出和最普遍的示例之一。但电动汽车还可以通过另一种方式支持可再生能源转型:储能。电动汽车在插入充电站时可以为电网提供储能。通过车辆到电网 (V2G) 技术,存储在电动汽车电池中的未使用能量可以输入电网。

碳捕集

碳捕集与储存是在二氧化碳排放进入地球大气层之前对其进行捕集和储存的过程。虽然碳捕集与储存是减缓气候变化和实现碳中和所进行的工作的一部分,但通过减少化石燃料能源的排放,碳捕集与储存在如今的可再生能源转型中也发挥着作用。与能源存储技术一样,来自化石燃料的能源在可再生能源发电时断时续时也能帮助稳定能源供应。通过碳捕集技术,可以在必要时利用化石燃料生产低碳能源。

供应链管理工具

根据碳信息披露项目 (CDP) 的一份报告,公司的供应链产生的排放量占温室气体总排放量的 90% 以上,包括二氧化碳排放。可持续供应链管理将环境考虑因素纳入商品和服务的采购、生产和分销中。这些环境考虑因素可以包括使用可再生能源替代化石燃料。包含人工智能物联网 (IoT) 设备的供应链管理工具可以帮助监控能源使用情况并为能源采购决策提供信息。

当今的能源转型有哪些优点和挑战?

虽然减排和减缓气候变化是当前能源转型的主要驱动力,但转向可再生能源还可带来很多其他好处。

当地缘政治冲突和供应链中断导致世界各地无法获得化石燃料动力来源时,可再生能源可以使能源市场多样化,并加强各个国家或地区的能源安全。使用可再生能源和电气化技术通常可以提高能源效率并减少维护需求,从而帮助降低能源和维护成本。研究表明,可再生能源项目可以刺激经济增长、创造就业机会、缓解能源贫困,让发展中国家或地区走上通往更清洁未来的道路,从而促进所谓的公正转型。

然而,能源转型工作面临多重挑战。这些问题包括可再生能源生产的间歇性、建造和安装可再生能源设备和工厂的前期成本高昂,以及缺乏支持电气化的电网容量和基础设施。

哪些政策措施支持当今的能源转型?

近年来,欧洲和亚洲的各国政府纷纷推出政策举措,在鼓励开展可再生能源利用的同时开展其他气候行动。这些计划有助于分担可再生能源转型的成本,并加强支持转型所需的基础设施。

  • 欧盟《可再生能源指令》设定了一个目标,到 2030 年,欧盟能源消耗中至少有 42.5% 来自可再生能源。该指令呼吁成员国为采用可再生能源提供激励措施。
  • 在美国,《通胀削减法案》提供了激励措施,降低企业、非营利组织和地方政府组织的可再生能源成本,而《两党基础设施法案》则提供补贴,提高能源网的灵活性和可靠性。
  • 在非洲,通过非洲政府、私人投资者和国际可再生能源署 (IRENA) 等组织之间的合伙关系,正在实施多项可再生能源发展计划。2024 年 6 月,非洲 50 基金宣布将与 IRENA 合作,为非洲大陆的能源转型项目投资高达 1 亿美元。
  • 在 IEA 所称的“雄心勃勃”的可再生能源目标方面,中国和印度都取得了进展。2023 年,中国新增了 216 吉瓦的太阳能装机容量,创下了新纪录,而印度政府计划到 2030 年安装 500 吉瓦的清洁能源。
相关解决方案
IBM Envizi ESG Suite

了解 Envizi 如何利用 ESG 数据帮助您解决最紧迫且复杂的挑战,并实现可持续发展目标。

 

探索 IBM Envizi ESG Suite
可持续发展解决方案

将您的战略路线图与日常运营联系起来,立即开启可持续发展之旅吧。

深入了解可持续发展解决方案
可持续发展咨询服务

利用 IBM 的可持续发展咨询服务,将可持续发展愿景转化为行动,成为一家更负责任、更具盈利能力的企业。

深入了解可持续发展咨询服务
采取下一步行动

利用 IBM Environmental Intelligence 提供的一组广泛的 API,轻松访问、处理和分析环境数据,并战略性地加以利用。

深入了解 Environmental Intelligence 深入了解可持续发展解决方案