蒙太奇照片/伤风
从广义上讲,部门耦合是指能源消费部门和发电部门之间的相互联系。
部门耦合战略旨在提高能源系统的效率和多功能性,以及其可靠性。部门耦合还可以降低碳排放。
最初,“部门耦合”一词主要指消费部门的电气化,如供暖和运输,目标是在这些领域提高可持续能源的比例。最近,行业耦合的概念已扩展到方程式的生产方面。
虽然能源消耗的电气化可以显著降低排放,但进一步纳入供应侧也有助于实现这一目标,同时提供额外的多功能性。
为了促进许多最终用途和供应应用领域的部门耦合,官员们一直呼吁消除技术、经济、政策和监管方面的障碍。支持者也在推动能源系统的更综合规划。
一个全电动的世界
将电力作为取暖和运输的默认能源将是迈向“全电力世界”理想的一大步。
今天,电主要用于照明、机械和数字设备。商业、工业和家庭用电照明,但天然气和石油通常用于取暖。此外,大多数公路运输是由化石燃料驱动的。
在大多数地区,可持续能源的主要来源是风能和太阳能。不幸的是,这些能源在需要的时候并不总是可用的。因此,储能是部门耦合的重要因素。行业合并是一种解决方案:可再生能源发电的一部分可以用来加热大量的水,本质上是给供暖行业供电。在大量生产时,电能可能被用来产生氢气或其他能够作为储能介质的气体,这些气体可以为车辆提供燃料,或者在需要的时候转化为电能。
电力部门电气化
全电力工业包括用可再生能源,包括风能、太阳能、生物质能、水力发电和地热资源,取代化石燃料和核电站产生的电力。
尽管全球能源体系仍主要依赖化石燃料,但脱碳已经取得了重大进展,主要是在电力部门。最近可再生能源的增长是公共政策和各种技术成本降低的综合结果,尤其是太阳能和风能。
的加热系统
虽然供暖能源用于商业工业,但家庭是热能的主要消费者,而热能主要是由不可再生能源产生的。提高可再生能源热能份额的方法包括使用太阳能、地热、热泵、生物质能、电转气和电转热。
热泵被认为是将供热部门与电网结合的一项重要技术。这些装置利用地热或其他来源的热量循环热液体。
另一种不同的发电加热解决方案是利用可再生能源产生的额外电力来加热相当数量的水,然后通过供暖网络将水抽走。
的运输
目前,在所有最终使用部门中,交通部门是可再生能源使用份额最小的部门之一。然而,交通部门很适合全面电气化。首先,铁路已经基本上是电动的。
对于汽车来说,部门耦合解决方案将构成其电气化的一部分,要么通过使用电池,要么通过间接手段,如电力转化为天然气或电力转化为液体技术。航空是最适合的电源到x技术,而不是电池电源。
目前,电动汽车的总成本高于传统汽车,但收支平衡点可能很快就会到来。由于电动汽车的吸引力不断上升,预计到2030年,包括混合动力汽车在内的电动汽车将占汽车总销量的70%以上,如果大力推行鼓励电动汽车使用的政策。
更多地使用公共交通、汽车共享、骑自行车、步行和自动驾驶解决方案,可能会在交通领域发挥越来越大的作用。
参考资料及进一步阅读
https://www.cleanenergywire.org/factsheets/sector-coupling-shaping-integrated-renewable-power-system
https://www.bmwi-energiewende.de/EWD/Redaktion/EN/Newsletter/2016/13/Meldung/direkt-answers.html
http://www.europarl.europa.eu/RegData/etudes/STUD/2018/626091/IPOL_STU (2018) 626091 _en.pdf
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