能源系统集成使脱碳具有成本效益

2021年10月26日,星期二
Jürgen Fischer,丹佛斯气候解决方案总裁

作者:Jürgen Fischer,丹佛斯气候解决方案总裁

今年夏天,欧盟委员会发布了适合55件装. 这是一套新的提案,旨在彻底改革欧盟的整个能源和气候立法,并使其与欧盟到2030年将气候排放量减少55%的目标保持一致。

需要关注的关键问题之一是,一揽子计划能否成功地为一个真正一体化的能源系统创建正确的框架。这是实现2030年宏伟目标的关键,特别是在供暖和制冷建筑方面。

汉堡,商业建筑

加强气候友好行动

建筑仍然高度依赖化石燃料,在欧洲,供热和制冷大约占最终总能源消耗的50% (重剑报告)显然,我们需要增加该行业中气候中性能源的份额,但这也带来了新的挑战。

随着风能和太阳能日益成为主流,问题不再是我们能生产多少可再生能源,而是我们能在现有能源系统中融入多少。我们需要创新的解决方案,帮助我们有效地利用和储存间歇性可再生能源。这就是能源系统集成的意义所在。

能源系统集成不是一套特定的技术,而是几个技术如何协同工作的概念。欧盟委员会(European Commission)定义能源系统集成作为跨多个能源载体、基础设施和消费部门的“整体能源系统的协调规划和运行”。基本上,能源系统集成是指将能源效率提升到一个新的水平,并在所有经济部门更高效、更智能地使用我们的资源。丹麦正在大力支持能源系统整合,因为它可以将丹麦到2020年减排目标的成本降低近一半到2030年达到70%. 它被视为实现有效且负担得起的脱碳的关键途径。

在这一概念下调整整个气候和能源政策框架并非易事,但我们可以从几个明显的方面开始收获不同部门之间的协同效应。

1.实现地区能源潜力

扩大欧洲地区能源规模的潜力巨大。区域能源就是其中之一最具成本效益的解决方案用于建筑脱碳,尤其是在城市地区。事实上,欧洲50%的热量需求可以通过可持续的方式由地区能源覆盖。如今,它只占市场的14%左右。借助大规模热泵等电能转换解决方案,将区域供热与电网相结合,可以实现巨大的效益。

研究表明与传统脱碳系统相比,一次能源使用可减少13%,能源系统成本每年可减少700亿欧元。采用集中供热系统作为蓄热系统,可以在脱碳供热和制冷的同时实现电力系统的平衡。为此,需要为地区能源制定一个更有雄心的政策框架,包括引入强制性的地方能源规划,以及改善地区能源和电力运营商之间的协调。

2.利用余热冷却是一种新的采暖方式

在我们传统的能源系统中,冷却设备放出的多余热量被浪费掉了。在更循环的系统中,来自超市或数据中心的多余热量通过与大型热泵结合的低温供暖系统被捕获并分配到附近的家庭和建筑中。这种方法有可能显著减少供热需求,同时提高供应方面的效率,并避免能源储存和基础设施的成本。

让我们仔细看看数据中心。他们对冷却的需求非常高,因为计算机服务器需要保持在特定的温度。事实上数据中心使用1%在全球范围内,电力消耗的比例正在上升,几乎所有的电力都转化为热能。传统上,计算机服务器产生的热量是以废物的形式排放的,但会回收多余的热量97%的能量数据中心的消耗可以作为热量重新使用。

为了充分发挥过剩热量的潜力,决策者必须对其进行评估,并消除废热回收的现有障碍,如昂贵的税收或行政负担。

3.加快数字转型

为了最大限度地利用这些解决方案,我们还必须推出数字化工具来管理我们日益复杂的能源系统。随着连接设备和人工智能的出现,收集和评估数据、监测和测量能源消耗和性能、进行预防性维护以及匹配跨部门的需求和供应的新手段也出现了。强大而可靠的数据可以帮助能源运营商和利益相关方在以前各自为政的领域进行协调和合作。重要的是更新当前的立法,以确保数字解决方案在建筑中广泛推广,包括公共和住宅建筑。

能源系统整合在行动中

能源系统集成在理论上是不可能的。今天的技术已经证明了巨大的进步。执行了一个示例能源实验室Nordhavn,哥本哈根。该项目开发了创新方法,将现有的可再生能源和能源效率解决方案集成到智能、灵活的能源系统中。这包括从当地超市收集多余的热量来加热周围的建筑,并使用大型热泵连接电力和供暖网络。

对于供暖和制冷行业来说,能源系统集成是减少温室气体排放和实现Fit For 55计划目标的必要步骤。我们需要的技术已经存在了——无论是集中供暖、热泵、建筑自动化还是热回收。我们必须跨部门共同努力,加快推出这些解决方案。2030年即将到来,现在是加快行动的时候了。

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