从纸板箱到家用电器的门口,几乎一切都来自工业过程。这些过程使用大量能量,主要来自化石燃料;美国温室气体排放的三分之一来自工业。至2050年实现净零经济的排放量为了限制全球变暖,必须在满足社会需求的同时减少工业排放。
减少工业排放的一个关键途径是电气化(用电力替代品取代工业化石燃料)。最近分析使用能源创新的能量政策模拟器表明电气化可以减少工业排放,同时增长经济和创造就业,我们期待在未来探索实现工业电气化的可行途径erge电动活动。
但我们可以从现在开始,部署商用电力技术,扩展变革性工业流程技术,并继续研究、开发和展示下一代解决方案。
开始热
大多数工业需要大量的热量和蒸汽来进行生产,而这些物质现在主要是由化石燃料燃烧产生的,这造成了大约52%的直接工业温室气体排放。但是,在使工业过程电气化和减少这些排放方面,存在着大量尚未实现的潜力。
一种新报告通过全球效率智能表明,通过增加13个工业部门的电气化 - 从食品加工到纸制产品 - 这些部门可以在2050年每年减少超过13400万公吨(MT)的排放量(2900万辆汽车排放量)。随着网格脱碳,整体排放将随着时间的推移继续下降。例如,其分析发现,在2050年,使用再生造纸工业的电气化干燥可以避免1600万吨二氧化碳。以下是这些部门如何开始:
优先考虑低温热过程。较低温度的应用是最适合的电气化,如三分之二的工业热量需求在300摄氏度以下。食品,饮料,烟草,运输设备,纺织,化学品和纸浆和纸业工业是早期候选者,在该范围内具有高比例的工艺热量。使用的潜在技术包括热泵,电锅炉,微波炉和红外线加热器,笔记工业有益电气化。
例如,塑料在注射成型过程中的连续冷却可以使用热泵进行精确控制。清洁电力可以通过发电为剩余的需要更高热量的工业过程提供一个可行的替代方案氢通过电解。氢气也可以用作燃料或原料。
优化电能效率。能效可以降低能量输入和电力和天然气之间的成本差异。通过优化材料和能量流动,以及通过从感应或激光的精确定位电热替换效率低下的热量使用来实现效率提升。持续的能效改善可以帮助改善电气化经济学,减少排放和改善行业的底线。
那么,需要什么来启动美国工业电气化呢?
评估全方位的好处。电气技术可以更高效,资本成本较低。工业用户应评估电气化的非能源效果,包括运营优势,减少废物,提高生产力和工人安全增加。用于干燥的电感或微波加热可以更可控,允许较高的产量并降低材料更少,从而减少废物。
满足工业客户的需求。电热泵等工业电气化技术必须与Myriad现有系统集成,并且可能需要详细的工程研究。可靠的现场支持可以帮助维护性能,劳动力培训可以确保长寿和对电力技术的信心增加(商业创新的市场机会)。
继续优先考虑一个可靠和清洁的电网。随着行业的电气化,公用事业和国家必须严格投资可再生能源和网格现代化以维持和提高可靠性。工业客户还可以寻求现场分布式的发电或储存,以实现抵御,经济效益和能源管理 - 政策和法规应支持此类投资。
通过政策法规和研发来刺激市场。包括工业速率设计和RD&D在内的政策和监管机制,以跳动低碳技术采用,降低电力技术成本,包括:
- 政府激励和资金:财务激励应该帮助缩放新兴技术,并为电气化技术开门。政府机构和国家实验室的RD&D能力应与工业和公用事业合作推进电气化技术。
- 工业领导和伙伴关系:行业领导者应与学术界,国家实验室合作,认为谢谢和私营部门来缩放电气化技术和培训未来的劳动力。他们还应与政策制定者,公用事业和金融机构合作,以推进政策,监管和财务机制。
- 公用事业协调与监管机制:电力公用事业及其监管机构应评估需求响应,电费和电网投资之间的协同作用,以加速电气化。
工业脱碳是减少排放的关键,电气化是实现这一目标的明确途径。行业领袖、政府和公用事业公司应该合作提高竞争力,交付健康的好处并过渡到净零的未来。