能源向高效能源生产、运输和使用、可再生能源 (RE) 技术和创新能源管理的转型,为减少温室气体 (GHG) 排放和实现气候目标带来了好处。转型需要可再生能源技术本身所需的资源、矿物、金属和材料,例如太阳能光伏 (PV)、氢燃料电池汽车 (HFCV),以及可变可再生能源的创新支持技术,例如储能系统 (ESS)。这种对资源和材料的需求贯穿于技术的整个供应链,从资源的开采、技术的制造和技术的部署,直到其生命周期的最后阶段。在这种背景下,考虑一般资源,特别是关键原材料 (CRM) 及其与供应链中断风险的关系对于实现全球绿色能源转型至关重要。这篇社论简要介绍了材料/资源与整个能源技术供应链绿色转型之间的密切联系。这篇社论包括 11 篇论文,涵盖了全球的能源转型。在这些论文中,应用能源模型预测了具有具体能源或气候目标的未来国家能源转型 [ 1-3 ],并估算了能源生产所需的相关能源、材料和资源 [ 2, 3 ]。在全球层面,[ 4 ] 研究了化石资源和可再生资源在能源转型中的关系,同时考虑了能源安全和区域贸易。一些作者扩展到低碳能源转型的“软”措施,如能源产消者商业模式 [ 5 ] 或水和能源供应的行业耦合 [ 6, 7 ]。除了环境效益外,还量化和评估了可再生能源技术和能源转型的经济、社会和可持续后果 [ 8-10 ]。[11 ] 列出了能源转型的 CRM 及其可用性指数。Limpens 等人 [1 ] 使用 EnergyScope 典型日模型分析了 2035 年比利时能源系统在不同碳排放目标下的情况。它是一个区域性的、自下而上的线性模型,考虑了多个部门和多种能源载体,分辨率为每小时,计算时间为 1 到 5 分钟。该模型优化了系统的设计和运行策略,包括来自 24 种资源的 96 种能源技术,同时满足电力(TWh)、热力(TWh)、流动性(客公里和吨公里)和非能源需求(TWh)的最终使用需求,并最大限度地降低系统的年总成本。此外,该系统的优化受到限制其年度生命周期温室气体排放的气候目标的约束。据确定,到 2035 年,比利时将缺少 275.6 TWh/年的本地资源,以及 173。如果不考虑非能源需求,则为每年 3 TWh。为了实现具有成本效益的绿色能源转型,需求缺口无法通过单独的可再生能源技术(例如海上风电、地热或核电)来满足,因此需要混合使用可再生能源解决方案。同时,进口可再生燃料或电力不是一种具有成本竞争力的解决方案(假设进口可再生燃料的价格比化石燃料高 50%),除非旨在实现极低的排放。[ 1 ]
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