能源部门是所有经济体的基础,影响着所有其他部门(Yang,2022;Zema and Sulich,2022)。尽管德国是欧盟最大的碳排放国之一,但它在将发电过程转向可再生能源方面处于领先地位(Schumacher and Sands,2006)。有多个报告和科学论文描述了这种矛盾(Feder,2022;Ringel,2018);然而,很少有人解释战略管理支持的技术变革(Sulich and Grudziński,2019;Švarova and Vrchota,2013)。这一转型在德语中被称为能源转型 (Feder, 2022),它使德国从化石燃料过渡到清洁能源和核能,然后在其能源结构中实施更多可再生能源 (Grzesiak and Sulich, 2022; Li, 2021)。总的来说,科学期刊发表了大量关于绿色能源转型的贡献 (Moskalenko et al., 2022),包括管理研究 (Shpak et al., 2021) 和基于技术的研究 (Maruf, 2021),描述了德国能源转型。能源生产成本是影响德国工业和经济健康状况的关键因素 (Rubin et al., 2007; Yang, 2022)。到 2045 年实现净零排放需要大量投资,并清楚了解可用的发电选项,以及提供电网稳定性的能源结构(Shen 等人,2021 年)。这一变化也源于德国能源行业的战略方针(Gajdzik 等人,2021 年;Gruber,2021 年;Sulich 和 Grudziński,2019 年)以及对能源安全问题的新认识。因此,可再生能源目前占德国发电量的 32.1%,其中风能占大部分,占总量的 20.3%(Yang,2022 年)。德国仍然严重依赖化石燃料,化石燃料占 55.4%
报告还得到了各轮专家的评审和评论,包括 Matthias Deutsch(Agora Energiewende)、万彦明(中国氢能联盟)、Frank Wouters(欧盟-海湾合作委员会清洁能源技术网络)、Ruud Kempener(欧盟委员会 - 能源总司)、Antonello di Pardo(GSE SpA)、李燕飞(湖南工商大学)、Jose Miguel Bermudez 和 Peerapat Vithayasrichareon(国际能源署)、Marta Martinez(Iberdrola)、Pierpaolo Cazzola 和 Matteo Craglia(ITF)、Subrahmanyam Pulipaka(印度国家太阳能联合会)、Karl Hauptmeier(Norsk e-Fuel)、Duncan Gibb 和 Hannah Murdock(REN21)、Thierry Lepercq(Soladvent)、Hergen Thore Wolf(Sunfire GmbH)、Kirsten Westphal(SWP)、Ad van Wijk(代尔夫特理工大学)、Rina Bohle Zeller 和 Andrew Gordon Syme Mcintosh(维斯塔斯)、Sripathi Anirudh、Kajol 和 Deepak Krishnan(世界资源研究所)。
摘要:德国的能量过渡,被称为“ Energiewende”,总是非常进步。然而,从技术上讲,它停止了大规模的,季节性的风和太阳能储能,这是无法使用的。在2000年代结束时,我们通过将水电与CO 2-Methanation相结合,通过复制光合作用和开发的电力对气模仿自然界,将其与风和太阳能与合成天然气相结合,从而模仿了自然界。通过使用其庞大的TWH规模存储设施将电力与天然气部门耦合来存储绿色能源,这是解决我们时代最大能源问题的解决方案。这是创建“部门耦合”或“部门集成”一词的第一个概念。我们首先实施了演示站点,介绍了我们在研究,行业和政府部门的工作,并在许多宏观经济研究中应用了它。这是一个最初的想法,促使其他人重新考虑电力和Efuels作为能源和能源载体。我们进一步开发了该概念,以包括电力到液体,实力到化学物质以及其他方式,将电力转换为分子和气候中性的原料,并在2010年代开始时将其命名为“ Power-to-to-X”。
- 钢铁有可能成为首批生产绿色产品的难以减排的行业之一。• 作为其新工业战略的一部分,欧盟委员会于 2021 年 5 月发布了一份重要工作文件“迈向具有竞争力的清洁欧洲钢铁”。该文件描述了欧盟的钢铁脱碳愿景,其要点包括:- 钢铁是现代工业化经济的重要材料,- 低碳炼钢生产需要彻底改变。- 低碳解决方案预计将在 2030 年左右推出商业化,但今天就需要制定雄心勃勃的计划。- 这是一场与时间的赛跑,因为 2050 年仅是一个投资周期之后,绝大多数高炉需要在未来十年内更换(根据 Agora Energiewende 的数据,在欧盟,70% 的高炉产能将在 2030 年之前达到使用寿命并需要重新投资),因此未来五年至关重要。 - 大多数低碳钢生产工艺在技术上尚不成熟,目前尚不清楚未来哪种工艺将占据主导地位。
摘要:德国的能量过渡,被称为“ Energiewende”,总是非常进步。然而,从技术上讲,它停止了大规模的,季节性的风和太阳能储能,这是无法使用的。在2000年代结束时,我们通过将水电与CO 2-Methanation相结合,通过复制光合作用和开发的电力对气模仿自然界,将其与风和太阳能与合成天然气相结合,从而模仿了自然界。通过使用其庞大的TWH规模存储设施将电力与天然气部门耦合来存储绿色能源,这是解决我们时代最大能源问题的解决方案。这是创建“部门耦合”或“部门集成”一词的第一个概念。我们首先实施了演示站点,介绍了我们在研究,行业和政府部门的工作,并在许多宏观经济研究中应用了它。这是一个最初的想法,促使其他人重新考虑电力和Efuels作为能源和能源载体。我们进一步开发了该概念,以包括电力到液体,实力到化学物质以及其他方式,将电力转换为分子和气候中性的原料,并在2010年代开始时将其命名为“ Power-to-to-X”。
我们感谢以下审阅者和/或提供反馈和指导的人员:Muhammed Mustafa Amjad(可再生能源优先)、Cristina Amorim(Climainfo)、Marion Bachelet(欧洲气候基金会)、Jan Burck(德国观察组织)、Marie Cosquer(反饥饿行动)、Elizabeth Wangeci Chege(SEForAll)、Stefan Gsänger(世界风能协会)、Jan Kowalzig(乐施会)、Tatiana Lanshina(Agora Energiewende)、Emi Mizuno(SEForAll)、Janet Milongo(CAN International)、Koaile Monaheng(CAN International)、Tomas Kåberger(可再生能源研究所和查尔姆斯理工大学)、Divyam Nagpal(SEForAll)、John Nordbo(CARE)、James Norman(全球能源监测)、Chandelle O'Neil(国际学生环境联盟)、Sean Rai-Roche(E3G)、David S. Renné(国际太阳能社会)、Elifadhili Shaidi(CAN 坦桑尼亚)、Shruti Shukla(自然资源保护委员会)、Stephan Singer(CAN 国际)、Rebecca Thissen(CAN 国际)、David Tong(Oil Change International)、Thea Uhlich(德国观察)、Shreeshan Venkatesh(CAN 国际)和 Sherpard Zvigadza(南非 CAN)。
摘要 本研究对智能电网与可再生能源的整合进行了全面分析,重点关注技术进步、经济影响和政策框架。主要目标是探索智能电网技术如何有效地整合可再生能源,从而提高电网的可靠性、效率和可持续性。该研究采用多学科方法,研究了成功的案例研究、试点项目和创新实践,突出了这种整合的潜力和挑战。主要发现表明,人工智能 (AI)、物联网 (IoT) 和区块链等先进技术对于能源系统的实时监控、预测性维护和优化管理至关重要。这些技术解决了太阳能和风能等可再生能源固有的可变性和间歇性。案例研究,包括布鲁克林微电网和德国的能源转型,表明通过分散的能源系统,能源弹性、效率和消费者赋权得到了显著改善。经济分析强调了运营效率带来的成本节约和智能电网基础设施大量前期投资带来的财务挑战的双重影响。政策框架起着关键作用
• 根据欧洲工业绝缘基金会 (EiiF) 2021 年的研究,管道、容器、储罐和锅炉的技术绝缘可立即实现每年 160 TWh(14 Mtoe)的节能潜力,并减少欧盟 27 国工业 40 Mt 的二氧化碳当量排放,相当于 1000 多万欧盟家庭的年能源消耗。技术绝缘的减排潜力超过 5%(70 TWh),可避免 14 Mt 的排放,相当于每年为约 2800 万户家庭供暖所需的天然气量(12 MWh/户)。 • Agora Energiewende 研究还强调,将更多建筑物连接到现有的区域供热是一项重要的短期措施。这表明,到 2027 年,区域供热可能具有节省约 125 TWh(约 125 亿立方米)天然气的技术潜力。 • 区域供热 (DH) 是一种行之有效的解决方案,可以逐步淘汰化石燃料供热(天然气、石油和煤炭),并以经济高效的方式整合可再生能源。可再生能源和废热源占 DH 部门使用的能源供应的近三分之一,并且还可以进一步增长。高达 25% 的区域供热可以由工业废热提供,欧盟供暖和热水总能源需求的 10% 以上可以通过数据中心、地铁站、第三产业建筑和废水处理厂的热量来满足。
在本文中,我们探讨了在欧洲背景下,采用集中式和更分散式的方法来实现德国的能源转型。我们使用 AnyMOD 框架对未来基于可再生能源的欧洲能源系统进行建模,该系统基于技术经济优化,即在给定需求的情况下最小化成本,包括投资和随后的容量调度。该模型包括 29 个欧洲国家地区和 38 个德国 NUTS-2 地区。首先,优化整个欧洲能源系统。基于这些结果,对德国各地区的电力系统进行优化,以实现出色的区域细节,以分析空间效应。该模型允许比较部署大量海上风电的风格化集中式场景和主要使用现有电网的分散式场景,因此更多地依赖本地容量。结果表明,这两种方案的第二次优化成本大致相同:集中方案的特点是网络扩展,以便将电力从海上风力发电场输送出去,而分散方案则导致更多的光伏和电池部署在靠近能源需求高的区域。能源效率更高、需求预测更低的方案会显著减少投资要求,并导致不同的定位。
慕尼黑,2024 年 3 月 14 日 计划介绍:10-12 分钟 问答:3-5 分钟(所有时间均为慕尼黑时间) 2024 年 3 月 14 日,星期四 9:00 – 10:00 欢迎、介绍、交战规则和破冰活动 第 1 场 10:00 – 10:15 气候政策的分配后果 LENNARD SCHLATTMANN(波恩大学)、Moritz Kuhn 10:15 – 10:30 战略无知和感知控制 TILLMANN EYMESS(海德堡大学)、Anca Balietti、Angelika Budjan、Alice Soldà 10:30 – 10:45 超越实验环境:通过财务奖励实现住宅天然气节约的大规模证据 SILVANA TIEDEMANN(赫蒂政治学院)、Maximilian Amberg、Nicolas Koch、 Matthias Kalkuhl、Axel Ockenfels 10:45 – 11:00 极端天气事件、停电和家庭适应 JACQUELINE ADELOWO (ifo 研究所) 11:00 - 11:30 茶歇 第二场 11:30 – 11:45 三十年的气候缓解政策:取得了哪些成果? JANNA HOPPE (苏黎世联邦理工学院/ Agora Energiewende)、Ben Hinder、Ryan Rafaty、Anthony Patt、Michael Grubb 11:45 – 12:00 依赖间歇性:宏观气候模型中的清洁能源、存储和创新 CLAUDIA GENTILE (苏黎世大学)