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談?wù)撆c展望:清潔和高效的工業(yè)用熱
時(shí)間:2018-1-25 8:15:01      發(fā)布者:管理員

談?wù)撆c展望:清潔和高效的工業(yè)用熱


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  工業(yè)供熱的電氣化,例如用于鋼鐵出產(chǎn)的電爐,僅僅是工業(yè)用熱脫碳的一系列挑選之一(相片:Shutterstock)

  工業(yè)用熱占工業(yè)動(dòng)力需求的三分之二,簡(jiǎn)直占全球動(dòng)力消耗的五分之一。它也構(gòu)成了每年直接排放的大部分工業(yè)二氧化碳,因?yàn)榻^大多數(shù)工業(yè)用熱源于化石燃料焚燒。雖然這些數(shù)字令人印象深化,動(dòng)力分析卻往往短少工業(yè)用熱的部分。這就是為什么本年的“國(guó)際動(dòng)力展望”對(duì)咱們動(dòng)力體系這一重要范疇進(jìn)行了深化的研討。

  雖然2017年“國(guó)際動(dòng)力展望”中表現(xiàn)的工業(yè)熱量需求(在一切溫度水平上)都在添加,但依據(jù)溫度要求,潛在的驅(qū)動(dòng)因素是不同的。低溫文中溫(低于400攝氏度)的熱量占到2040年工業(yè)熱需求總量添加的四分之三,這是由動(dòng)力密集型工業(yè)削減導(dǎo)致的。

  這是歷史趨勢(shì)的反轉(zhuǎn):在曩昔25年中,因?yàn)槲覈?guó)的鋼鐵、水泥等重工業(yè)的快速開展,高溫?zé)崃空颊w熱需求添加的三分之二。也就是說,開展中的亞洲繼續(xù)推進(jìn)著咱們的需求添加:2040年前,僅僅在這個(gè)區(qū)域,中低溫需求的添加就占到全球工業(yè)用熱需求添加的一半左右。

  除歐盟和日本以外,到2040年,大部分區(qū)域的低溫?zé)崃窟\(yùn)用量都將添加。包含開展我國(guó)家在內(nèi)的各區(qū)域,高溫?zé)崃康倪h(yuǎn)景變化更大。我國(guó)成為全球首要驅(qū)動(dòng)力,印度的添加也很明顯。

跟著工業(yè)熱量需求的不斷添加,它在與動(dòng)力相關(guān)的二氧化碳排放量中所占的比例也相應(yīng)添加,到2040年將占全球排放量的四分之一。為削減這一全球趨勢(shì)而采納的盡力將面對(duì)各種應(yīng)戰(zhàn)。首要,工業(yè)熱量一般在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生,使得它比大型火力發(fā)電廠等相對(duì)會(huì)集的部分愈加難以辦理。與其他部分比較,這一范疇的方針點(diǎn)也很有限。
  跟著工業(yè)熱量需求的不斷添加,它在與動(dòng)力相關(guān)的二氧化碳排放量中所占的比例也相應(yīng)添加,到2040年將占全球排放量的四分之一。為削減這一全球趨勢(shì)而采納的盡力將面對(duì)各種應(yīng)戰(zhàn)。首要,工業(yè)熱量一般在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生,使得它比大型火力發(fā)電廠等相對(duì)會(huì)集的部分愈加難以辦理。與其他部分比較,這一范疇的方針點(diǎn)也很有限。

  其次,雖然住宅和商業(yè)修建的供暖需求有明確規(guī)范,但工業(yè)供熱包含了各種工藝、用途的多種溫度水平。例如,水泥窯需求高溫,而食品工業(yè)中的枯燥或洗刷運(yùn)用則在較低的溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)。

  依據(jù)所需的溫度水平,能夠挑選運(yùn)用不同的技能和燃料,可是這些選項(xiàng)一般是不行交換的。例如,來自熱泵的低溫?zé)崃坎荒芴娲細(xì)忮仩t的高溫?zé)崃俊?

  當(dāng)今的工業(yè)用熱需求首要依賴于化石燃料、生物質(zhì)能和電力,而在某些范疇只要十分小的可再生資源比例。因而,要到達(dá)脫碳的目的就需求工業(yè)熱量出產(chǎn)進(jìn)程必須有巨大的轉(zhuǎn)變。而這一方針有助于遵從“可繼續(xù)開展情景”中界說的低碳開展途徑,是一個(gè)新的全球情景,為完成三個(gè)要害方針方針:氣候安穩(wěn)、空氣清潔、運(yùn)用現(xiàn)代動(dòng)力,供給了一個(gè)歸納的辦法。削減工業(yè)熱量用能的最佳挑選將取決于具體的運(yùn)用場(chǎng)景和所需的溫度。

燃料變換能夠帶來一些優(yōu)點(diǎn),例如用天然氣替代煤炭,可是為了愈加雄心壯志的氣候方針,需求更多的轉(zhuǎn)型解決方案。例如,在必定條件下,電氣化能夠是一個(gè)低本錢并可繼續(xù)的挑選 - 熱泵能夠成為低溫文中溫需求的經(jīng)濟(jì)解決方案。關(guān)于特定的高溫工業(yè)進(jìn)程,例如電力鋼鐵出產(chǎn),電氣化也是可能的。可是,電氣化的可繼續(xù)性取決于電力行業(yè)的廣泛脫碳,以實(shí)踐削減體系層面的排放。
  燃料變換能夠帶來一些優(yōu)點(diǎn),例如用天然氣替代煤炭,可是為了愈加雄心壯志的氣候方針,需求更多的轉(zhuǎn)型解決方案。例如,在必定條件下,電氣化能夠是一個(gè)低本錢并可繼續(xù)的挑選 - 熱泵能夠成為低溫文中溫需求的經(jīng)濟(jì)解決方案。關(guān)于特定的高溫工業(yè)進(jìn)程,例如電力鋼鐵出產(chǎn),電氣化也是可能的??墒牵姎饣目衫^續(xù)性取決于電力行業(yè)的廣泛脫碳,以實(shí)踐削減體系層面的排放。

  關(guān)于低于400攝氏度的運(yùn)用,直接用可再生熱源(如太陽(yáng)能和地?zé)幔┮彩墙?jīng)濟(jì)的,可是它們不易于集成到一切的工業(yè)設(shè)備中。生物動(dòng)力可用于高溫?zé)嵝枨?,但需求必定的運(yùn)轉(zhuǎn)條件并遭到區(qū)域資源的約束。

  經(jīng)過部署碳捕獲、運(yùn)用和貯存(CCUS),工業(yè)用熱能夠脫碳。例如,在工業(yè)進(jìn)程(如甲醇出產(chǎn))中循環(huán)運(yùn)用二氧化碳或在永久存儲(chǔ)之前去除煙氣中二氧化碳的技能。

  終究,經(jīng)過運(yùn)用現(xiàn)代化設(shè)備,改進(jìn)絕緣或熱收回,進(jìn)步終端的運(yùn)用效率能夠在熱量發(fā)生之前就減小需求。在采納舉動(dòng)使剩余熱量脫碳之前,一般約束整體熱量需求是首要要采納的策略。

  終究,動(dòng)力提效辦法的廣泛部署和這些選項(xiàng)的最低本錢組合,能夠?yàn)楣I(yè)供熱指明可繼續(xù)開展的未來之路。擬定恰當(dāng)?shù)谋O(jiān)管框架是保證出資更有針對(duì)性、使未來成為可能的要害因素。(本談?wù)摰淖髡呤荳EO動(dòng)力分析師Elie Bellevrat和Kira West。


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