Korzystanie z energii we właściwym czasie może przyczynić się do ograniczenia emisji CO2 w UE i Wielkiej Brytan

Ambitne, choć nadal realistyczne działania zmierzające do wykorzystania technologii zwiększających elastyczność po stronie odbiorów energii w UE i Wielkiej Brytanii mogą zapobiec emisji 40 milionów ton CO₂ rocznie do roku 2030, czyli ilości większej niż krajowy ślad klimatyczny Danii. Ponadto, UE i Wielka Brytania mogą wygenerować roczne oszczędności w zakresie kosztów społecznych w wysokości 10,5 miliarda euro do roku 2030 i 15,5 miliarda euro do roku 2050. Oszczędności te pokryją większość kosztów utworzenia infrastruktury zwiększającej poziom elastyczności po stronie odbiorców energii. 

Podczas kryzysu energetycznego państwa UE przeznaczyły 681 miliardów euro, a Wielka Brytania 90 miliardów funtów (103 miliardy euro) na dotacje minimalizujące jego skutki. Rozwój technologii zwiększających elastyczność po stronie odbiorców energii może zwiększyć wytrzymałość sieci i zapobiec konieczności przeznaczania tak dużych środków na dotacje w przyszłości.  Ma on również ogromny potencjał obniżania kosztów korzystania z energii zarówno na poziomie społecznym, jak i konsumenckim. Przeciętny konsument w UE i Wielkiej Brytanii mógłby zaoszczędzić 7% na rachunkach za energię elektryczną do 2030 roku i 10% do 2050 roku.

– Żegnamy erę paliw kopalnych, ale nie przygotowaliśmy naszego systemu energetycznego na wyzwania przyszłości, ponieważ zaniedbujemy kwestię efektywności energetycznej jako jednego z kluczowych narzędzi w procesie obniżania poziomu emisji. Robimy szybkie postępy na drodze do produkcji dużych ilości energii ze źródeł odnawialnych, jednakże sieć nie jest gotowa na jej wykorzystanie. Musimy podjąć działania zmierzające do wykorzystywania rozwiązań z zakresu efektywności energetycznej, takich jak technologie zwiększające poziom elastyczności po stronie odbiorców energii, które pomogą nam nie tylko zużywać mniejsze jej ilości, ale również korzystać z właściwego rodzaju energii we właściwym czasie. Jesteśmy w posiadaniu odpowiednich rozwiązań. Jedyne czego potrzebujemy to podjęcie działań – powiedział Kim Fausing, prezes i CEO Danfoss.

Efektywność po stronie odbiorców energii oznacza optymalizowanie jej konsumpcji w celu uniknięcia długotrwałych okresów charakteryzujących się wysokim popytem i niską podażą, co jest szczególnie ważne dla sieci bazujących na źródłach odnawialnych. Wykorzystanie tego rodzaju elastyczności może obniżyć poziom popytu w okresach szczytowych, podczas których energia jest dużo droższa oraz zmniejszyć udział paliw kopalnych w miksie energetycznym. 

Dla przykładu, technologie oparte na sztucznej inteligencji mogą pomóc w zaoszczędzeniu do 20% wydatków na energię zużywaną przez budynek, analizując dane dotyczące tego budynku, jego użytkowników oraz pogody w celu przewidzenia zapotrzebowania na ogrzewanie i wentylację. Z analizy 100 tys. mieszkań wyposażonych w tę technologię, zlokalizowanych głównie w Finlandii, wynika, że ​​maksymalne zużycie energii uległo zmniejszeniu o 10-30%. Ponadto, przesunięcie obciążenia można zautomatyzować, aby schładzać meble chłodnicze w supermarketach do znacznie niższej temperatury niż wymagana poza godzinami szczytowego zapotrzebowania, ponieważ działają one efektywnie jako akumulatory magazynujące energię. Dzięki okresowemu obniżeniu temperatury w meblach chłodniczych, można wyłączyć je w godzinach szczytowego zapotrzebowania na energię, zmniejszając tym samym obciążenie sieci i oszczędzając pieniądze.

Energia pochodząca ze źródeł odnawialnych musi stanowić ok. 70% miksu energetycznego, jeżeli chcemy osiągnąć cele Porozumienia paryskiego do roku 2050. Jednakże system energetyczny nie jest jeszcze przygotowany na naturalnie występujące maksymalne wzrosty i spadki zapotrzebowania na energię pochodzącą ze źródeł odnawialnych. 

Nowe opracowanie przygotowane przez Danfoss – „Efektywność energetyczna 2.0: Projektowanie systemu energetycznego przyszłości” – przedstawia najbardziej efektywne kosztowo sposoby przygotowania systemu energetycznego na wyzwania przyszłości. Koncentruje się na pełnej elektryfikacji społeczeństwa, rozwiązaniach zwiększających elastyczność po stronie odbiorców energii, mądrym wykorzystaniu wodoru oraz maksymalnym wykorzystaniu ciepła odpadowego.

Najważniejsze informacje w skrócie:

• Przejście z systemu energetycznego bazującego na paliwach kopalnych na system w pełni zelektryfikowany mogłoby obniżyć końcowe zużycie energii aż o 40%. Elektryfikacja jest sama w sobie formą efektywności energetycznej.
• Dzięki elastyczności po stronie odbiorców energii, UE i Wielka Brytania mogą zapobiegać emisjom rzędu 40 milionów ton CO₂ rocznie i wygenerować 10,5 miliarda euro rocznych oszczędności w zakresie kosztów społecznych do roku 2030. Ponadto, gospodarstwa domowe mogłyby obniżyć rachunki za energię elektryczną średnio o 7%. Szacuje się, że w roku 2050 zmniejszą one rachunki za energię o 10%, a koszty społeczne będą niższe o 15,5 miliarda euro.
• W USA poprawa efektywności energetycznej, zwiększenie elastyczności po stronie odbiorców energii oraz elektryfikacja budynków mogą wygenerować oszczędności sięgające 107 miliardów dolarów rocznie przy jednoczesnym zmniejszeniu emisji CO₂ generowanej przez budynki o 91% do roku 2050.  
• W 2030 roku aż 53% energii wyprodukowanej na świecie będzie marnowane w postaci ciepła odpadowego. Jednakże większość tego ciepła można wychwycić i ponownie wykorzystać do ogrzewania budynków oraz wody dzięki daleko idącej integracji sektorów. 
• W skali globalnej, do roku 2050 będzie można teoretycznie odzyskać 1228 TWh ciepła odpadowego generowanego podczas produkcji wodoru za pomocą elektrolizy. To prawie dwie trzecie dzisiejszej światowej produkcji ciepła z wykorzystaniem węgla – największego źródła energii cieplnej.
• Sama UE będzie w stanie odzyskać około 83 TWh ciepła odpadowego z procesu produkcji wodoru drogą elektrolizy do roku 2030, czyli 1,5 raza tyle ile wystarczy do pokrycia zapotrzebowania na energię grzewczą w całych Niemczech.

Elektryfikacja, elastyczność po stronie odbiorców energii, konwersja i magazynowanie energii oraz integracja sektorów muszą zająć centralne miejsce w przyszłym systemie energetycznym umożliwiając utworzenie sieci energetycznej zasilanej przez odnawialne źródła energii. Zobaczyć znaczy uwierzyć, jednakże decydenci często nie wiedzą, że jesteśmy już w posiadaniu rozwiązań pozwalających nie tylko na zmniejszenie emisji dwutlenku węgla, ale także na zapewnienie znacznych oszczędności zarówno na poziomie społecznym, jak i indywidualnym. Nadszedł czas, aby decydenci na wszystkich szczeblach potraktowali kwestię efektywności energetycznej priorytetowo oraz ustalili odpowiednie ramy regulacyjne i gospodarcze ukierunkowane na osiągnięcie zerowego poziomu emisji netto do 2050 roku” – dodał Kim Fausing.

Nick Eyre, profesor ds. polityki energetycznej i klimatycznej na Uniwersytecie Oksfordzkim oraz starszy pracownik badawczy w dziedzinie energii w Instytucie Zmian Środowiskowych, powiedział: „Musimy na nowo zdefiniować efektywność energetyczną i uznać ją za kluczową w procesie dążenia do pełnej dekarbonizacji. Oznacza to elektryfikację końcowych użytkowników energii, którzy do tej pory z energii elektrycznej nie korzystali. Oznacza to również utworzenie wysoce elastycznego systemu energetycznego w celu uniknięcia szczytów zapotrzebowania na energię charakteryzujących się wysokim poziomem emisji. Efektywność energetyczna zawsze pomagała w ograniczaniu emisji gazów cieplarnianych w największym stopniu. Wykorzystanie jej w obszarze źródeł odnawialnych pozwoli nam na kontynuowanie tego trendu oraz osiągnięcie zerowego poziomu emisji netto do 2050 roku”.

Toby Morgan, starszy manager w Built Environment, Climate Group, powiedział: „Elektryfikując wszystko, co możliwe i tworząc elastyczną sieć energetyczną gotową na wyzwania przyszłości, nie możemy zapominać o efektywności energetycznej. Najbardziej zieloną formą energii jest jej oszczędzanie, a efektywność energetyczna oznacza mniejszą ilość farm wiatrowych czy zakładów produkujących akumulatory. Sztuczna inteligencja może w ogromnym stopniu wspomóc proces zwiększania efektywności energetycznej poprzez optymalizację wykorzystania energii o każdej porze dnia. Jednakże jej rola polegająca na łączeniu technologii przyjaznych środowisku w zintegrowanym i efektywnym energetycznie budynku to coś niezwykle interesującego. Sztuczna inteligencja może zoptymalizować wykorzystanie paneli fotowoltaicznych podczas słonecznego dnia, podejmować decyzje o tym, kiedy skorzystać z magazynów energii znajdujących się w budynku lub z akumulatorów pojazdów elektrycznych podłączonych do punktów ładowania, gdy pogoda się pogorszy, a także wybierać optymalny moment na sprzedaż energii odnawialnej do sieci, gdy popyt na nią jest wysoki”.

źródło: Danfoss