Jak wynika z nowej białej księgi, wykorzystanie energii we właściwym czasie może zaoszczędzić 40 milionów ton emisji CO2 rocznie w Wielkiej Brytanii i UE

Nowa analiza zlecona przez Danfoss pokazuje, że ambitne, ale realistyczne wdrożenie technologii elastyczności po stronie popytu w UE i Wielkiej Brytanii może do 2030 r. pozwolić zaoszczędzić 40 milionów ton emisji CO2 rocznie, czyli więcej niż wynosi krajowy ślad klimatyczny Danii. Ponadto UE i Wielka Brytania mogą osiągnąć roczne oszczędności w zakresie kosztów społecznych w wysokości 10,5 miliarda euro do 2030 r. i 15,5 miliarda euro do 2050 r. Oszczędności te już stanowią większość kosztów wdrożenia infrastruktury zapewniającej elastyczność popytu. Podczas niedawnego kryzysu energetycznego kraje UE przeznaczyły na ten cel 681 miliardów euro, a Wielka Brytania 90 miliardów funtów (103 miliardy euro). Wprowadzenie technologii zapewniających elastyczność popytu może zwiększyć odporność sieci elektrycznej i zmniejszyć potrzebę dotacji rządowych w tym zakresie. Oznacza to także ogromny potencjał oszczędzania pieniędzy zarówno na poziomie społecznym, jak i konsumenckim. W UE i Wielkiej Brytanii przeciętny konsument mógłby zaoszczędzić 7% na rachunkach za energię elektryczną do 2030 r. i 10% do 2050 r.

Kim Fausing, prezes i dyrektor generalny Danfoss, mówi: „Wychodzimy z ery paliw kopalnych, ale nie przygotowaliśmy naszego systemu energetycznego na przyszłość, ponieważ zaniedbujemy efektywność energetyczną, jako jedno z głównych narzędzi redukcji emisji. Sieć energetyczna nie jest gotowa na wykorzystanie całej energii odnawialnej, którą wytwarzamy w szybkim tempie. Musimy podjąć kroki, aby zastosować rozwiązania w zakresie efektywności energetycznej – takie, jak technologie elastyczności po stronie popytu, które nie tylko pomogą nam zużywać mniej energii, ale także wykorzystywać właściwą energię we właściwym czasie. Mamy rozwiązanie, ale potrzebujemy działań.”

Elastyczność popytowa odnosi się do wyrównywania zużycia energii, aby zapobiec okresom jednoczesnego wysokiego zapotrzebowania i małej podaży, co jest szczególnie ważne w przypadku systemu energetycznego opartego na odnawialnych źródłach energii. Wdrożenie technologii zapewniających elastyczność po stronie popytu może obniżyć popyt w kosztownych godzinach szczytu i zmniejszyć ilość paliw kopalnych w koszyku energetycznym.

Na przykład w budynkach, technologie oparte na sztucznej inteligencji mogą zaoszczędzić nawet 20% kosztów energii w budynku, łącząc dane o tymże budynku, pogodzie i użytkownikach, w celu przewidywania zapotrzebowania na ogrzewanie i wentylację. Obserwacje 100 000 mieszkań wyposażonych w tę technologię, zlokalizowanych głównie w Finlandii, pokazują, że maksymalne zużycie energii zostało obniżone o 10-30%. Tymczasem przesunięcie obciążenia można również zautomatyzować, aby schłodzić zamrażarki w supermarketach do znacznie niższej temperatury niż wymagana poza godzinami szczytowego zapotrzebowania, przy czym zamrażarki efektywnie działają jak akumulatory magazynujące energię. Ta technika „przechłodzenia” oznacza, że lodówki można wyłączyć w godzinach szczytowego zapotrzebowania na energię, co zmniejsza obciążenie sieci i oszczędza pieniądze supermarketu.

Jeśli cele Porozumienia paryskiego mają zostać osiągnięte do 2050 r., odnawialne źródła energii muszą stanowić 70% koszyka energetycznego. Jednakże system energetyczny nie jest jeszcze przygotowany na zarządzanie naturalnymi szczytami i spadkami dostaw energii odnawialnej.

Nowa biała księga firmy Danfoss „Efektywność energetyczna 2.0: Inżynieria przyszłego systemu energetycznego” przedstawia najbardziej opłacalny sposób przygotowania się na system energetyczny przyszłości. Koncentruje się na wdrożeniu pełnej elektryfikacji społeczeństwa, środkach elastyczności po stronie popytu, mądrym wykorzystaniu wodoru i jego magazynowaniu oraz maksymalizacji wykorzystywania nadmiaru ciepła.

Kluczowe informacje z białej księgi:

• Przechodząc z systemu energii kopalnej na w pełni zelektryfikowany, możliwe jest zmniejszenie końcowego zużycia energii nawet o 40%. Elektryfikacja sama w sobie jest formą efektywności energetycznej.
• Dzięki elastyczności po stronie popytu, UE i Wielka Brytania mogą do roku 2030 zaoszczędzić 40 milionów ton emisji CO2 i osiągnąć roczne oszczędności w zakresie kosztów społecznych w wysokości 10,5 miliarda euro.
• Podobnie gospodarstwa domowe mogą zaoszczędzić średnio 7% na rachunkach za energię elektryczną. Szacuje się, że do 2050 r. gospodarstwa domowe zaoszczędzą 10% na rachunkach za energię elektryczną i 15,5 miliarda euro rocznych kosztów społecznych.
• W Stanach Zjednoczonych optymalizacja wydajności, elastyczność popytu i elektryfikacja budynków może zaoszczędzić do 107 miliardów dolarów w postaci rocznych oszczędności w kosztach systemu elektroenergetycznego, przy jednoczesnej redukcji emisji gazów cieplarnianych z budynków o 91% do roku 2050.
• W 2030 r. aż 53% światowego zużycia energii będzie marnowane w postaci nadwyżki ciepła. Jednakże większość tego ciepła można wychwycić i ponownie wykorzystać do ogrzewania budynków i wody poprzez głębszą integrację sektorów.
• W skali globalnej teoretycznie możliwe jest do 2050 roku odzyskanie 1,228 TWh nadwyżki ciepła z wodoru powstałego w procesie elektrolizy – to prawie dwie trzecie dzisiejszej światowej produkcji ciepła z węgla, największego źródła ciepła.
• W UE teoretycznie już do 2030 r. w drodze elektrolizy można odzyskać około 83 TWh nadwyżki ciepła, co wystarczy na ponad 1,5-krotne pokrycie obecnego zapotrzebowania na ogrzewanie gospodarstw domowych w Niemczech.

Kim Fausing dodaje: „Elektryfikacja, elastyczność po stronie popytu, konwersja, magazynowanie i integracja sektorów, muszą zająć centralne miejsce w przyszłym systemie energetycznym umożliwiającym utworzenie sieci elektrycznej zasilanej odnawialnymi źródłami energii. Zobaczyć znaczy uwierzyć, ale często decydenci po prostu nie wiedzą, że mamy już rozwiązania, których potrzebujemy, aby nie tylko zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych, ale także zapewnić znaczne oszczędności ekonomiczne zarówno na poziomie społecznym, jak i po stronie klienta. Najwyższy czas, aby decydenci na wszystkich szczeblach potraktowali efektywność energetyczną priorytetowo i ustalili odpowiednie ramy regulacyjne i gospodarcze, aby osiągnąć zerowy poziom netto do 2050 r.”.

Nick Eyre, profesor polityki energetycznej i klimatycznej na Uniwersytecie Oksfordzkim oraz pracownik naukowy w dziedzinie energii w Instytucie Zmian Środowiskowych, mówi: „Musimy ponownie przemyśleć efektywność energetyczną i umieścić ją w centrum naszego wyścigu w kierunku pełnej dekarbonizacji. Oznacza to umożliwienie elektryfikacji odbiorców końcowych, którzy wcześniej nie byli zaopatrywani w energię elektryczną. Oznacza to również stworzenie wysoce elastycznego systemu energetycznego, który pozwoli uniknąć szczytów zapotrzebowania na energię wysokoemisyjną. Historycznie rzecz biorąc, efektywność energetyczna w największym stopniu przyczyniła się do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych, a wynalezienie jej na nowo na potrzeby ery odnawialnych źródeł energii umożliwi nam kontynuację tego trendu i osiągnięcie punktu ‘net zero’ do 2050 r.”.

Toby Morgan, starszy menedżer ds. środowiska budowlanego w Climate Group, mówi: „Elektryfikując wszystko, co możemy i budując elastyczną sieć dostosowaną do przyszłości, nie możemy zapomnieć o efektywności energetycznej. Najbardziej ekologiczną formą energii jest oszczędzanie energii, a efektywność oznacza, że potrzebujemy mniej farm wiatrowych i instalacji akumulatorów. Sztuczna inteligencja może pomóc w przyspieszeniu postępu w zakresie efektywności energetycznej, optymalizując zużycie energii elektrycznej o każdej porze dnia. Rola sztucznej inteligencji w łączeniu technologii inteligentnych dla klimatu w jednym zintegrowanym, energooszczędnym budynku jest naprawdę ekscytująca. Sztuczna inteligencja może zoptymalizować wykorzystanie energii słonecznej na dachu, gdy jest słonecznie, zdecydować, kiedy czerpać z magazynu akumulatorów budynku lub z akumulatorów pojazdów elektrycznych podłączonych do punktów ładowania, a także wybrać optymalny moment na sprzedaż energii odnawialnej z powrotem do sieci, gdy popyt jest wysoki”.