2024工业电气化和氢能的作用.docx

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1、工业电气化和氢能的作用2024内容1睨9电网的可I1.性需求不淡演变1炉m姿斯的灵活性来源2工4电气化和耕氧提阚而色生产电力系筑3工业电气化与电力卯H灵活性3当今工业用电3.能源基码设施投资对脱碳的贡献路径8凝寿密克产业的灵活性8工幽气化身&笠高想9通0工找份付提供求由口10提供电网制为11新电气化负徜援伊灵活性的。得12氯q生产在电咫睨磁相灵活性中的作用IUt电力泵统中的13个潜在宓用从煤色氢能中获取黄活性的14个注念顼未来可再生能源占比较高的电取17至依电网做若东标规划定It和布汤取计方面看夏取得21个进步24等宅交0艇簿未依，V工”电，化皿色偿，生产脱碳电网的可靠性需求不断演变迫切需要新

2、的灵活性来源EX网着可再生能源水U1.的不断提高系维舌性防者的来源将变得越来越重要陵若用光燃煤和天然气发电的海汰,传统资源的灵活1可能谶低福求测灵活性等其他来源将变得更加王要，硒整个能源系统的电气匕程J度提高将给电力系统带来新的负荷这将有可统促鳏种系统灵活性-电力系统运营和规边的T关键问题是新负礴E在多大程度上促进系统灵活性：这些负荷是否以及如1可将电力需求从可再生电力不太充足的时期转移到可再生电力大SS的时期许多脱道研究表明,幽渊洁转源（尤其是风能和太阳能等可变可再生烧源在资源结施中占据更大比重iS灵活性的重要性日益想加（EPR1.2021年;1.arSon等人2020年;Wi1.IiamS

3、等人2021年），卿BM何再生推源水U超过总电力的80%或90%泵气拧和1.业负荷电气1陶常被认为是垢要的灵活性来源（EPR1.2021年），在如此高的可再生炭源水uTa至帕）（和s三的空可）转移能源的照求,以及现有灵活性来源的f期退役顿未着电力系统灵活性与当今的典型来源（传统天然气厂电池与碗电网的互连用比灵活性的需求源于两个与依赖可变可再生电力发电的电力系统供需Ir衡有关的问题:发超蹒IJ以及由于可再生谯源发电量不稳定而导致的结构性能源矩除（EPRI2016年）第一河遗源于风能和太阳能的容基系数有限风能和太阳淡光伏等自然可变第源的高电力渗透率司能导致与电力系统峰值负荷相比出现严重的容过剁如果

4、没有专门的揣国第强负净负荷或剩余负荷a*xja将需求从徙源短缺时期线移到可再生能源较多的时期的能力可能是一个更要的灵活性来源这种灵活性的需求将因地区而异并取决于电力系统的特定发电、输电和负荷组合。预计仪甬构舜第衍会下格与齿年赖、太均矽第制创械的产旃下薄尖但2021年mftffi-美国幡础眦的目保是在十年内称电瓶第3倍低80%公斤1美元2跌J轲IE然可以J8时削X收园过则发电第但另歼是抬中力法他决垄两金貌以外的级M.这将学及慢用宽涉沌顼破期M网求以保身供濡。衙工业提供的服务电气化和电解氢生产电力系统宓报含&了工生电气”m3X在提供未来电力我统活性方面可就发年作用的可行方法显然通短域的多数分Vie

5、1.何于修住诜源枭蜕以及其四更多工里史气化和震访我的成邓力甜方面但本文的氟白罡曲这些技K如何rm电力泵次并为U1.e怅瓶劳基奉问IQ层未来可再生能取电的祖玛,年谢璋透军哂70%亚史勒,国秘是口mm气/匕和知生产气气医北突又;任务0满足这一席双葛海点在g5i在过钳住泰电力负荷的电力晶蜕砒本粉以加腓成小蛆过去几十年在可再生送I?察妨EI的工作为三t,侬7炯，J用工业初1的喧会来支沙城高的可再生晚祟椀K二个同Si是屋期9由fEW如果加比哪鼬乏网曲第,加蝴流求又榴檄少/除啊阳丹朦?（达可钮雁无只我-正JQ贩荚国州”股Iti区的慎况一替郡里的风力长期锄较低在这冲情应下台耳决不羟H?悒增定1EIBW国蜘阳

6、5.因Itfm求从废源阻争时啷4喇可再生!倒较娶的内网的慨力可夔是.个期灵活惟央涕.也料梵舌性的气烟也名而弄5Z次于电力电婚的发电瀛电和负荷的口体组合管理可再生!施微!剜供应所需的灵活容（无论如何定义的空定数似乎很低矽施的工也电气化包括*气生产其现品落性报供了发并作用的机会却11IZik婀9沌必侬境分过产V掰a对男贵,勿丽,成本J始首先为（67工业电二化的来淖以及由此产笛艰R法生行业（EJ）的大好力ft荷司能身来第潜在灵活色怖侬咫日氨气生产在为未来高丽生康餐谏统提供灵活性方面的潜在作用一戊蝴色黑气S最后曲了电力和脸娜包和妫归i晚用碇了跳IM步砒咒的失照钝域工业电气化和电力系统灵活性井痴大A处工

7、壮活曲钳帆1.立中任用的评和的品出供“能原信.息基G谭施！罄体经海台础疥发门相比中行就忸盯吩并右史广迎傩现林的踩包（见度1沏员掂县叫设行史的Me湾故需氟5很而且冏施用眄发他行生更心粉碳脱”的一“常杼是确虹世负荷电气化努依IEQK力为负荷短分离而不是使用热JB。其他材料分离方法使用电位梯度（例如电澎析物电解（例如氧化铝和铜的电解茄炼），由于稀土元拗生产和精炼增加以及金属回收利用的潜在增加,对可再生能源技术的需求不断增加本身将导致工亚部门普遍转向更高的电力使用做电惭中1不犹华曲行西E第3皿需跖静大交化就科用禁个用济产胡颜强况性英物（1.ovins2021a:2021b能源县础设施对脱破的而献途径目

8、前工业占全球最终徒源消耗的三分之一以上超撒的歪要部门然而由于能设施的异质性以及需要昌质的热将原材料转化为更的燎的材料,因It脱裱尤其具沟挑战性三-三b-低碳电当今工业用电工业部口所有能源投入中电力所占份额差异很大预十在近期至中期内工业部11的用电是将普逅增加咛唉展物（主要是水泥i.工业所占份舐愚低为14%有色金属所占份额最高为65%主要包括原铝切购帆电照卿化铝抻侬于机器驱动、工业过程的电气控制以及某些电加热方式（包括电电红外辐射电子束和等离子力阖）一些工业电气技术使用电力作为直接供热的替代方法领HftW再三三穗梯喇砌感研选择性渗透技术分姿材料震1能源空集型产业与其他经济部门之间的联系由于电力负

9、荷与田燃料发电完全相同国的8定义？或”原型工Ik设舱的g设M的电取出即力a荷溯雨序和偌法因地点而弃并且在使用时间方面目有显的)时间依雌，好特定行业内的注多设砌膨镯涧源井解个二跖化嗫(CO2)点源2015年I雕构;卿仅Mmig至气体泳放总的15%到目明为止B:理站西蝌的你是通过提彳潮效率,嫡斗犯涣以及尖闭工厂或残少产国等多芥方式突现的这主要归因于2008任余的危机勺得注急的是能源Htt设地投资机恂已经在笈排方面发挥了更要作用，1990年至2015年间就微镀磔然设施投费机构凌少了36%的温室气体排放盘蛇占整个免济湖荆1的28%尽？50表1所示进一步栽少排放的途径有很多除了进一步提高耗源效率流程&3

10、!以使用W辘利卿陶林(Wei-McMiIIan和deIaRueduCan2019年)2外电气/Hi=M过热处理和机K过程以及通过用解制氧为所方领域做出贡献的广浸君力C2fnauzs1.a0pWweKrS产工业排放的很大一部分柒目供热（死用电）塞于可再生/低碳电力和航海怙存的经济效益迅施提3工皿的播需求的电k化正成为该行业脱械的一种手段加赧第聒为螃至极充温（SOOT以上后工业热需求的一半以上极塞温（100OP以上占工业的需求的一半以上,占勒求的33%榭/帚求电气化可应用于大多股基础材料行业刈于陶笠蜘晒纸若行业的M拚宏说这想一WA另喻景的方法假S郴it（tt笑定义为低于飨TC可旃时电锅炉和电我缈陀

11、E三n1.!08S、做财用子初明既容易刈S供.燕商为了及济地实现HBfi*咯1o=WIttS用声息3典a*用K=S1.H2用仍不,王Ma*,WR各类高耗前行业的款疑措施电M(9WMK1.气正If心化，不EH3IIG,电0w.ms*o”生修窕U.mIM1.J-tb1.3xmXXXXg*：*EMttf1.t1.Mn*rKXXKaXXKXrKnm*a11trjnv*21.MIH*taK*IWWmSHxMPTXX*0GX单.J9fi0-9-*t-0Sr享.XXK0一二一XXX0Kn*3mXXXnm自眼愎*W三ox1.nx怎“门巳去用懵发用您Nt来（1.1.t蛉情况FB11Z展）：1印侵在本定MK税安之

12、处愿于&铉的情HS交存在99：w11sKhandtfcjrMRob（20U9-）1.OOOaC期对电炉挂木进行醐S.从技术上谓可以使用核解“电侬游等方中D!?离自工次:热的物化,番净水B皿*当使用零碳电力或通过碳捕获和储存从天然气中生产检的,oc以上的名度.需要Ia行大牌外的眄开发和示范产氢大时氢气可以在:D三破中格领作用，它可以用作肯蹒茬体、产品和燃料的口If原料或用于长期能源慵存，是电务ii当住用密蚪力3破新画me存从天然气中生产黛气时W二可以在工W舱中共尖看作用它可以用雌臻蚣体产品ft病构的工业瞋*4或用于长脚的W存*也于国民工艺的茶援集成性附工N中第一性S元JE的任何过会嫁必然会号我口

13、佗方面的转化m燃炉电，化a泌刘生产的丈他燧电行调整并好产生资本成本的3的迪行业旦睡崛TtZ和他行业1IX产充K*t三一种郃分解初秃可首储精卧5H忱技术结台铤用力修实现三全脱猿工欢流行工S电与但广泛应用于再生值-S1.W-饯名金稿及户等加优铁生产电气化石多机就途径也是业内河多人枳啦泌幽域Edie2021年)其中-砒田MK1.造血攵丽使用电W炉生产的再生网来立再经济中产品流的荷环性总体而白.伊1短持了侬*的整伸回攻率20142：RT:次为85%(塔塔斛技2021比)；然而细秋簿树这一比例会大噜卜降2016年为35.5%ffiW是恤饯需或与役我供应不匹IE(WR2020年)通过提高工业过过的电气化程度继城突现工史股族的关忸是将技