Международное энергетическое агентство представило доклад, посвященный перспективам электрификации низкотемпературных тепловых процессов в мировой промышленности. На долю промышленного сектора сегодня приходится около 30 процентов глобального потребления энергии, при этом большая часть этого спроса традиционно обеспечивается за счет ископаемого топлива. Эксперты отмечают, что если раньше основные усилия по декарбонизации были сосредоточены на производстве стали и цемента, то сейчас значительный потенциал открывается в менее энергоемких отраслях, таких как пищевая и химическая промышленность, производство текстиля и бумаги. В этих секторах современные электрические технологии, включая тепловые насосы и электрокотлы, способны удовлетворить основную часть потребностей в тепловой энергии и паре.
Масштабное внедрение электрификации в сочетании с растущим использованием возобновляемых источников энергии может принести экономике сразу несколько преимуществ. Помимо прямого сокращения выбросов, этот процесс повышает энергетическую безопасность стран, снижая их зависимость от волатильных цен на газ и нефть. При интеграции систем хранения тепловой энергии промышленность получает дополнительную гибкость, что позволяет более эффективно использовать электроэнергию в периоды пиковой генерации на ветровых и солнечных электростанциях. Аналитики подчеркивают, что технологии для такого перехода уже существуют и коммерчески доступны, однако их широкому распространению мешают структурные барьеры.
Одной из ключевых технологий, способных связать прерывистую генерацию возобновляемой энергии с непрерывным промышленным спросом, становится тепловое хранение. В отличие от химических аккумуляторов, такие системы могут быть построены из простых и дешевых материалов, таких как песок, цемент или кирпич. Они способны удерживать тепло при температуре до 1000 градусов Цельсия и стоят значительно меньше литий–ионных батарей. Хотя рынок промышленного хранения энергии все еще находится на стадии формирования, подобные проекты уже начинают появляться в разных регионах мира, демонстрируя высокую эффективность при балансировке нагрузки на электросети.
В Европейском союзе электрификация промышленных процессов через использование тепловых насосов и электрокотлов имеет технический потенциал для сокращения потребления ископаемого топлива почти на 3000 петаджоулей. Прямое использование природного газа в индустрии может снизиться на 35 миллиардов кубометров в год, что сопоставимо с общим годовым потреблением электроэнергии в Германии и Нидерландах вместе взятых. В ряде европейских стран промышленные тепловые насосы уже становятся экономически привлекательными по сравнению с газовыми котлами, однако высокие налоги на электроэнергию и длительные сроки подключения к сетям все еще сдерживают инвесторов.
Китай также активно наращивает темпы электрификации промышленного тепла, опираясь на государственные программы и цели по достижению углеродной нейтральности. Технический потенциал КНР в этой сфере оценивается в 9000 петаджоулей сокращения ископаемого топлива. Использование солнечных и ветровых электростанций, подключенных напрямую к промышленным потребителям, позволяет почти вдвое снизить стоимость получения электроэнергии для нужд производства. В то же время в Юго–Восточной Азии ключевую роль в этом процессе могут сыграть индустриальные парки, которые становятся центрами внедрения возобновляемых источников энергии, несмотря на сохраняющуюся конкуренцию со стороны дешевого местного угля.
Для ускорения перехода на электрический нагрев эксперты рекомендуют правительствам включить этот вопрос в национальные энергетические стратегии и реформировать систему налогообложения. Важным фактором является опережающее планирование развития электросетей, которое учитывало бы будущий рост спроса со стороны промышленности. Кроме того, необходимо развивать систему профессиональной подготовки кадров, так как обслуживание сложных электрических систем требует иных навыков, чем работа с традиционными котельными. Международное сотрудничество в области технических стандартов также поможет снизить стоимость оборудования и упростить его внедрение на глобальном рынке.