Energiewende: Die Dekarbonisierung der Energie im Jahr 2022

In der heutigen Welt ist Energie zu einem Grundbedürfnis des Lebens geworden. Elektrizität hat sich zu einem Grundbedürfnis entwickelt, nicht nur für Menschen, sondern auch für Schulen, Krankenhäuser, Unternehmen, Institutionen, Städte und Industrien. Elektrizität ist zu einem entscheidenden Faktor geworden, der zwischen den Industrie- und den Entwicklungsländern unterscheidet. Laut Angaben der Internationalen Energieagentur leben immer noch über 850 Millionen Menschen ohne Elektrizität. Ein Leben ohne Energie und Elektrizität ist für die Gesellschaft ein wahrer Fluch. Ihre Abwesenheit würde den Kampf derer, denen sie vorenthalten sind, noch weiter verschärfen. Doch können sich diejenigen, die Zugang zu Elektrizität und Energie haben, ein Leben ohne Klimaanlagen vorstellen? Können sie sich vorstellen, wie es ohne das Internet wäre? Können sie sich vorstellen, wie Institutionen ohne Elektrizität gestört würden? Zum jetzigen Zeitpunkt ist die Antwort auf jede einzelne Frage unvorstellbar.

Angesichts der wachsenden Weltbevölkerung steigt der Energiebedarf in beispiellosem Tempo. Mit der steigenden Nachfrage bewegen sich die Volkswirtschaften jedoch in Richtung nachhaltiger Ziele. Die Industrie konzentriert sich auf die Dekarbonisierung ihrer Betriebe. Die Regierungen streben eine CO2-neutrale Umwelt an. Globale Konzerne spielen hier eine entscheidende Rolle, aber die politischen Entscheidungsträger müssen die Führung übernehmen und das richtige Umfeld schaffen, um Innovationen und Investitionen in eine nachhaltige Energiezukunft zu fördern. Echte Nachhaltigkeit schafft ein Gleichgewicht zwischen Wirtschaft, Umwelt und Gesellschaft. Der Beitrag erneuerbarer Energien zur weltweiten Stromerzeugung stieg laut der Internationalen Energieagentur (IEA) im Jahr 2018 auf 26 %. Die Realität ist jedoch, dass das heutige Energiesystem immer noch auf fossile Brennstoffe angewiesen ist. Kohle, Gas, Öl und Atomkraft werden weiterhin benötigt, um den globalen Energiebedarf zu decken.

Abb. 1: Anstieg der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien nach Technologie, Land und Region, 2020-2021

Quelle: Internationale Energieagentur

Während China der größte Markt für Photovoltaik (PV) bleiben wird, wird sich die Expansion in den Vereinigten Staaten aufgrund der anhaltenden bundesstaatlichen und staatlichen Gesetzgebungshilfe fortsetzen. Nach einem deutlichen Rückgang der Kapazitätserweiterungen im Bereich Photovoltaik (PV) im Jahr 2020 aufgrund von COVID-bedingten Verzögerungen wird erwartet, dass sich der indische Photovoltaikmarkt (PV) im Jahr 2022 schnell erholen wird. Auch die starke staatliche Unterstützung für verteilte Photovoltaikanwendungen (PV) in Brasilien und Vietnam treibt den Markt an. Die Stromerzeugung durch Photovoltaik (PV) wird bis 2022 weltweit voraussichtlich um 145 Terawattstunden oder über 18 % auf fast 1000 Terawattstunden steigen. Es wird erwartet, dass die Stromerzeugung durch Wasserkraft im Jahr 2022 aufgrund einer Mischung aus wirtschaftlicher Verbesserung und neuen Kapazitätserweiterungen durch große chinesische Projekte zunehmen wird.

Erneuerbare Chemikalien spielen im Prozess der Energiewende eine bedeutende Rolle. Immer mehr kleine und große Industrien konzentrieren sich von Anfang an auf die Anwendung erneuerbarer Chemikalien, um eine biobasierte Wirtschaft aufzubauen. Data Bridge Market Research hat diese Marktchance genutzt, um einen detaillierten Bericht über den globalen Markt für erneuerbare Chemikalien zu erstellen. Der globale Markt für erneuerbare Chemikalien wurde 2021 auf 98,00 Milliarden USD geschätzt und soll bis 2029 224,71 Milliarden USD erreichen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 10,93 % im Zeitraum 2022–2029 entspricht. BASF SE (Deutschland), Mitsubishi Chemical Holdings Corporation (Japan), DAIKIN (Japan), 3M (USA), Braskem (Brasilien), Corbion NV (Niederlande), NatureWorks LLC (USA), Amyris (USA) und DuPont (USA) sind einige der wichtigsten Akteure auf diesem Markt.

Weitere Informationen zur Studie finden Sie unter: https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-renewable-chemicals-market

Abb. 2: Anstieg der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien nach Technologie, 2019-2020 und 2020-2021

Quelle: Internationale Energieagentur

Wind wird voraussichtlich das größte Wachstum bei erneuerbarer Energie aufweisen und im Vergleich zu 2020 um 275 Terawattstunden oder über 17 % zunehmen. Aufgrund politischer Fristen in China und den USA haben Entwickler im vierten Quartal 2020 eine Rekordkapazität fertiggestellt, was zu einem deutlichen Anstieg der Energieerzeugung in den ersten beiden Monaten des Jahres 2021 führte. China wird voraussichtlich 2021-2022 600 Terawattstunden erzeugen, während die USA 400 Terawattstunden erzeugen werden, was mehr als die Hälfte der weltweiten Windleistung ausmacht.

AUF EINEN BLICK:

• Der Prozess der Reduzierung der Treibhausgasemissionen auf „Null“ wird als Energiewende bezeichnet (d. h. die Entfernung von Emissionen aus der Atmosphäre gleicht die verbleibenden Emissionen aus).
• Es werden dringend notwendige Fortschritte erzielt, aber der grundlegende Infrastrukturrahmen zur Dekarbonisierung der Energie wird Zeit brauchen
• Abhängig von den Umständen, Ressourcen und Anforderungen jedes Landes und seines eigenen Energiesystems wird der Weg zur Lösung der Energiewende unterschiedlich sein.
• Während erneuerbare Energien immer mehr an Bedeutung gewinnen und im zukünftigen Energiemix eine immer wichtigere Rolle spielen werden, sind sie naturgemäß unbeständig und können nicht immer kontinuierlich Strom liefern. Es wird erwartet, dass fossile Brennstoffe und erneuerbare Energien in absehbarer Zukunft koexistieren werden.
• Wenn wir alte Energieerzeugungssysteme ausmustern, bevor ausreichend Ersatz geschaffen wurde, werden die Menschen keinen Zugang zu zuverlässigem und preiswertem Strom haben. Dies ist daher ein kompliziertes Problem, das sich nicht durch individuelle Anstrengungen lösen lässt.

Energiewende als kompliziertes Problem

Ja, die Energiewende ist ein komplexes Problem mit vielen Ungewissheiten und Dimensionen. Die Verbrennung fossiler Brennstoffe zur Energiegewinnung ist die Hauptquelle der Treibhausgasemissionen. Im Rahmen der Energiewende ist eine Reduzierung der Nutzung fossiler Brennstoffe sowohl im Energiesektor (der Strom erzeugt) als auch in direkt angetriebenen Geräten wie Benzin in Autos oder Gaskesseln in Haushalten erforderlich. Anstelle fossiler Brennstoffe können kohlenstoffarme oder -freie Energiequellen wie erneuerbare Energien oder Kernenergie genutzt werden. Wo fossile Brennstoffe nicht vollständig eliminiert werden können, müssen Treibhausgasemissionen an der Quelle erfasst werden, was jedoch nur bei großen Emissionsquellen wie Kraftwerken oder der Industrie möglich ist.

Die Energiewende ist eine der schwierigsten Aufgaben, vor denen die heutigen Industrienationen stehen. Sie erfordert umfassende soziale und technologische Veränderungen über mehrere Jahrzehnte hinweg. Mehrere Regierungsorganisationen, insbesondere das Climate Change Committee, haben detaillierte Pläne ausgearbeitet, um in Großbritannien bis 2050 eine emissionsfreie Wirtschaft zu erreichen. Über den genauen Weg der Dekarbonisierung herrscht jedoch noch viel Unklarheit.

Die meisten Experten sind sich einig, dass es keinen idealen oder universellen Energiemix gibt. Es gibt keine allgemeingültige Lösung, die für alle passt. Auch wenn das Ziel internationaler Klimagipfel darin besteht, wichtige globale Ziele festzulegen, hat jedes Land oder jede Gruppe seine eigene Perspektive in Bezug auf die Energiewende. Energiewenden verzögern sich, weil den Energiesystemen die Dynamik fehlt. Energiewenden sind ohne disruptive Technologien und drastische Veränderungen im Verbraucherverhalten nicht zu erreichen. Andererseits hat die Internationale Energieagentur an globalen Szenarien gearbeitet und betont, dass rasches Handeln – bis 2050 – erforderlich ist, wenn die Menschheit den Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur bis zum Ende des Jahrhunderts auf 1,5 °C begrenzen will. Statt dieser Vision, die keineswegs in Form eines universellen Plans festgelegt ist, kann der Aktionsplan daher von Land zu Land unterschiedlich ausfallen.

Bis 2025 könnte die Pandemie die Priorität staatlicher Politik und Haushalte sowie die Investitionsentscheidungen und die Verfügbarkeit von Finanzmitteln verändern. Dies erhöht die Unsicherheit in einer Branche, die sich in den letzten fünf Jahren rasant entwickelt hat. Gleichzeitig führen zahlreiche Länder umfangreiche Konjunkturprogramme durch, um ihre Volkswirtschaften von der gegenwärtigen Wirtschaftskrise zu erholen. Einige dieser Konjunkturmaßnahmen könnten auch auf erneuerbare Energien anwendbar sein. Laut der Internationalen Energieagentur sollten Regierungen die strukturellen Vorteile wettbewerbsfähigerer erneuerbarer Energien wie wirtschaftliche Entwicklung und Schaffung von Arbeitsplätzen berücksichtigen und gleichzeitig Emissionen reduzieren und technologische Innovationen fördern.

Die Energiewende von fossilen Brennstoffen zu einer nachhaltigeren Energieerzeugung wird nicht über Nacht geschehen. Der Umstellungsprozess muss schrittweise und sorgfältig gesteuert werden, um Netzstabilität, Belastbarkeit und Effizienz zu gewährleisten. Der Schlüssel zur Verwirklichung dieses Wandels ist die Elektrifizierung: die schrittweise Ersetzung fossiler Brennstoffe durch erneuerbare Energien in allen Sektoren, vom Kochen zu Hause über das Heizen bis zum Transport. Dies wird dazu beitragen, die Luftverschmutzung in den Städten zu verringern, und die Energieeffizienz wird sich durch die Digitalisierung der Netze erheblich verbessern.

ERNEUERBARE ENERGIEN UND DIE PANDEMIE

Um den Netto-Null-Anteil von über 60 % bis 2030 gemäß dem Szenario der Internationalen Energieagentur zu erreichen, muss die erneuerbare Energie deutlich ausgebaut werden. Die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien stieg 2020 um 7 %, wobei Wind- und Photovoltaiktechnologien etwa 60 % des Wachstums ausmachten. Erneuerbare Energien machten 2020 etwa 29 % der weltweiten Stromerzeugung aus, ein Anstieg um zwei Prozentpunkte gegenüber dem Vorjahr. Ein wesentlicher Grund für diesen Rekord ist jedoch ein Rückgang der Stromnachfrage, der durch die COVID-19-Verlangsamung der Wirtschaftstätigkeit und Mobilität verursacht wurde. Um den im Szenario „Netto-Null-Emissionen bis 2050“ genannten Anteil von über 60 % der Erzeugung bis 2030 zu erreichen, muss die Installation erneuerbarer Energien drastisch erhöht werden.

Abb. 3: Anteil erneuerbarer Energien und kohlenstoffarmer Energie an der Stromerzeugung im Netto-Null-Szenario, 2000-2030

Quelle: Internationale Energieagentur

Die Grafik zeigt, dass die jährliche Erzeugung zwischen 2021 und 2030 durchschnittlich um etwa 12 % steigen muss, fast doppelt so viel wie zwischen 2011 und 2020. Trotz der durch Covid-19 verursachten wirtschaftlichen Störungen stieg 2020 nur die Nutzung erneuerbarer Energien im Stromsektor. Die Erzeugung erneuerbarer Energien kletterte um 7,1 % (auf einen neuen Höchststand von 505 Terawattstunden), etwa das Doppelte des durchschnittlichen jährlichen prozentualen Wachstums seit 2010. Photovoltaik und Wind trugen 2020 zu etwa einem Drittel des gesamten Wachstums der Erzeugung erneuerbarer Elektrizität bei, Wasserkraft trug weitere 25 % bei und Biokraftstoffe den Rest. Im Jahr 2020 stieg der Anteil erneuerbarer Energien an der gesamten Stromerzeugung um zwei Prozentpunkte – ein Rekordwert. Erneuerbare Energien machten 2020 28,6 % der weltweiten Stromversorgung aus, der höchste jemals verzeichnete Prozentsatz.

WICHTIGSTE HIGHLIGHTS WÄHREND DER PANDEMIE:

• Trotz der Mobilitäts- und Logistikhürden der COVID-19-Krise stieg der Ausbau der erneuerbaren Energien von 2019 bis 2020 um mehr als 46 Prozent und übertraf damit einen weiteren Rekord. Der Ausbau wurde durch einen atemberaubenden Anstieg des weltweiten Ausbaus der Windenergiekapazität um 192 Prozent vorangetrieben.
• Dieser Rekordanstieg wurde durch einen Anstieg der Neuinstallationen von Photovoltaikanlagen um 25 % auf fast 135 GW unterstützt.
• Die Branche der erneuerbaren Energien passte sich schnell an die neuen Marktbedingungen an, so dass Entwickler in China, den USA und Vietnam neue Anlagen vor Ablauf der gesetzlichen Fristen in Betrieb nehmen konnten.
• Viele Regierungen, darunter die der Vereinigten Staaten, Chinas, Indiens und der Europäischen Union, bekräftigten während der Krise ihre Entschlossenheit, den Einsatz erneuerbarer Technologien zu beschleunigen. Dies dürfte den Kapazitätsausbau in den kommenden Jahren ankurbeln.
• Die Länder könnten den Anteil der Investitionen in erneuerbare Energien in Konjunkturpaketen zur Wiederbelebung ihrer Wirtschaft erhöhen und so die Nutzung erneuerbarer Energien noch weiter vorantreiben. Dies könnte die strukturellen Vorteile nutzen, die erschwinglichere erneuerbare Energien bieten können, wie etwa die Schaffung von Arbeitsplätzen und wirtschaftliche Entwicklungsaussichten, und gleichzeitig die Emissionen senken und Innovationen anregen.

Um die Nutzung erneuerbarer Energien in verschiedenen Stadien der technologischen Reife zu fördern, wurden verschiedene politische Mechanismen eingesetzt. Möglich sind staatlich festgelegte Einspeisetarife oder Prämien, Standards für erneuerbare Energien, Quoten und handelbare Programme für grüne Zertifikate, Nettomessung, Steuererleichterungen und Kapitalzuschüsse. Einige dieser Instrumente wurden gleichzeitig eingeführt.

In jüngster Zeit erfreuen sich Auktionen für die zentralisierte, wettbewerbsorientierte Beschaffung erneuerbarer Energien zunehmender Beliebtheit und haben sich in vielen Ländern als wirksam erwiesen, um die Preise erneuerbarer Energien zu bestimmen und die politischen Kosten zu steuern, insbesondere bei Photovoltaik und Windkraft. Allerdings hängt ihr Erfolg bei der Erreichung der Einsatz- und Entwicklungsziele von der Ausgestaltung solcher Richtlinien und ihrer Fähigkeit ab, Investitionen und Wettbewerb anzuziehen.

Data Bridge Market Research hat einen Untersuchungsbericht über den globalen Markt für Photovoltaikglas erstellt. Der Markt für Photovoltaikglas wurde 2021 auf 4,42 Milliarden USD geschätzt und soll bis 2029 84,14 Milliarden USD erreichen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 30,80 % im Zeitraum 2022–2029 entspricht. Die „kristallinen Silizium-PV-Module“ machen aufgrund ihrer hohen Effizienz und unkomplizierten Herstellungsprozesse das größte Modulsegment auf dem Markt für Photovoltaikglas aus. Hecker Glastechnik GmbH & Co. KG (Deutschland), ENF Ltd. (Deutschland), Emmvee Toughened Glass Private Limited (Indien) und Euroglas GmbH (Deutschland) sind einige der Akteure auf diesem Markt.

Weitere Informationen zur Studie finden Sie unter: https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-solar-photovoltaic-glass-market

TECHNOLOGIEN, DIE DIE ENERGIEWENDE VORANTREIBEN

Die aktuelle globale Energiekrise hat die Notwendigkeit verstärkt, Programme zur Umstellung auf saubere Energie zu beschleunigen, und die entscheidende Bedeutung erneuerbarer Energien erneut hervorgehoben. Die vor der Krise getroffenen Maßnahmen führen zu einem stärkeren Wachstum der aktualisierten Prognose für erneuerbaren Strom. Während die drohenden Marktunsicherheiten die Zahl der Hindernisse erhöhen, katalysiert ein erneuter Fokus auf Energiesicherheit – insbesondere in der Europäischen Union – eine beispiellose gesetzgeberische Dynamik in Richtung mehr Energieeffizienz und Erneuerbarkeit. Ob in den nächsten sechs Monaten neue und strengere Regeln verabschiedet und umgesetzt werden, wird letztlich die Aussichten für erneuerbare Energien im Jahr 2023 und darüber hinaus bestimmen. Trotz anhaltender pandemiebedingter Lieferkettenprobleme, Bauverzögerungen und rekordhoher Rohstoffpreise für Rohmaterialien erreichte der jährliche Kapazitätsausbau erneuerbarer Energien im Jahr 2021 einen neuen Rekord und stieg um 6 % auf etwa 295 Gigawatt. Aufgrund steigender Rohstoff- und Frachtpreise werden die Kosten für Solar-PV und Windkraft in den Jahren 2022 und 2023 wahrscheinlich höher bleiben als vor der Pandemie. Ihre Wettbewerbsfähigkeit verbessert sich jedoch aufgrund deutlich stärkerer Preissteigerungen für Erdgas und Kohle. Die Kapazität erneuerbarer Energien wird voraussichtlich bis 2022 um mehr als 8 % wachsen und etwa 320 Gigawatt erreichen. Sofern jedoch nicht schnell neue Regeln umgesetzt werden, wird das Wachstum bis 2023 stabil bleiben, da der Ausbau der Photovoltaik den Rückgang der Wasserkraft und den konstanten jährlichen Zubau der Windkraft nicht vollständig kompensieren kann. Die Einführung erneuerbarer Ressourcen und Technologien kann durch den Einsatz einer Reihe von Technologien beschleunigt werden. Diese Technologien werden im Folgenden ausführlich erläutert:

Abb. 4: Technologien, die den Energiewendeprozess vorantreiben können

1. Intelligente Gebäude- Gebäude haben einen erheblichen Einfluss darauf, wie Unternehmen ihre Ziele nachhaltig und wettbewerbsfähig erreichen: Sie wirken sich auf die finanzielle Stärke und Reputation, die Serviceleistung sowie das Wohlbefinden und die Produktivität der Mitarbeiter aus. Daher müssen Gebäude optimal funktionieren. Ein intelligentes Gebäude ist mit vernetzter Technologie ausgestattet, die das Energiemanagement verbessern und das Leben der Mieter erleichtern soll. Dank des Internets der Dinge (IoT) und künstlicher Intelligenz erfüllen viele Anwendungen diese Funktionen. Das Smart Building, auch intelligentes Gebäude genannt, ist eine Sammlung von Technologien, die zusammenarbeiten, um optimale Energieeffizienz zu gewährleisten.

WICHTIG: Viele Gebäude sind im Hinblick auf den Energieverbrauch ineffizient und tragen erheblich zu den CO2-Emissionen bei. Im Februar 2020 waren rund 75 % des Gebäudebestands der EU energieineffizient. Es ist also noch ein langer Weg. Laut einer Navigant-Analyse aus dem Jahr 2019 konzentrierten sich nur 5 % der untersuchten Smart-City-Initiativen in erster Linie auf Gebäudeinnovationen, während nur 13 % ein gewisses Maß an Aufmerksamkeit erhielten.

Mithilfe vernetzter Sensoren ist es möglich, genaue Daten über den tatsächlichen Energieverbrauch der Nutzer zu erhalten. So können wirksame Maßnahmen ergriffen werden, um das Energiemanagement in Gebäuden zu verbessern und gleichzeitig eine ökologisch nachhaltige Energiewende zu fördern. Intelligente Gebäude können die richtigen Lösungen bieten, um erhebliche Energieeinsparungen zu erzielen, was von entscheidender Bedeutung ist, da die Baubranche zu den energieintensivsten Branchen gehört.

Mithilfe von Sensoren lässt sich beispielsweise die Temperatur eines Raums je nach Belegung regeln oder die Wartung erleichtern, indem sie ein abruptes Herunterfahren von Geräten verhindern.

WICHTIG: Laut Gartner werden sich bis 2028 mehr als vier Milliarden vernetzte IoT-Geräte in intelligenten Gewerbegebäuden befinden. Angetrieben werden sie von Telekommunikationsinfrastrukturen, allen voran 5G und hocheffizientes WLAN (6 oder 6E), sowie intelligenten Versorgungseinrichtungen für Strom, Abfall und Wasser.

Diese Technologien haben spürbare Auswirkungen auf die Nutzer und führen zu einem angenehmeren Alltag. Dies kann zu einer gleichmäßigen Temperatur von Raum zu Raum und damit zu einer außergewöhnlichen Heizqualität führen. Diese Schwierigkeiten haben auch finanzielle Auswirkungen. Gebäudeeigentümer und Mieter können durch eine bessere Kontrolle des Energieverbrauchs Geld bei ihren Rechnungen sparen. Intelligente Gebäude sind durch ihr Design, das auf die Regulierung des Energieverbrauchs abzielt, eine globale Lösung für Energieverschwendung und übermäßigen Verbrauch. Tatsächlich sind intelligentes Bauen und nachhaltige Entwicklung zwei Konzepte, die eng miteinander verknüpft sind. Eines der Hauptziele der Energiewende, die 2015 begann, ist die Bekämpfung des übermäßigen Verbrauchs. Die Installation intelligenter Sensoren im Stromnetz (Smart Grids) kann Ihnen helfen, auf lange Sicht Geld zu sparen. Eine verbesserte Wartung der Geräte, wie z. B. Belüftungs- und Beleuchtungssysteme, gewährleistet jederzeit Spitzenleistung.

1. Dezentrale Energiesysteme (DES) - Kosten, Versorgungssicherheit und CO2-Reduzierung sind die drei Hauptprobleme, mit denen Industrie, Gewerbegebiete, große Gebäude, Städte und Gemeinden konfrontiert sind. Mithilfe lokaler dezentraler Energiesysteme und -lösungen können diese Herausforderungen in langfristig kalkulierbare Variablen umgewandelt werden – über alle Unternehmen und Industriezweige hinweg. Die Lösungen verwenden einen optimierten Mix aus dezentralen Energieressourcen (DER) wie erneuerbare Energien, Blockheizkraftwerken oder Speichersystemen, die alle durch ein ausgeklügeltes Energiemanagement unterstützt werden. Energy-as-a-Service ist eine Option, wenn das Energiemanagement ausgelagert werden soll. Da die Welt versucht, von kohlenstoffbasierten Brennstoffen weg und hin zu erneuerbaren Energien zu kommen (aus verschiedenen Gründen, nicht zuletzt um den Klimawandel umzukehren), tauchen Innovationen im Bereich der dezentralen Energietechnologie als mögliches Mittel zur Erreichung dieses Ziels auf. Der Großteil der Energie wird derzeit in einem zentralen Kraftwerk erzeugt. Traditionelle Kraftwerke wie Kohle-, Gas-, Kernkraftwerke, Wasserkraftwerke und große Solarkraftwerke werden häufig in der Nähe der benötigten Ressourcen platziert, um die Transportkosten zu senken, oder sie sind weit entfernt von Bevölkerungszentren. Aufgrund der Schadstoffemissionen von Kohlekraftwerken werden für deren Bau isolierte Standorte bevorzugt.

Diese zentralisierten Kraftwerke versorgen die traditionelle Übertragungsinfrastruktur mit Strom, die große Mengen an Strom zu Lastzentren transportiert (mit erheblichen Verlusten über lange Distanzen). Der Strom wird dann an die Kunden des Netzes verteilt. Für die Übertragung und Verteilung (T&D) sind zentralisierte Kraftwerke weitgehend auf das Netz angewiesen. Die steigenden Kosten für die Netzwartung und ernsthafte Sorgen über das Alter des Systems, die Abnutzungsrate und Kapazitätsbeschränkungen gefährden jedoch diese Beziehung. Verteilte Energiesysteme, auch als verteilte Erzeugung, Erzeugung vor Ort (OSG) oder Bezirks-/dezentrale Energie bezeichnet, sind flexible, dezentrale und modulare Systeme, die in der Nähe der Last platziert werden, die sie versorgen. Da Strom in der Nähe des Ortes erzeugt wird, an dem er benötigt wird, oder sogar am selben Ort, an dem er produziert wird, verringert die verteilte Erzeugung den Energieverlust bei der Übertragung. Dies reduziert auch die Größe und Anzahl der Stromleitungen, die gebaut werden müssen. Die Geräte zur Erzeugung verteilter Energie werden wahrscheinlich in Massenproduktion hergestellt, sind kompakt und weniger standortgebunden.

WICHTIG: Solarmodule der ersten Generation aus dem 19. Jahrhundert bestanden aus Selen. Heutige Photovoltaikmodule (PV) verwenden dünne Siliziumkristallscheiben, die Elektronen freisetzen und einen Stromkreis bilden, wenn sie von Photonen der Sonne getroffen werden. Die einzigen beweglichen Teile in einem Solarmodul sind diese subatomaren Partikel. PV hat die Sicherheitsbedenken im Bergbau verringert, da es keinen Brennstoff benötigt und während des Betriebs keine Emissionen ausstößt.

Die mit Abstand wichtigste Solartechnologie für die dezentrale Solarstromerzeugung ist die Photovoltaik (PV). PV wandelt Sonnenlicht in Elektrizität um, indem Solarzellen zu Solarmodulen kombiniert werden. Es handelt sich um eine schnell wachsende Technologie, deren weltweit installierte Kapazität sich alle paar Jahre verdoppelt. Die Größe von PV-Systemen reicht von kleinen, verstreuten Systemen auf Dächern oder in Gebäude integrierte Systeme bis hin zu riesigen, zentralisierten Solarkraftwerken im Versorgungsmaßstab. Ein gut geführtes dezentrales Energiesystem verringert Ihre Abhängigkeit von zentralisierten Kraftwerken, die fossile Brennstoffe zur Stromerzeugung verwenden. Ein dezentrales Energiesystem hat das Potenzial, eine Menge Treibhausgasemissionen einzusparen.

Die Treibhausgasemissionsfaktoren für zentralisierte Kraftwerke können zwischen 500 und 2000 Pfund CO2 pro gelieferter Megawattstunde liegen, sofern keine Stromabnahmeverträge bestehen, die sicherstellen, dass Sie kohlenstoffarmen Strom erhalten. Derselbe Treibhausgasemissionsfaktor könnte je nach Stromversorgung Ihres dezentralen Energiesystems nahe Null liegen. Viele Unternehmen haben sich Ziele zur Reduzierung der Treibhausgase gesetzt, und dezentrale Energielösungen können Ihnen dabei helfen, diese Ziele zu erreichen. Obwohl dezentrale Energiesysteme eine höhere Anfangsinvestition erfordern, sind die Treibhausgaseinsparungen erheblich und können während der Lebensdauer des Systems wieder hereingeholt werden.

Kohlendioxid ist für die Erhöhung der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Es ist außerdem für die Erhöhung des Temperaturniveaus verantwortlich, was zur globalen Erwärmung und zum Abschmelzen der Gletscher führt. Data Bridge Market Research hat einen detaillierten Bericht über den globalen Kohlendioxidmarkt erstellt. Laut Data Bridge Market Research wird die Größe des Kohlendioxidmarktes bis 2028 auf 10,50 Milliarden USD geschätzt und soll im Prognosezeitraum von 2021 bis 2028 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 3,50 % wachsen. Der Kohlendioxidmarkt ist nach Quelle, Lieferart, Produktion und Anwendung segmentiert. Die steigende Verwendung von Kohlendioxid in derEssen und Getränke, Technologie zur verbesserten Ölrückgewinnung (Enhanced Oil Recovery, EOR) und Medizinbranche, verschiedene technologische Fortschritte im Zusammenhang mit der Einführung zahlreicher moderner Techniken, bei denen das in der Produktionsphase freigesetzte Kohlendioxid genutzt wird, sowie die steigende Nachfrage nach Elektrifizierung ländlicher Gebiete sind die Hauptfaktoren, die für das florierende Wachstum des Kohlendioxidmarktes verantwortlich sind.

Weitere Informationen zur Studie finden Sie unter: https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-carbon-dioxide-market

1. E-Mobilität- Im letzten Jahrzehnt ist die Zahl der Elektrofahrzeuge (EVs) dramatisch gestiegen, und dieser Trend dürfte sich in den nächsten fünf Jahren fortsetzen. Laut der Prognose 2020 von ARK Investment Management LLC werden die Verkäufe von Elektrofahrzeugen bis 2024 37 Millionen Einheiten erreichen. Reduzierte Batteriekosten und staatliche Unterstützung durch günstige Gesetzgebung sind hauptsächlich für den weltweiten Anstieg der Zahl der Elektrofahrzeuge verantwortlich. Indiens Elektromobilitätsbranche wird voraussichtlich mit einer Rate wachsen, die mit der der fortschrittlichen Elektrofahrzeugmärkte weltweit vergleichbar ist. Bis 2025 werden in Indien voraussichtlich rund vier Millionen elektrische Zwei- und Dreiräder verkauft. Dies wird den Gesamtstrombedarf erhöhen und eine sorgfältige Planung der Netzinfrastruktur erforderlich machen. Die Integration erneuerbarer Energien (RE) in das Stromnetz und die Schwierigkeit, die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen (EVs) zu regulieren. Indiens Transportsektor stößt schätzungsweise 142 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr aus, wobei der Straßenverkehr für den Großteil dieser Emissionen verantwortlich ist (Bureau of Energy Efficiency, 2020).

WICHTIG: Während die Hersteller neue Konzepte für elektrifizierte, vernetzte, autonome und geteilte Mobilität erforschen, beschleunigen die Akteure der Branche das Tempo der Innovation in der Automobiltechnologie. Im letzten Jahrzehnt hat die Branche Investitionen in Höhe von über 400 Milliarden US-Dollar angezogen, davon rund 100 Milliarden US-Dollar seit Anfang 2020. Dieses Geld wird an Unternehmen und Start-ups fließen, die an der Elektrifizierung der Mobilität, der Vernetzung von Fahrzeugen und der Entwicklung von Technologien für autonomes Fahren arbeiten.

Die Elektrifizierung wird beim Wandel der Mobilitätsbranche eine bedeutende Rolle spielen und in allen Fahrzeugsegmenten erhebliches Potenzial bieten, allerdings werden Geschwindigkeit und Umfang des Wandels unterschiedlich ausfallen. Die Markteinführung neuer Elektrofahrzeuge ist ein wichtiger erster Schritt, um eine schnelle und weitverbreitete Einführung des Elektrotransports sicherzustellen. Darüber hinaus muss das gesamte Mobilitätsökosystem, von Herstellern und Zulieferern von Elektrofahrzeugen bis hin zu Finanziers, Händlern, Energieversorgern und Ladestationsbetreibern, zusammenarbeiten, um den Wandel zu einem Erfolg zu machen.

Dekarbonisierung, aber wie?

Kurzfristig können die effizientesten und neuesten Technologien in die Energieinfrastruktur integriert werden, die bestehende Anlagen erweitert, ihren Wert steigert und gleichzeitig die Emissionen senkt. Während einige Lösungen langwierige Programme von drei bis fünf Jahren erfordern und zusätzliches Engagement und Ressourcen erfordern, können andere sofort umgesetzt werden. Kleine, transportable Gasturbinen können ineffiziente Dieselgeneratoren ersetzen, die normalerweise in unwegsamem Gelände eingesetzt werden. Für Städte in Küstennähe gibt es sogar schwimmende Anlagen. Gas- und Dampfturbinen können modernisiert, im Betrieb optimiert oder ersetzt werden, sodass ein Großteil der bestehenden Infrastruktur erhalten und verbessert werden kann.

Der nächste Schritt in dieser Entwicklung sind Hybridlösungen. Dabei werden verschiedene Technologien in einer einzigen Anlage kombiniert, beispielsweise Gasenergie in Kombination mit Batterien oder Solarenergie. Dies hat eine Reihe von Vorteilen, darunter zuverlässige, flexible Lösungen, die darauf ausgelegt sind, die Verschwendung von Energie zu vermeiden, die im System gehalten werden kann.

Dieses Dekarbonisierungsvorhaben schließt die Öl- und Gasindustrie nicht aus – und sollte es auch nicht sein. Unternehmen und Regierung haben Zugang zu Spitzentechnologien, die es uns ermöglichen, neue Systeme einzusetzen und die große installierte Basis der Branche zu modernisieren. Sie können Öl und Gas mithilfe von Technologien, die die Elektrifizierung, Automatisierung und Digitalisierung vorantreiben, erheblich dekarbonisieren. Die zweite wichtige Komponente zur Dekarbonisierung aller Energiesektoren ist Wasserstoff, auch als synthetischer Kraftstoff bekannt. Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe können genutzt werden, um Energie in großem Maßstab zu speichern und grüne Energie in Mobilität, Heizung und Landwirtschaft breitflächig einzusetzen, indem Stromüberschüsse durch Elektrolyse umgewandelt werden. Die Umnutzung dieser Energie zur Stromerzeugung in Gasturbinen ist ebenfalls eine effiziente Nutzung der vorhandenen Infrastruktur.