Mở rộng quy mô chuyển đổi năng lượng với tiêu chuẩn quốc tế

Chuyển đổi ngành năng lượng để giảm thiểu phát thải khí nhà kính là ưu tiên hàng đầu trên toàn thế giới. Đáp ứng các mục tiêu của Thỏa thuận Paris có nghĩa là phải nhanh chóng loại bỏ nhiên liệu hóa thạch, mở rộng các nguồn năng lượng carbon thấp và không carbon, mở rộng quy mô thu giữ carbon và cải thiện mọi khía cạnh của quản lý năng lượng từ nhà sản xuất đến người dùng cuối.

Trong khi đó, việc sử dụng năng lượng tiếp tục tăng do tăng trưởng kinh tế và dân số thúc đẩy nhu cầu về điện, nhu cầu năng lượng toàn cầu có thể tăng từ 40% đến 60% vào năm 2050. Việc quản lý quá trình chuyển đổi là thách thức to lớn nhưng ngày càng được coi là một cơ hội.

Cắt giảm carbon

Đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng trong khi cắt giảm khí thải nhà kính có nghĩa là mở rộng đáng kể năng lượng carbon thấp và không carbon: gió, mặt trời, thủy điện, hạt nhân, địa nhiệt, năng lượng sinh học và các loại khác. Có một số lý do để lạc quan: năng lượng tái tạo là phương tiện sản xuất năng lượng phát triển nhanh nhất, với khoản đầu tư lớn từ nhiều quốc gia. Năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng mặt trời thậm chí còn trở nên cạnh tranh với nhiên liệu hóa thạch nhanh hơn dự kiến.

Mặc dù năng lượng tái tạo tăng trưởng ấn tượng nhưng riêng chúng không thể duy trì nhu cầu năng lượng ngày càng tăng nếu không có những cải tiến công nghệ kỳ diệu giúp chúng rẻ hơn và hiệu quả hơn. Do đó, có khả năng chúng sẽ cần được kết hợp với năng lượng hạt nhân và thu giữ carbon, cùng với các biện pháp cải thiện hiệu quả năng lượng để ngăn chặn nhu cầu tăng cao.

Nhu cầu năng lượng toàn cầu có thể tăng từ 40% đến 60% vào năm 2050. 

Các công nghệ lưu trữ năng lượng chẳng hạn như pin hoặc đập thủy điện cho phép năng lượng được giữ lại trong các hệ thống để giải phóng khi cần thiết. Chúng là công cụ quan trọng của quá trình chuyển đổi năng lượng, giúp lưới điện tiếp tục đáp ứng nhu cầu với nguồn cung cấp không liên tục từ năng lượng tái tạo.

Hiện tại, không có loại pin nào có thể lưu trữ và giải phóng lượng điện đáng kể theo cách tiết kiệm chi phí phù hợp để triển khai trên lưới điện. Nhưng đây là lĩnh vực cần chú ý, đầu tư đang đổ vào nghiên cứu, phát triển pin và thị trường pin toàn cầu có thể tăng lên 22,3 tỷ đô la vào năm 2027.

Sử dụng năng lượng trực tiếp cuối cùng có thể chứng minh là rẻ hơn, thúc đẩy sự quan tâm mới đối với các công nghệ chuyển đổi năng lượng trực tiếp biến nguồn năng lượng thành nhiệt, điện hoặc nhiên liệu, chẳng hạn như hydro xanh (hydro được tạo ra bằng phương pháp điện phân nước, được cung cấp năng lượng bởi năng lượng tái tạo). Hydro mà các nhà xuất khẩu dầu hy vọng có thể trở thành một phần chính trong nền kinh tế của họ trong tương lai cũng có tiềm năng thay thế nhiên liệu hóa thạch trong các ngành công nghiệp khó giảm thiểu như vận chuyển và sản xuất thép.

Phân phối năng lượng

Quá trình chuyển đổi năng lượng sẽ đòi hỏi thay đổi về cách phân phối năng lượng, với việc các lưới điện chuyển sang mô hình năng động và phân tán hơn, có thể cải thiện hiệu quả. Quá trình số hóa liên tục của ngành năng lượng có thể giúp tối ưu hóa sử dụng năng lượng thông qua việc giới thiệu đồng hồ đo thông minh và quản lý lưới điện do AI hướng dẫn - ví dụ, bằng cách kích hoạt các thiết bị trong thời gian cung cấp dồi dào.

Cơ sở hạ tầng vật lý của ngành năng lượng cũng đang thay đổi theo vô số cách. Đường dây truyền tải điện một chiều siêu cao áp sẽ cho phép truyền tải điện hiệu quả hơn nhiều qua những khoảng cách lớn, tác động lớn đến cách vận chuyển năng lượng, vận chuyển than liên quan đến năng lượng có thể giảm một nửa vào năm 2050. Trong khi đó, ngày càng có nhiều sự quan tâm đến các hệ thống năng lượng phân tán như lưới điện siêu nhỏ và mạng lưới sưởi ấm khu vực.

Quản lý quá trình chuyển đổi năng lượng

Quá trình chuyển đổi năng lượng là thách thức chưa từng có mà mọi quốc gia và tổ chức trên thế giới phải đối mặt. ISO đã nhận ra điều này bằng cách ký Tuyên bố London - một cam kết giúp thúc đẩy hành động có ý nghĩa về khí hậu bằng cách sử dụng các tiêu chuẩn.

Đã có rất nhiều tiêu chuẩn liên quan đến năng lượng, riêng ISO đã có hơn 200 tiêu chuẩn cho lĩnh vực này. Thách thức phía trước không chỉ liên quan đến việc tạo ra các tiêu chuẩn mới, mặc dù có cơ hội thực hiện điều này đối với các công nghệ mới như thu giữ carbon – mà còn đảm bảo rằng các tiêu chuẩn hiện có được sử dụng để phát huy tối đa lợi thế của chúng, bao gồm cả việc hợp tác với các công ty năng lượng và các bên liên quan khác, đồng thời cập nhật chúng kịp thời theo cách phù hợp với tính cấp thiết của nhiệm vụ.

Việc chuyển đổi các hệ thống năng lượng phức tạp của chúng ta là thách thức lớn và có thể liên quan đến nhiều lợi ích cạnh tranh, các cơ quan tiêu chuẩn có thể giúp quá trình chuyển đổi này dễ dàng hơn bằng cách cung cấp các hướng dẫn về cơ sở hợp tác.

Tiểu My (theo ISO)