能源可持续发展目标与信息和通信技术

能源服务的供应,比如照明、供热、烹饪、通信和交通等服务,对于社会和经济的发展至关重要。但是,利用化石燃料满足这些能源服务需求则会导致温室气体排放量增加,可能会威胁到人类的福祉。让人哭笑不得的是,欠发达国家和小岛屿发展中国家最脆弱地区的人受到的威胁最大。他们要么就是极端贫穷,要么就是获取能源的费用过于高昂。2015年,全球关于能源问题的辩论达成了里程碑式的重大共识,联合国通过了可持续发展目标,其中包括关于能源问题的可持续发展目标(目标7)。该目标旨在“确保人人获得负担得起的、可靠和可持续的现代能源”,还提出了扩大可再生能源利用和促进能效技术开发的需求。因此,目标7的具体目标包括:确保人人都能获得能源 (7.1)、增加可再生能源比例(7.2)、提高能效 (7.3)、加强国际合作促进可持续能源基础设施投资 (7.a) 和升级技术并扩展能源系统 (7.b)。

这些目标往往互相关联且互相强化。例如,如果降低太阳能光伏发电等可再生能源技术的成本,那么,较小规模的电力消费者群体也能获得能源服务,因为在效率不变的情况下,即使是最小的太阳能电池板的投资成本也是随着尺寸的增加而增加的。高能效的设备可以提高能源服务的价值。因此,实现目标7的具体目标,就可以促进可持续增长。

但是,在目标7获得通过之际,全球还面临着严峻的能源发展鸿沟:全世界有超过十亿人用不上电,全球能源结构中约有85%为不可再生能源,建筑、交通和工业加工还有巨大的能效提升空间。另一方面,考虑到最贫穷国家可利用的资源,传统电网建设的投资需求也十分巨大。

先前的研究结果,包括国际能源署发布的《世界能源展望》、政府间气候变化专门委员会发布的评估报告和国际应用系统分析研究所发布的《全球能源评估》,都表明除非实施重大变革,否则按照目前全球能源系统的进展,目标7的具体目标可能无法实现。

在这种情况下,信息和通信技术(信通技术)可以发挥重要的作用。将信通技术纳入能源系统,能够帮助发达国家和发展中国家对各自的能源工作进行前所未有的高效监管、控制和管理。

为了实现能源普及,信通技术正改变着为数百万人供应能源的商业模式。例如,运用信通技术的智能电表可以实现即用即付,从而减少供应商的运营费用,也给贫困用户提供了更灵活的支付选择。同时,信通技术也能实现移动支付,影响受益于金融包容性政策的数亿人口,并实现大数据分析、供需结合以及存储管理,最终降低评估、维护和运营成本。

为了实现增加可再生能源比例的目标,信通技术的应用对于管理波动性且分散的可再生能源至关重要。可再生能源是不持续的,例如风速、太阳辐射和水流都在变化,如果不利用信通技术进行实时测量、控制和管理,可再生能源就不能扩大市场渗透。此外,如果结合需求侧管理,可再生能源市场渗透可能以成本效益更高的方式推进。信通技术的变革性作用在全球电网现代化的进程中已经有所体现,它有助于增加电网效率、提高成本效益,并推动新一波可再生能源资源的整合。

信通技术通过感应和控制可在节能和能效提升方面起到重要作用,还能通过共享系统提高资源利用率,通过更智能化的设备、基础设施和加工工艺提高能效。信息系统能根据供应计划负荷,从而改变行为、减少排放。人和设备、设备和设备之间的互动越来越多,即所谓的物联网,正成为提高能效的新范例。

信通技术对能源部门和实现目标7的潜在影响,主要包括以下12种基于信通技术的变革性创新:

  1. 提供“能源即服务”的平台:按抽水、照明、充电等服务收费,即按能效收费,而不是按所消耗的能源收费;
  2. 帮助运营者实现能源服务计量和计费流程去物质化;
  3. 为可计量的能源供应采取新的筹资模式,并采用先进的供需管理方法;
  4. 改良电流管理技术,提升现有电网的灵活性;
  5. 加强对分布式发电系统的控制,如可再生能源等;
  6. 授权个人和商业用户认证并管理能效提升项目;
  7. 提高消费者对能效和可持续能源消费的意识;
  8. 加快能源基础设施建设的决策进程;
  9. 推进电子政务,提高能源补贴发放的透明度;
  10. 提供通信网络,提高电力供应质量和系统抵御灾害的能力;
  11. 交通系统实现自动化,并达到前所未有的互联水平;
  12. 收集能源指标数据,评估进展并识别提升需求。

以上只列举了部分创新,新的创意、创业计划以及商业模式总是不断涌现。不管怎么说,上述总结的创新充分表明,信通技术在未来能源系统中将发挥的变革性作用,将有助于提高能源效率,提高能源消费的可负担性和能源系统的可靠性,也有助于加快实现目标7的进程,虽然这个进程仍会充满挑战。

建议                                                                                    

信通技术推动能源部门变革的潜力是显而易见的,各国也已准备采取措施将信通技术纳入能源系统。为了充分挖掘信通技术促进实现目标7的潜力,以下几项重要的平行措施是很有必要的:

促进创业。将信通技术用于创业,能促进微电网或离网运营企业的发展,加快缩小能源供应鸿沟。建立支持无现金支付的框架,以减少提供电力服务的交易成本,对于这些企业至关重要,因为他们要同时处理多项小规模交易。

向电网运营商发放牌照时设定电力可靠性最低要求。为此可设置一些可靠性指标,例如保证供电时长、断电影响最少用户数、断供最短时长和断供最低频率等。此外,这些供电质量要求应该强制执行,以免私营企业和家庭用户为未供应的电力和低产能买单。如此可以有助于促进私营部门经济增长,创造就业。

确立明确的可持续能源比例目标,并提出可靠性要求。仅仅提高可持续能源在能源供应结构中的比例可能导致供应不稳定,因为可持续能源波动较大,例如风速、太阳辐射和水流等能源都是不断变化的。可持续能源资源应得到妥善的管理,而信通技术是已被证明有效的管理工具。

为可持续能源发电建立竞争环境。电力补贴和固定税率已对无法获得补贴或希望申请浮动税率的可持续能源微电网运营商的发展构成了阻碍。

鼓励教育机构提供信通技术培训,增强能源相关行业的人力资本竞争力。能源领域的许多公司,如电力公用事业公司、电力生产公司、电力设备制造以及运输公司,都要求员工会运用信通技术,因为能源组件和系统不断升级,信通技术出现的频率越来越高。

创建并鼓励利用在线平台,为市民提供能效教育

执行基于信通技术的认证系统。这样的系统能有效分配能源供应和能源效率补贴。

推动能源消费的监控和管理,以便工业和建筑运营商追踪各自能源利用的效率。

尽管在实现目标7的道路上充满挑战,但各国政府可以建立有利于利益攸关者和合作伙伴成长的环境,让他们能够享受开发信通技术所带来的利益,从而加快技术部署、筹资和培训,并加速按件计费负担得起的服务供应。