Podstawowym wymogiem jest elektryfikacja

Świat neutralny dla klimatu może odnieść sukces tylko wtedy, gdy zapewnimy odpowiedni i rosnący poziom elektryfikacji, ponieważ zaopatrzenie w energię pozwala nam zrezygnować z procesów spalania. Z termodynamicznego punktu widzenia procesy spalania stanowią główny problem w zakresie wydajności, gdy są wykorzystywane do wytwarzania energii elektrycznej lub mechanicznej lub pracy. Można to jasno zilustrować na przykładzie prowadzenia samochodu. Tylko jedna trzecia energii zużywanej przez silnik spalinowy zamieniana jest na ruch, reszta jest po prostu „marnowana” i odprowadzana w postaci ciepła odpadowego. Inaczej wygląda sytuacja w przypadku jazdy w pełni elektrycznym autem, gdzie cztery piąte zużywanej energii wykorzystywane jest na ruch pojazdu.

tec.news: Kiedy mówimy o Społeczeństwie Całkowicie Elektrycznym, jakie obszary ono właściwie obejmuje?

W. Weber: Obejmuje to całkowite zaopatrzenie w energię, a także – poprzez łączenie sektorów – wszystkie elementy i komponenty, które zapewniają, że sektory takie jak budownictwo, mobilność i przemysł mogą się ze sobą komunikować. A także ważne jest dostarczenie danych dla celu połączenia tych sektorów. Do tego potrzebujemy złączy i systemów kablowych.

tec.news: Co oznacza Społeczeństwo Całkowicie Elektryczne w ujęciu zrównoważonego eko-rozwoju?

W. Weber: Jeśli chcemy osiągnąć neutralność klimatyczną, potrzebujemy dostaw energii o niskiej zawartości CO2. Aby zaspokoić potrzeby energetyczne społeczeństwa, musimy osiągnąć znaczny wzrost efektywności, dlatego też elektryfikacja jest podstawowym wymogiem. Gospodarka o obiegu zamkniętym odgrywa również kluczową rolę w odniesieniu do zrównoważonego rozwoju.

W przypadku cyklów materiałowych, dążymy do tego, aby wytworzone produkty mogły wrócić do obiegu. Oznacza to, że jeśli chcemy stać się prawdziwym społeczeństwem o obiegu zamkniętym, dane muszą być przekazywane w łańcuchu wartości dla wszystkich produktów. Dane te muszą z kolei dostarczać informacji o tym, jakie materiały zostały użyte i w jakich procesach. Zrównoważony eko-rozwój to zatem coś więcej niż tylko właściwa produkcja energii – łączenie sektorów, cyfryzacja, wymiana danych i informacji w całym łańcuchu wartości są również nieodłączną częścią zrównoważonego eko-rozwoju.

tec.news: Jakie konsekwencje niesie ze sobą Społeczeństwo Całkowicie Elektryczne na przyszłość?

W. Weber: Społeczeństwo musi wykazać fundamentalną wolę do przyjęcia tego procesu transformacji. Oczywiście pozostaje wiele nierozstrzygniętych kwestii do rozwiązania: w jakim stopniu można sfinansować tę transformację? W jaki sposób ramy regulacyjne mogą pomóc uczynić tę inwestycję opłacalną dla inwestorów prywatnych i korporacyjnych? Aby wytyczyć taki kurs, potrzebny jest konsensus społeczny, potrzebujemy wspólnego zrozumienia w sprawie udostępniania danych: jaką wartość nadajemy dla jakiego rodzaju danych?

tec.news: Jakie nowe technologie są potrzebne Społeczeństwu Całkowicie Elektrycznemu?

W. Weber: Mówiąc dość ogólnie, musielibyśmy przyjrzeć się każdemu procesowi z osobna i każdej gałęzi przemysłu, która dzisiaj korzysta z energii kopalnej. Począwszy od przemysłu chemicznego, gdzie potrzebujemy nowoczesnych i wydajnych procesów elektrolizy, aż po piece elektryczne do procesów topienia w przemyśle szklarskim. Na przykład w przemyśle stalowym musimy promować bezpośrednią redukcję z wykorzystaniem wodoru zamiast węgla. W zasadzie każde zapotrzebowanie na energię można zelektryfikować. Uruchomiliśmy także inicjatywę dotyczącą prądu stałego, aby w pełni wykorzystać potencjał jeszcze większego wzrostu wydajności. Chcemy przy tym jeszcze bardziej skupić się na problematyce rekuperacji – czyli odzyskiwaniu energii. Rekuperacja jest już dobrze ugruntowana w branży samochodów elektrycznych, ale chcielibyśmy, aby technologia ta została rozszerzona na obszary takie jak procesy zrobotyzowane, windy i inne zastosowania wykorzystujące silniki elektryczne. Nie trzeba dodawać, że aby to wszystko osiągnąć, musimy także dysponować odpowiednią infrastrukturą. Wspólnym wątkiem jest cyfryzacja.

tec.news: O ile wzrośnie zapotrzebowanie na prąd, jeśli zelektryzujemy społeczeństwo?

W. Weber: Niemcy mają obecnie zapotrzebowanie na energię elektryczną na poziomie ok. 550 terawatogodzin i całkowite zapotrzebowanie na energię pierwotną wynoszące 3500 terawatogodzin. Jeśli dodamy do tego pewną ilość dodatkowego zużycia energii – nasze indywidualne potrzeby energetyczne ostatecznie wzrosną, aby zaspokoić zwiększoną mobilność itp. – nasze zapotrzebowanie wkrótce osiągnie 4500 terawatogodzin. Różne badania wykazały, że możemy zmniejszyć zapotrzebowanie społeczeństwa na energię do 1200 terawatogodzin, wdrażając szeroko zakrojone działania w zakresie elektryfikacji. Oznacza to jednak także dwu-, dwuipółkrotny wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną. To z kolei ma dalsze konsekwencje w postaci tego, że społeczeństwo będzie musiało wspierać rozwój odnawialnych źródeł energii wraz z niezbędną infrastrukturą. Natomiast zadaniem polityków będzie ustalenie odpowiednich ram. Na przykład operatorzy sieci stoją w obliczu ogromnych inwestycji w tym obszarze; inwestycje te muszą być opłacalne i nie mogą powodować wzrostu opłat sieciowych, a tym samym coraz wyższych cen energii elektrycznej.

tec.news: Jakie są kolejne etapy cyfryzacji?

W. Weber: To niezbędne, aby cyfrowy bliźniak i tzw. „powłoka administracyjna” stały się standardem. Potrzebujemy tego do przesyłania danych, m.in. wzdłuż energetycznego łańcucha wartości. Jeśli chcemy porozmawiać o łączeniach sektorów, potrzebujemy dopasowania semantyki tam, gdzie to możliwe.

Musimy teraz zapewnić infrastrukturę i standardowe formaty, aby umożliwić możliwie najprostszą, niedrogą i skalowalną wymianę danych. Pracujemy nad tym w projektach takich jak Manufacturing-X. Ale ekscytujące pytanie brzmi tak: na jakich warunkach każdy z partnerów będzie skłonny udostępnić swoje dane? Wierzę, że jest to najwyższa dyscyplina.

tec.news: Jak przyspieszyć tę pilnie potrzebną wymianę danych i informacji – krok niezbędny dla funkcjonowania Społeczeństwa Całkowicie Elektrycznego i łączenia sektorów?

W. Weber: Wenn wir erst einmal anfangen, Daten zusammenzutragen, und die ersten Geschäftsmodelle mit Apps auf Basis dieser industriellen Daten entstehen, dann schaffen es die Unternehmen auch, faire Allokationen der Vorteile zu entwickeln. Die erfolgreichsten Transformationsprozesse der Gesellschaft sind in den zurückliegenden 200 Jahren auf die Industrie zurückzuführen. Insofern traue ich ihr auch heute die schnelleren Lösungen zu, als wenn dies durch einen moderierten Prozess auf politischer Ebene geschieht. Da bin ich optimistisch! Wir müssen indes die Ärmel hochkrempeln und die notwendige Dateninfrastruktur und die passenden Datenstandards bereitstellen. Dann werden wir schnell erste Kooperationen für den intensivierten Datenaustausch sehen, die für alle beteiligten Partner von Vorteil sind.

tec.news: Welche volkswirtschaftliche Bedeutung hat die All Electric Society für Deutschland und Europa?

W. Weber: Gdy zaczniemy zbierać dane i będziemy mieć pierwsze modele biznesowe z aplikacjami opartymi na tych danych przemysłowych, to firmy też będą mogły wypracować sprawiedliwą alokację korzyści. Najbardziej udane procesy transformacji społeczeństwa w ciągu ostatnich 200 lat można powiązać z przemysłem. Uważam, że przemysł w dalszym ciągu jest w stanie zapewnić szybsze rozwiązania, nawet jeśli odbywa się to w drodze moderowanego procesu na szczeblu politycznym. Tutaj jestem optymistą! Tymczasem musimy zakasać rękawy i zabrać się do pracy nad zapewnieniem niezbędnej infrastruktury danych i odpowiednich standardów danych. Gdy to nastąpi, będziemy szybko świadkami pierwszych wspólnych wysiłków na rzecz zapewnienia zintensyfikowanej wymiany danych, co będzie korzystne dla wszystkich zaangażowanych partnerów.