Nhiều khóa học hơn trên

Bài 17. Trao quyền chuyển đổi năng lượng đô thị

Trong bối cảnh thỏa thuận gần đây tại Hội nghị Các bên tham gia Công ước khung của Liên hợp quốc về Biến đổi khí hậu lần thứ 28 (COP28) ở Dubai và hiện trạng hoạt động của hệ thống điện đô thị - từ các nước G7 đến các thị trường mới nổi và các nền kinh tế đang phát triển - báo cáo này phân tích các bước cần thiết để đạt được lượng phát thải ròng từ điện bằng 0 và xem xét phạm vi rộng hơn. tác động đến an ninh năng lượng, tính bền vững và khả năng chi trả.

Việc khử cacbon trong các thành phố là ưu tiên toàn cầu và chính quyền địa phương đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được các cam kết và mục tiêu quốc gia. Cải thiện khả năng truy cập và sử dụng dữ liệu để ra quyết định có thể hỗ trợ việc thực hiện nhanh hơn và có mục tiêu hơn, đồng thời giúp điều chỉnh quy hoạch hệ thống điện và thành phố. Các giải pháp và hệ thống kỹ thuật số có thể đặc biệt mạnh mẽ ở các thành phố, nơi môi trường mật độ cao tạo ra tính kinh tế nhờ quy mô và có thể tối ưu hóa cơ sở hạ tầng cũng như tạo ra các cơ hội mới. Khám phá một loạt các dự án và sáng kiến được triển khai trong các hệ thống điện và thành phố trên khắp thế giới, báo cáo cung cấp những hiểu biết sâu sắc về các phương pháp thực hành tốt nhất mới nổi, các phương pháp tiếp cận đổi mới cũng như cách giải quyết các rào cản và thách thức. Trọng tâm của chúng tôi là tìm ra cách mà chính phủ các quốc gia có thể giúp các thành phố đẩy nhanh quá trình chuyển đổi năng lượng sạch, giá cả phải chăng và toàn diện, đồng thời đảm bảo khả năng phục hồi và khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu.

Báo cáo cũng nhấn mạnh cách các thành viên G7 có thể thúc đẩy đổi mới thông qua hợp tác quốc tế, tạo môi trường thuận lợi ở cấp thành phố để triển khai các dự án thí điểm có thể mở rộng, hỗ trợ lập kế hoạch tích hợp và thúc đẩy chia sẻ dữ liệu, đồng thời duy trì an ninh điện và đặt con người vào trung tâm của quá trình chuyển đổi năng lượng sạch.

Cuộc cách mạng năng lượng đô thị

Các thành phố đóng góp khoảng 80% GDP toàn cầu và lượng khí thải liên quan của chúng là nguyên nhân gây ra kỷ lục 29 tỷ tấn CO 2 vào năm 2023.

Hơn một nửa trong số 8 tỷ người đang sống ngày nay sống ở khu vực thành thị và quá trình đô thị hóa đang có xu hướng gia tăng, trong đó các khu vực ở Châu Á và Châu Phi dự kiến sẽ tiếp tục đẩy tỷ lệ dân số toàn cầu được đô thị hóa lên khoảng 70% vào năm 2050, với gần 2 tỷ người sống ở thành phố nhiều hơn hiện nay.

Các thành phố có vai trò thiết yếu trong việc tăng gấp ba lần công suất của các nguồn năng lượng tái tạo, triển khai các công nghệ tiết kiệm năng lượng và điện khí hóa giao thông và sưởi ấm, những cam kết đã được thống nhất trong khuôn khổ Đồng thuận của UAE tại COP28.

Các thành phố và lưới điện trên một hành tinh đang nóng lên

Các đợt nắng nóng liên tục phá kỷ lục cùng với các cơn bão thường xuyên hơn đang gây căng thẳng cho người dân, thành phố và lưới điện, thúc đẩy nhu cầu sử dụng các thiết bị làm mát và thách thức độ tin cậy của hệ thống. Trung Quốc ghi nhận doanh số bán máy điều hòa không khí tăng 70% so với cùng kỳ năm 2023. Nhu cầu điện để làm mát ở châu Phi có thể tăng 400% trong thập kỷ này. Lưới điện ở các thành phố đang là tuyến đầu của những thách thức này.

Tiêu thụ năng lượng cuối cùng toàn cầu đang trải qua quá trình chuyển đổi theo hướng điện khí hóa, với mức tăng đáng kể từ 20% lên hơn 40% vào năm 2050 trên cơ sở cam kết của chính phủ đã công bố, thậm chí vượt quá 50% trên con đường nhất quán với mức 0 ròng. Sự thay đổi này đang làm tăng đáng kể nhu cầu điện, đặc biệt là ở khu vực thành thị, nơi các nghiên cứu cho thấy nhu cầu điện cao điểm có thể tăng gấp ba lần vào năm 2030.

Để đáp ứng những thách thức này và đảm bảo an ninh nguồn cung, cần phải mở rộng và củng cố lưới điện, cung cấp quyền truy cập cho những người hiện chưa được phục vụ và đến năm 2050 sẽ mở ra gấp bốn lần số lượng nguồn linh hoạt mới so với hiện nay để quản lý nhu cầu cao điểm và đảm bảo khả năng chi trả liên tục cho người tiêu dùng.

Cộng đồng ở trung tâm thành phố

Các sáng kiến tập trung vào cộng đồng có thể cải thiện khả năng tiếp cận công nghệ năng lượng sạch, giảm chi phí và giảm bớt căng thẳng cho hệ thống điện. Tại Vương quốc Anh, hơn 200.000 người đang tham gia vào các dự án và đã góp phần giảm chi phí cho những người tham gia trị giá hơn 3 triệu bảng Anh.

Sự quan tâm đến các dự án năng lượng của cộng đồng và địa phương ngày càng tăng, với một số quốc gia cung cấp hỗ trợ tài chính và kỹ thuật đáng kể. Tại Liên minh Châu Âu, ít nhất 2 triệu người đang tham gia vào hơn 7.700 dự án cộng đồng.

Việc triển khai các dự án cộng đồng đang ngày càng gia tăng, tạo cơ hội học hỏi và xây dựng dựa trên những phương pháp hay nhất mới nổi. Sự phát triển năng lượng mặt trời tại địa phương ở Hoa Kỳ có thể tạo ra thêm 5 việc làm trên cơ sở mỗi megawatt so với việc sản xuất năng lượng mặt trời ở quy mô tiện ích.

Các phương pháp tiếp cận mang tính hệ thống cho tương lai năng lượng đô thị bền vững

Các quy trình lập kế hoạch tích hợp, linh hoạt là điều cần thiết để đáp ứng các mục tiêu về năng lượng tái tạo và giải quyết các thách thức về cơ sở hạ tầng lưới điện, đồng thời phù hợp với nhu cầu phát triển đô thị, tránh sự chậm trễ và tích hợp thế hệ phân tán một cách hiệu quả. Hơn 3.000 GW dự án điện tái tạo hiện đang chờ kết nối trên toàn cầu.

Do tính phức tạp ngày càng tăng của các hệ thống năng lượng đô thị và tính cấp bách của việc đáp ứng các mục tiêu chuyển đổi năng lượng sạch, các nhà quy hoạch và vận hành đô thị và năng lượng cần có những hiểu biết chi tiết hơn theo thời gian thực. Những điều này có thể bắt nguồn từ việc phân tích phạm vi dữ liệu ngày càng rộng khi số lượng cảm biến và thiết bị được kết nối tăng từ 13 tỷ hiện nay lên vượt quá 25 tỷ vào năm 2030.

Sự liên kết tốt hơn giữa hệ thống năng lượng và quy trình quy hoạch đô thị cũng như hành động chính sách hỗ trợ nhằm giúp dự đoán những thay đổi trong tương lai và nhu cầu đầu tư có thể giúp giảm chi phí và hỗ trợ thực hiện hiệu quả năng lượng. Ở Trung Quốc, quy hoạch tổng hợp đã giúp giảm đầu tư 13,5 tỷ USD.

Tạo điều kiện triển khai hệ thống năng lượng đô thị thông minh hơn

Một loạt rào cản đang hạn chế việc triển khai trên quy mô lớn các hệ thống năng lượng đô thị thông minh hơn.

Việc thiếu môi trường chính sách và pháp lý thuận lợi có thể hạn chế hoạt động và phát triển các mô hình kinh doanh mới.

Nếu không có những nỗ lực bổ sung trong việc xây dựng năng lực, đào tạo lại, nâng cao kỹ năng và thu hút nhân tài mới, sẽ có nguy cơ việc triển khai các giải pháp và phương pháp tiếp cận mới sẽ bị đình trệ và không thể tận dụng được toàn bộ lợi ích từ số hóa.

Các thành phố và tiện ích vẫn đang phải đối mặt với những thách thức đáng kể trong việc tiếp cận tài chính để thực hiện dự án thông minh; các nhà hoạch định chính sách có thể loại bỏ những trở ngại và thúc đẩy sự phát triển và sử dụng các phương pháp tiếp cận mới.

Các giải pháp cho những thách thức này đang bắt đầu xuất hiện và ngày càng có nhiều phương pháp tiếp cận đầy hứa hẹn đang được phát triển và thử nghiệm.

Các phương pháp tiếp cận mới đối với thí điểm và thử nghiệm để triển khai trên quy mô lớn

Các dự án thí điểm có thể hữu ích trong việc thử nghiệm và giảm rủi ro cho các giải pháp năng lượng kỹ thuật số giai đoạn đầu tại các thị trường mới nổi. Họ giảm chi phí và thời gian tiếp theo trong khi cung cấp bằng chứng và hiểu biết có giá trị. Sự tham gia và đổi mới của các chủ thể phi truyền thống trong các khía cạnh pháp lý cũng mang lại những kết quả thành công.

Tăng cường hợp tác quốc tế và chia sẻ kiến thức là rất quan trọng để phát triển các thông lệ và tiêu chuẩn chung. Các dự án hợp tác có thể đẩy nhanh quá trình chuyển đổi năng lượng đô thị với chi phí thấp hơn, cung cấp bằng chứng về giá trị của các giải pháp kỹ thuật số.

Các dự án thí điểm 3DEN/UNEP ở Ấn Độ, Maroc, Brazil và Colombia cho thấy lợi ích của công nghệ kỹ thuật số tiên tiến. Chúng nhằm mục đích cải thiện việc quản lý năng lượng, nâng cao khả năng chi trả và quản lý tính linh hoạt của lưới điện, với các kết quả có thể định lượng được như tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải CO 2.

Kết luận

Các nhà hoạch định chính sách quốc gia có vai trò thiết yếu trong việc thực hiện các phương pháp tiếp cận mới và tận dụng các nguồn lực con người, công nghệ và tài chính để đạt được sự chuyển đổi năng lượng bằng không ở các thành phố. Báo cáo này xem xét bốn lĩnh vực ưu tiên đối với các nhà hoạch định chính sách quốc gia khi tiếp cận các kế hoạch hành động về khí hậu của chính họ. Những lĩnh vực quan trọng này đặt con người vào trung tâm của quá trình chuyển đổi năng lượng sạch ở các thành phố, hỗ trợ quy hoạch tích hợp dựa trên dữ liệu, tạo môi trường hỗ trợ cho sự đổi mới và thay đổi, đồng thời thúc đẩy hợp tác quốc tế. Bằng cách chú ý đến những yếu tố cần thiết này, các nhà hoạch định chính sách quốc gia có thể xây dựng các chính sách toàn diện, ưu tiên tính hiệu quả và trao quyền cho cộng đồng.