概述
欧洲工业部门面临着能源安全、气候影响和地缘政治等多重挑战。化石燃料进口依赖导致能源价格波动，而工业部门又是碳排放的主要来源。工业电气化，特别是使用净零发电技术，为提高工业竞争力、降低外部风险和实现脱碳提供了机遇。然而，电气化进程在不同温度要求的工艺中面临挑战，低中温工艺（低于500摄氏度）技术成熟，而高温工艺（高于500摄氏度）技术尚不成熟。
研究方法
本研究选取了三种工业部门原型进行比较：集中型成熟工业、多元化成熟工业和快速增长工业。每个原型选择了两个国家进行评估，涵盖了不同的能源结构。研究采用总拥有成本（TCO）方法，比较了电气化和化石燃料工艺的成本，并分析了技术成本、电力成本、税收和费用等关键因素。研究设定了三种情景（BAU、Base和Best）来预测2030年的竞争力，并评估了不同情景下电气化的成本变化。
研究发现
- 电气化具有成本竞争力：对于电池组装等效率较高的工艺，电气化已经具有成本竞争力，并且随着时间的推移将变得更加具有竞争力。例如，在斯堪的纳维亚国家，电气化在2024年已经比化石燃料更具成本效益。
- 不同行业的电气化路径不同：对于需要高温工艺的能源密集型行业（如化工、水泥、钢铁），电气化要成为成本竞争力，需要显著降低资本成本和运营成本。
- 技术成本是关键因素：电气化技术的资本成本通常高于化石燃料技术，特别是对于高温工艺。降低技术成本，特别是高温工艺技术成本，对于推动电气化至关重要。
- 电力成本需要改善：电力成本仍然是电气化面临的主要挑战。需要通过减少税收和费用、签订长期合同、提高系统灵活性和减少瓶颈来提高电力竞争力。
结论与建议
- 降低技术成本：通过扩大规模、改进制造工艺、技术创新和工艺设计优化来降低电气化技术的成本。
- 生态系统合作：整个生态系统（包括工业部门、设备制造商、公用事业公司和政策制定者）需要合作，以推动创新、扩大规模和制造效率。
- 提高电力竞争力：通过减少税收和费用、签订长期合同、提高系统灵活性和减少瓶颈来提高电力竞争力。
- 提供过渡支持：通过财政支持、清洁配额和清洁溢价等方式支持企业进行电气化转型。
关键数据
- 2023年和2024年，化石燃料进口成本欧盟每年超过3500亿欧元。
- 2022年，工业部门占欧盟碳排放的20%以上。
- 到2035年，60-90%的工业能源需求可能直接电气化。
- 到2030年，欧盟的热泵制造能力预计将占全球的近三分之一。
- 欧盟电力消费者在2021-2023年因新的太阳能和风能装机容量而节省了1000亿欧元。
- 欧盟电力部门的税收和费用平均是天然气的1.4倍。
