Przyspieszenie transformacji ekologicznej: rola infrastruktury cyfrowej w dekarbonizacji sektorów energii i mobilności

Ambitne cele UE w zakresie neutralności klimatycznej mają na celu osiągnięcie zerowej emisji gazów cieplarnianych netto do 2050 r. Aby zrealizować tę wizję, konieczne są szybkie i szeroko zakrojone działania na rzecz dekarbonizacji we wszystkich sektorach.

Integracja technologii cyfrowych z systemami energetycznymi i systemami mobilności ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia tych celów w zakresie zrównoważonego rozwoju. W niedawnym sprawozdaniu Fraunhofer Institute for Applied Information Technology FIT, wspieranym przez DG CONNECT, zbadano potencjał transformacyjny infrastruktur cyfrowych w celu przyspieszenia dekarbonizacji w powiązaniu energii z mobilnością.

Potrzeba integracji międzysektorowej

Aby osiągnąć unijny cel „zeroemisyjności netto do 2050 r.”, konieczne są znaczne inwestycje w celu połączenia sektora energetycznego z sektorem mobilności, przemysłu, budownictwa i rolnictwa. Elektryfikacja odgrywa kluczową rolę w ograniczaniu emisji dwutlenku węgla w tych sektorach. Jednak roczna luka inwestycyjna w infrastrukturę w UE, wynosząca ponad 406 mld euro, stanowi poważne wyzwanie. Zniwelowanie tej luki ma zasadnicze znaczenie dla umożliwienia zielonej transformacji dzięki innowacyjnym międzysektorowym przypadkom użycia, takim jak dwukierunkowe ładowanie pojazdów elektrycznych.

Koncepcja cyfrowego kręgosłupa

Digital Spine to koncepcja mająca na celu wyeliminowanie luk inwestycyjnych w infrastrukturze poprzez wykorzystanie zaawansowanych technologii cyfrowych. Ułatwiając zdecentralizowaną inteligencję między sektorami, cyfrowy kręgosłup zwiększa wydajność i zrównoważony charakter istniejącej infrastruktury. Ta warstwa cyfrowa umożliwia optymalne wykorzystanie odnawialnych źródeł energii (OZE) we wszystkich sektorach, zmniejszając potrzebę szeroko zakrojonych inwestycji w infrastrukturę fizyczną.

Digital Spine koncentruje się na poprawie komunikacji i standaryzacji infrastruktury cyfrowej, w szczególności na interfejsach różnych sektorów. To usprawnione wdrażanie rozwiązań w zakresie energii odnawialnej i środków na rzecz elastyczności energetycznej przyspiesza postępy w osiąganiu celów zrównoważonego rozwoju przy jednoczesnym zapewnieniu długoterminowej konkurencyjności gospodarczej w Europie.

Rola generatywnej sztucznej inteligencji w cyfrowym kręgosłupie

Generacyjna sztuczna inteligencja (GenAI) jest potężnym instrumentem umożliwiającym sprostanie ambitnym wyzwaniom związanym z wieloma zagadnieniami związanymi z energią i mobilnością. W dziedzinie energii może ona zoptymalizować inteligentną sieć i inteligentnie zintegrować powstającą infrastrukturę, taką jak odnawialne źródła energii, inteligentne systemy pomiarowe, ładowanie pojazdów elektrycznych i inteligentne budynki.

Przewidywanie produkcji energii: GenAI może przewidywać produkcję energii ze źródeł odnawialnych, analizując ogromne ilości danych, w tym historyczne wykorzystanie, wzorce pogodowe i dane demograficzne. Umożliwia to dokładniejsze i bardziej niezawodne prognozowanie zużycia energii.
Koordynacja ładowania pojazdów elektrycznych: Koordynując czas ładowania pojazdów elektrycznych, aby uniknąć okresów szczytowego zapotrzebowania, GenAI może pomóc w równoważeniu obciążenia sieci i zapobieganiu przeciążeniom.
Automatyzacja energooszczędnych praktyk: W inteligentnych budynkach GenAI może zautomatyzować energooszczędne praktyki, takie jak dostosowanie ogrzewania, wentylacji i oświetlenia w zależności od obłożenia i warunków zewnętrznych.

Kluczowe elementy składowe transformacji

W sprawozdaniu Fraunhofer Institute for Applied Information Technology FIT określono cztery kluczowe elementy składowe, które wykorzystują technologie cyfrowe do wdrażania międzysektorowych przypadków użycia niezbędnych do ekologicznej i cyfrowej transformacji przemysłu:

Umożliwienie ładowania dwukierunkowego poprzez zarządzanie tożsamością cyfrową: Obejmuje to tworzenie tożsamości cyfrowych dla pojazdów elektrycznych, aby umożliwić płynne i bezpieczne dwukierunkowe usługi ładowania. Zarządzanie tożsamością cyfrową zapewnia uwierzytelnianie zorientowane na użytkownika, bezpieczną wymianę danych i koordynację w czasie rzeczywistym usług ładowania w różnych sieciach i u różnych dostawców usług.
Ustanowienie transgranicznej dwukierunkowej infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych: Połączenie rejestrów krajowych i sektorowych za pomocą interoperacyjnych interfejsów ułatwia płynną wymianę danych. Integracja ta ma kluczowe znaczenie dla umożliwienia użytkownikom pojazdów elektrycznych dostępu do dwukierunkowych usług ładowania w całej Europie, zwiększając stabilność sieci i wykorzystanie energii odnawialnej.
Połączenie ładowania dwukierunkowego z inteligentnymi aplikacjami energetycznymi: Inteligentne aplikacje energetyczne zapewniają kompleksowy wgląd w zużycie energii, wytwarzanie energii słonecznej i pracę pomp ciepła. Aplikacje te umożliwiają użytkownikom optymalizację zużycia energii, przełączanie się między samozaopatrzeniem a usługami sieciowymi oraz udział w lokalnym obrocie energią. Skuteczne wykorzystanie inteligentnych zastosowań energii może obniżyć koszty energii nawet o 20 % (por. Tennet, Plexigrid).
Budowanie połączeń międzysektorowych w celu zlikwidowania luk w infrastrukturze cyfrowej: Zasadnicze znaczenie ma wzmocnienie współpracy międzysektorowej i integracja technologii cyfrowych w powiązaniu energii z mobilnością. Wiąże się to z opracowaniem całościowej infrastruktury cyfrowej, która wspiera integrację różnych działań sektorowych, stymulując dekarbonizację i zrównoważony rozwój. W szczególności Unia zobowiązała się do zwiększenia swojej mocy w zakresie energii ze źródeł odnawialnych do 1200 GW do 2030 r., co stanowi znaczny skok w stosunku do obecnych 511 GW mocy zainstalowanej.

Natychmiastowe działania i zalecenia polityczne

Aby przyspieszyć przyjęcie tych elementów składowych, konieczne jest podjęcie natychmiastowych działań na szczeblu europejskim. Niezbędne jest ukierunkowanie inwestycji infrastrukturalnych na inicjatywy wspierające rozwój międzysektorowego kręgosłupa cyfrowego. Decydenci polityczni powinni określić kluczowe wskaźniki skuteczności działania w celu monitorowania przyjmowania infrastruktury cyfrowej i wspierania ściślejszej współpracy między instytucjami publicznymi i prywatnymi. Niezbędne są dalsze badania i rozwój w celu udoskonalenia i rozszerzenia rozwiązań cyfrowych na rzecz zrównoważonych wyników. Priorytetowe traktowanie inwestycji w infrastrukturę cyfrową ma zasadnicze znaczenie dla osiągnięcia długoterminowego dobrobytu gospodarczego i zrównoważenia środowiskowego.

Wniosek

Integracja infrastruktury cyfrowej i generatywnej sztucznej inteligencji z sektorami energii i mobilności jest podstawą strategii UE na rzecz osiągnięcia neutralności klimatycznej do 2050 r. Cyfrowy kręgosłup i jego elementy składowe oferują praktyczne rozwiązania w zakresie budowania zrównoważonej, wzajemnie połączonej i konkurencyjnej gospodarki europejskiej. Wykorzystując zaawansowane technologie cyfrowe, Europa może przyspieszyć transformację ekologiczną, ograniczyć emisje dwutlenku węgla i wzmocnić swój przemysł dzięki wydajniejszemu i bardziej odpornemu systemowi energetycznemu.

Tagi:

#Dekarbonizacja #Infrastruktura cyfrowa #Zrównoważony rozwój #UE #Energia #Mobilność #GreenTransition #Energia odnawialna #Cyfryzacja energii #emobilność #ładowanie #internetrzeczy #IoT #GenAI #Sztuczna inteligencja