工業(yè)熱能需求，特別是熱能需求，是緩解氣候變化努力的重大挑戰(zhàn)。在全球范圍內(nèi)，工業(yè)熱占工業(yè)能源需求的三分之二，幾乎占總能源消耗的五分之一。但是，使用可再生能源只能滿足這一需求的百分之十。在美國，化石燃料燃燒產(chǎn)生的熱量和蒸汽用于過程加熱，過程反應(yīng)以及過程蒸發(fā)，濃縮和干燥，約占該國工業(yè)直接溫室氣體（GHG）排放量的52％。
2019年占美國工業(yè)部門能源使用總量的子行業(yè)份額
資料來源：美國能源部/能源信息管理局
通過將熱量生產(chǎn)從碳密集型化石燃料轉(zhuǎn)移到清潔能源（如使用低碳或零碳電力的電氣化）中，存在很大的機會使工業(yè)部門脫碳。
該報告的技術(shù)評估分析了工業(yè)電氣化需求的現(xiàn)狀，可用的技術(shù)以及13個工業(yè)子行業(yè)的電氣化潛力。此分析中包括的子行業(yè)是：
- 鋁鑄件
- 紙（來自原漿）
- 再生紙
- 容器玻璃
- 氨
- 甲醇
- 再生塑料
- 鋼
- 啤酒
- 甜菜糖
- 牛奶粉
- 濕玉米磨
- 粗大豆油
在所研究的13個子行業(yè)中，技術(shù)的年度節(jié)能總潛力（采用率100％）在2019年每年超過529 petajoules（PJ），在2050年達到每年663 PJ。這相當于每年減少134的CO 2排放量。到2050年，將達到每年百萬噸。相當于一年減少2900萬輛乘用車。
該報告考慮了各種電氣化技術(shù)及其在上述子行業(yè)中的應(yīng)用。這些電氣化技術(shù)包括：
- 電鍋爐
- 熱泵
- 電弧爐
- 感應(yīng)加熱
- 射頻加熱
- 紅外線電加熱器
- 紫外線（UV）加熱
- 微波加熱
- 電感應(yīng)熔煉
- 等離子熔化
- 電解還原
除了技術(shù)分析之外，該報告還回顧了阻礙工業(yè)電氣化大規(guī)模發(fā)展和部署的主要技術(shù)，經(jīng)濟，市場，體制和政策障礙，以及有助于克服這些障礙的建議。對障礙和建議的這種分析部分是通過對工業(yè)能源專家進行的調(diào)查而獲得的，該調(diào)查提供了有關(guān)已確定的障礙對于決策的重要性以及如何有效地克服這些障礙的建議的見解。
各種工業(yè)過程所需的各種特定溫度和應(yīng)用范圍是電氣化行業(yè)的挑戰(zhàn)之一。不同的技術(shù)類型能夠為不同的應(yīng)用提供不同的溫度。某些技術(shù)可能非常適合特定的應(yīng)用程序，而不適合其他應(yīng)用程序。這為工業(yè)能源用戶帶來了復雜性。
特定行業(yè)按溫度劃分的工業(yè)熱需求份額
資料來源：Caludia，V.，Battisti，R.和Drigo，S.2008。工業(yè)過程中太陽熱的潛力。
缺少關(guān)于熱電技術(shù)的可靠信息，這對增加部署構(gòu)成了障礙。這些技術(shù)的潛在用戶可能不知道可能會實現(xiàn)的好處，而不熟悉這些技術(shù)的融資機構(gòu)可能會拒絕所需的資本或增加借入資本的成本以減輕自身風險。
該報告的《行動計劃》確定了工業(yè)公司，政府，公用事業(yè)以及電氣化技術(shù)或設(shè)備供應(yīng)商可以采取的加速工業(yè)熱能電氣化的關(guān)鍵行動。關(guān)鍵建議包括：
- 工業(yè)部門應(yīng)：
- 與學術(shù)界，國家實驗室，智囊團和其他利益相關(guān)者建立伙伴關(guān)系，以開發(fā)或擴展電氣化技術(shù)。
- 與利益相關(guān)者合作，教育決策者，公用事業(yè)和金融機構(gòu)有關(guān)電氣化的好處以及使工業(yè)流程電氣化需要哪些政策，法規(guī)和財務(wù)支持。
- 為員工和承包商提供有關(guān)電氣技術(shù)的培訓。政府和公用事業(yè)應(yīng)支持此類培訓計劃。
- 政府應(yīng)：
- 鼓勵電氣化技術(shù)的開發(fā)和示范，并利用美國能源部（DOE）國家實驗室的能力來推動工業(yè)電氣化技術(shù)的發(fā)展。
- 與公用事業(yè)公司合作，以稅收抵免或贈款的形式為試點項目和工業(yè)中新興的電氣化技術(shù)示范提供財務(wù)激勵。
- 對適用于工業(yè)子行業(yè)的所有電氣化技術(shù)進行技術(shù)經(jīng)濟分析。
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- 通過各種政策和計劃來支持工業(yè)電氣化。
- 實用程序應(yīng)：
- 評估工業(yè)部門電氣化程度提高對公用事業(yè)及其財務(wù)影響的需求響應(yīng)（DR）潛力。
- 提供有關(guān)其電價，市場結(jié)構(gòu)以及工業(yè)電氣化對電網(wǎng)升級的影響的信息。
- 采用鼓勵電氣化的電價設(shè)計。
