Transformarea energiei în contextul surselor regenerabile

Energiile regenerabile cu creștere rapidă au început, fără îndoială, să transforme peisajul energetic global într-un mod ireversibil. În același timp, o incertitudine considerabilă încă înconjoară tranziția energetică în curs. După cum arată absorbția rapidă a surselor regenerabile, trăim într-o epocă a schimbărilor exponențiale și a perturbărilor. Ce inovații tehnologice vor accelera transformarea nu pot fi încă prevăzute. Opțiunile politice vor afecta cursul și ritmul transformării energetice, care este probabil să progreseze cu viteze diferite în fiecare țară și în fiecare sector. Cu toate acestea, trei aspecte principale caracterizează și susțin tranziția: eficiența energetică, creșterea surselor regenerabile și electrificarea.

Eficiența energetică permite creșterea economică cu aporturi mai mici de energie. În secolul al XX-lea, rata medie de creșterea a energiei a fost de 3%, aproximativ la fel cu rata de creștere a PIB-ului global. În ultimele decenii, îmbunătățirile în eficiența energetică au rupt această legătură. Se estimează acum că cererea de energie primară va crește cu 1% pe an în perioada până în 2040. (3)

Creșterea surselor regenerabile. Sursele regenerabile de energie au apărut ca sursă de energie cu cea mai rapidă creștere. (4) Principalele surse de energie regenerabilă sunt bioenergia, geotermală, hidroenergia, oceanul, solarul și eolianul. Dintre acestea, energia solară și energia eoliană sunt în curs de creștere foarte rapidă, în timp ce celelalte cresc mai lent. Energiile solară și eoliană au o caracteristică în mare parte unică pentru ele: cantitatea de energie pe care o generează variază în funcție de vreme și de ora din zi. Acesta este motivul pentru care sunt numite surse de energie regenerabilă variabilă.

Impactul creșterii extraordinare a surselor regenerabile a fost resimțit mai ales în sectorul energiei electrice. Din 2012, sursele regenerabile au adăugat mai multă capacitate de generare de energie nouă decât sursele convenționale de energie. (5) Energia solară a adăugat mai multă capacitate nouă în 2017 decât au făcut-o combinate cărbunele, gazul și centralele nucleare. (6) Sursele solare și eoliene asigură acum 6% din generarea de electricitate la nivel mondial, în creștere de la 0,2% în 2000. În total, sursele regenerabile reprezintă aproximativ un sfert din generarea globală de energie electrică. (7)

Țări precum Danemarca își generează deja mai mult de jumătate din energia electrică din surse variabile de energie regenerabilă. (8) În 2017, energia electrică din Costa Rica a fost generată în întregime din energie regenerabilă timp de 300 de zile. Timp de câteva zile în ultimul an, sistemele de energie din Germania, Portugalia și Danemarca au putut funcționa în întregime pe surse regenerabile.

Electrificare. Electricitatea reprezintă 19% din consumul total de energie finală, dar este de așteptat ca ponderea sa să crească pe măsură ce are loc o creștere a electrificării sectoarelor de utilizare finală. (9) Implementarea pompelor de căldură și a vehiculelor electrice, de exemplu, permite ca electricitatea să fie utilizată pentru încălzire, răcire și transport. Electricitatea a fost segmentul cu cea mai rapidă creștere a cererii finale de energie, crescând cu două treimi mai rapid decât consumul de energie în ansamblu din 2000. Această tendință va continua. Din 2016, sectorul energetic a atras mai multe investiții decât sectoarele de petrol și gaze din amonte, care au dominat în mod tradițional investițiile în energie, o altă reflectare a electrificării în curs a economiei mondiale. (10)

Viteza de transformare a energiei este incertă. Din cauza complexității sistemelor energetice, există tot atâtea scenarii privind viitorul energiei câte sunt prognoze. Cu toate acestea, scenariile care modelează un viitor energetic compatibil cu obiectivele Acordului de la Paris au o structură similară: un vârf pe termen scurt al cererii de combustibili fosili, o absorbție rapidă a surselor regenerabile și o scădere îndelungată a cererii de combustibili fosili. (11) Figura 1 ilustrează aceste dinamici. Nu este o predicție, ci arată o posibilă cale care presupune că lumea este capabilă să atingă obiectivul Acordului de la Paris de a limita creșterea temperaturii la „cu mult sub 2°C”.

Figura 1. Cadrul tranziției energetice
Notă: aceste date sunt preluate din scenariul Shell Sky (2018), care are meritul de a prognoza până în 2100 și, prin urmare, proiectează natura transformării energetice de-a lungul secolului. Alte scenarii de tranziție energetică au de obicei orizonturi de timp mai scurte. Scenariul de dezvoltare sustenabilă (SDS) al Agenției Internaționale pentru Energie (IEA), de exemplu, așteaptă doar la 2040. Scenariul REmap al IRENA merge până în 2050. Cota estimată a Shell de surse regenerabile și combustibili fosili este similară cu cea din scenariul IEA SDS pentru 2040, precum și scenariile DNV GL și Equinor Renewal pentru 2050. Scenariul median IPCC de 1,5 grade și scenariul IRENA REmap anticipează o pondere substanțial mai mare a surselor regenerabile până în 2050, cu un vârf mai devreme al cererii de combustibili fosili
Sursa:

Chiar dacă energia nucleară este o tehnologie cu emisii scăzute de carbon, perspectivele de creștere pentru energia nucleară par limitate. După o expansiune rapidă în anii 1970 și 1980, creșterea energiei nucleare a încetinit în ultimele trei decenii. Ponderea nucleară în generarea de electricitate a scăzut de la 17% în 2000 la 10% în 2017. (12) Aproximativ două treimi din centralele nucleare de astăzi din economiile avansate au mai mult de 30 de ani și vor fi închise în viitorul apropiat, cu excepția cazului în care durata de viață a acestora va fi prelungită. (13) Unele țări construiesc noi centrale nucleare, în special China, India, Rusia și Emiratele Arabe Unite. În altele, guvernele intenționează să elimine treptat energia nucleară, cum ar fi Germania, Elveția, Spania și Coreea de Sud.

În general, transformarea energetică globală este caracterizată în primul rând de o creștere rapidă a surselor regenerabile, în special a energiei solare și eoliene. Petrolul, gazele și cărbunele vor fi afectate în mod diferit de tranziția energetică, deoarece au caracteristici distincte și sunt utilizate într-o varietate de sectoare.

Note

3 IEA, World Energy Outlook2018, New Policies Scenario, International Energy Agency, 2018. Global GDP growth in the same period is now forecast to grow at 3.4 % per year.
4 IEA, Global Energy and CO₂ Status Report, International Energy Agency, March 2018.
5 IRENA, Renewable Energy Statistics 2018, International Renewable Energy Agency, 2018.
6 IRENA, Renewable Energy Statistics 2018, International Renewable Energy Agency, 2018; UNEP and BNEF, Global Trends in Renewable Energy Investment 2018, UN Environment Programme and Bloomberg New Energy Finance, 2018.
7 IRENA, Renewable Energy Statistics 2018, International Renewable Energy Agency, 2018.
8 IRENA, Renewable Energy Statistics 2018, International Renewable Energy Agency, 2018.
9 IEA, World Energy Outlook 2018, International Energy Agency, 2018.
10 IEA, World Energy Investment 2018, International Energy Agency, 2018.
11 A se vedea, de ex.,, Shell Global, Sky Scenario 2018 – Meeting the goals of the Paris Agreement, Shell Global, 2018; IEA, Sustainable Development Scenario, International Energy Agency, 2018; Equinor (2018), Energy Perspectives 2018; IRENA, REmap – Renewable Energy Roadmaps, International Renewable Energy Agency, 2018; DNV-GL, Energy Transition Outlook2018, DNV-GL, 2018; and “Mitigation pathways compatible with 1.5°C in the context of sustainable development”, Chapter 2 of IPCC, Special Report: Global Warming of 1.5°C: An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above preindustrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty, Intergovernmental Panel on Climate Change, 2018.
12 IEA, World Energy Outlook 2018, International Energy Agency, 2018, p. 292.
13 IEA, World Energy Outlook 2018, International Energy Agency, 2018.