I governi stanno compiendo numerosi e continui sforzi per combattere il cambiamento climatico e ridurre le emissioni di carbonio. C'è stata una diminuzione temporanea delle emissioni di carbonio nel lockdown pandemico del 2020. Tuttavia, da allora abbiamo assistito a un enorme aumento delle stesse. Questa prospettiva energetica globale 2024 esamina come le cose sono migliorate nella prima metà dell'anno. Inoltre, come e quali saranno i miglioramenti o gli svantaggi migliori entro il 1?
Global Energy Outlook 2024: sviluppi recenti e tendenze emergenti
Per comprendere la velocità e la forma di transizione energetica al 2050, ci sono 2 scenari da esplorare. Net Zero è in linea con il coerente IPCC di Parigi
- Traiettoria attuale – L'attuale percorso intrapreso dal sistema energetico globale. Si concentra sulle politiche climatiche già applicate e sugli obiettivi e gli impegni globali per la futura decarbonizzazione. Copre anche le sfide associate al raggiungimento di questi obiettivi.
- Zero netto – Esplora i cambiamenti in vari elementi di un sistema energetico per ridurre le emissioni di carbonio. È come uno scenario ipotetico che evidenzia quale elemento potrebbe cambiare e come se il mondo agisse collettivamente affinché la CO2e diminuisca del 9%% entro il 2050.
Questo approccio incarna anche cambiamenti nei comportamenti e nelle preferenze sociali per supportare l'efficienza energetica e l'adozione di energia a basse emissioni di carbonio. La velocità e l'entità della decarbonizzazione in Net Zero sono allineate con una gamma di scenari IPCC coerenti con il raggiungimento degli obiettivi climatici di Parigi. Confrontando le emissioni di carbonio cumulative in entrambi gli scenari dal 2015 al 2050 con gli intervalli delle corrispondenti traiettorie del carbonio, è possibile fare un'inferenza indiretta.
Domanda di energia
Ciò è dovuto principalmente alla crescente prosperità delle economie in via di sviluppo.
Crescita della domanda di energia
La domanda di energia sta aumentando man mano che le economie giovani stanno migliorando; tuttavia, questo è stato bilanciato da miglioramenti nell'efficienza energetica. La velocità di miglioramento dell'efficienza energetica determinerà il tasso di aumento futuro dell'efficienza energetica.
- Crescita media annua del PIL – 2.4%
- È un tasso inferiore alla media di quasi il 3.5% annuo registrata negli ultimi 25 anni.
Cause – Lenta crescita demografica e deboli miglioramenti del PIL pro capite.
Con l'economia mondiale che raddoppia entro il 2050, la ragione principale sarà l'aumento della prosperità. Che rappresenta il 70% dell'aumento dell'attività globale.
Guadagni annuali in media nell'efficienza energetica – 2.1% (traiettoria attuale) e 3.4% (Net Zero).
Cause – Spostamento crescente verso la generazione di energia solare ed eolica. Riduce le perdite di energia associate, accelera la decarbonizzazione del sistema energetico e migliora la sicurezza energetica.
Nelle economie in via di sviluppo, la domanda cresce nella prima metà e, in seguito, dipende principalmente dal ritmo della decarbonizzazione. La crescita continua nella Current Trajectory del 45%. Mentre, in Net Zero, le prospettive mostrano un aumenterà nei primi anni del 2030, ma entro il 2050 sarà circa il 10% al di sotto dei livelli del 2022.
Domanda di efficienza energetica nelle economie sviluppate e in quelle in via di sviluppo
- Economie sviluppate – La crescita del consumo energetico riflette maggiori guadagni in termini di efficienza energetica e una crescita economica più lenta. Negli ultimi 20 anni, si è assistito a un calo della domanda di energia tra il 20 e il 40% rispetto alle prospettive di Net Zero e Current Trajectory.
- Economie in via di sviluppo – Una crescita economica più lenta abbinata a un'efficienza energetica più rapida significa una domanda globale di energia primaria più debole rispetto al passato. Secondo le prospettive di Net Zero, la domanda in realtà cala.
Negli ultimi 25 anni, il tasso medio annuo di energia è stato dell’1.8%, di cui: crescita della traiettoria attuale – 0.2% e calo medio annuo Net Zero – 1.1%
L’aumento delle energie rinnovabili decarbonizza la domanda di energia
L'energia eolica, solare, geotermica e la bioenergia sono le fonti di energia primaria in più rapida crescita nel settore delle energie rinnovabili.
- Traiettoria attuale:A metà degli anni 2030, la domanda di energia primaria nella traiettoria attuale aumenta prima di stabilizzarsi, mentre continua l'aumento del consumo di energia nelle economie emergenti.
- Zero netto:A metà dell'attuale decennio, la domanda di energia raggiungerà il picco a emissioni nette pari a zero, per poi diminuire man mano che aumentano gli sforzi per decarbonizzare il settore energetico.
| Scheda Sintetica | Traiettoria attuale | Zero netto |
| Domanda di energia (2050) | 5% in più rispetto ai livelli del 2022 | 25% in meno rispetto ai livelli del 2022 |
| Energia rinnovabile | Il doppio del 2022 | Più di 3 volte |
| Consumo di carbone | Tra il 35 e il 85% | Tra il 35 e il 85% |
| Domanda di petrolio (2050) | Diminuzione di un terzo dal 2022 a un quarto | Diminuzione superiore al 10% |
Il calo del trasporto su strada determina la caduta della domanda di petrolio
Il petrolio avrà un ruolo fondamentale nel sistema energetico mondiale nella prima metà dell'anno, dato che nel 100 il mondo ne consumerà tra 80 e 2035 Mb/g, rispettivamente nella traiettoria attuale e in quella netta zero.
Cause di Diminuzione – Adozione di combustibili alternativi, minor utilizzo di generatori diesel, veicoli a basso consumo di carburante, utilizzo di sostituti del carburante nei veicoli industriali fuoristrada.
| Scheda Sintetica | Traiettoria attuale | Zero netto |
| Consumo di petrolio (2050) | Circa 75 Mb/giorno | Diminuire tra 25-30 Mb/d (70% in meno rispetto ai livelli del 2022) |
| Utilizzo nelle materie prime | 25 Mb/g nel 2040 |
L'elettricità ha sostituito il petrolio come principale fonte di energia per il trasporto su strada
I veicoli leggeri con motore a combustione interna (ICE) sono rimasti invariati durante il primo semestre. Il calo della domanda nei paesi sviluppati è bilanciato da una domanda aumentata nei paesi in via di sviluppo.
Partnership per la logistica e l'energia verdi di DHL ed Envision mira a trasformare il settore del trasporto aereo.
Nel 2022, il numero globale di veicoli leggeri è aumentato da 1.5 miliardi a circa 2 miliardi di veicoli nel 2035 e poi a 2.5 miliardi nel 2050. La flotta globale di camion medi e pesanti (MHD) è aumentata da circa 65 milioni nel 2022 a circa 110 milioni entro il 2050 nei due scenari.
Cause – Introduzione di più veicoli leggeri e crescente prosperità che porta alla proprietà di automobili.
| Scheda Sintetica | Traiettoria attuale | Zero netto |
| Domanda di veicoli ICE | 10% in meno rispetto al 2022 | 75% in meno |
| Domanda di petrolio e prodotti derivati dal petrolio (2050) | Da 30 Mb/g nel 2022 a 16 e 13 Mb/g grazie ai veicoli ICE da 2022 Mb/g nel 7 a XNUMX Mb/g grazie ai camion MHD | calo di quattro Mb/g dovuto ai veicoli ICE. Calo a 2 Mb/g dovuto ai camion MHD |
| Domanda di camion MHD (2050) | scendere da oltre il 90% nel 2022 al 60% | Riduzione 25% |
Decarbonizzazione del trasporto marittimo e aereo
Una combinazione di carburanti derivati dall'idrogeno e biocarburanti sta riducendo la carbonizzazione del trasporto aereo e via acqua. Tutto il SAF deriva da materie prime biologiche e entro il 2035 questo carburante a basse emissioni di carbonio rappresenterà il 5-10% e quasi il 20% entro il 2050 del carburante totale per l'aviazione. Il ruolo crescente del SAF è stimato da un aumento della capacità produttiva tra 15 e 30 impianti su scala mondiale che entreranno in funzione ogni anno dal 2030 al 2040.
Cause – Maggiore utilizzo di carburante liquido sostenibile per l’aviazione (SAF).
| Scheda Sintetica | Traiettoria attuale | Zero netto |
| Domanda di trasporto aereo (2025-2050) | Aumenterà tra il 75% | 40% di aumento |
| Domanda di energia | Crescita del 35% tra il 2025 e il 2050. | 10% di aumento |
| Trasporto e commercio via acqua | Aumento del 70% | 30% di aumento |
| Domanda di energia | immutato | Diminuzione del 20% con i carburanti a base di idrogeno al 40% e i biocarburanti al 30%. |
Settore elettrico
L'aumento dell'uso dell'elettricità nei sistemi energetici è più evidente in tutti i settori. C'è una crescita significativa nella domanda di energia man mano che le economie emergono e si sviluppano. Nelle economie sviluppate, il consumo di elettricità aumenta a un tasso annuo dell'1.5%, che è 3 volte più veloce rispetto agli ultimi 20 anni. Qui, l'India è menzionata in modo particolare poiché supererà l'UE come terzo mercato energetico più grande a livello mondiale nel 3.
Cause – Aumento dell’uso di elettricità e crescente domanda di intelligenza artificiale da parte dei data center.
Crescita della domanda di elettricità
La crescita maggiore si registra nel settore dei trasporti, in particolare su strada. Si stima che entro il 2050 ci sarà una notevole diminuzione dell'elettrificazione nei trasporti.
| Scheda Sintetica | Traiettoria attuale | Zero netto |
| Domanda finale di elettricità (2050) | 75% di aumento | 90% di aumento |
| Quota di elettricità nel consumo finale totale mondiale (TFC) | Aumenti dal 20% nel 2022 al 35% entro il 2050 | Più di 50% |
| Elettrizzante settore industriale | 40-60% | 40-60% |
L'enorme espansione dell'energia eolica e solare domina la produzione di energia
In India, per soddisfare la crescente domanda di energia, la produzione di carbone aumenterà di oltre il 90% entro il 2050. Ci sarà un notevole aumento della produzione di energia da bioenergia e geotermica nei prossimi anni.
| Scheda Sintetica | Traiettoria attuale | Zero netto |
| Generazione di energia totale | Aumento di 8 volte circa 23,000 TWh | Aumento di 14 volte rispetto al 2022 40,000-45,000 TWh (principalmente da eolico e solare) |
| Generazione a carbone | Cade del 40% entro il 2050 | Calo del 90% (quota globale dal 40% all'1%) |
| Generazione a gas (entro il 2050) | Aumenta del 40%, triplica in Asia | Diminuisce di oltre il 18%, avvicinandosi al 5%. |
| Carbone e gas naturale (2050) | Quasi un terzo della generazione globale | Più del doppio di circa 3 quarti |
| Nucleare e idroelettrico (2050) | Aumenta fino a raggiungere il 20% | Circa il 20% della produzione totale di energia |
| Intensità di carbonio della produzione di energia | Diminuisce di oltre il 60% rispetto alle previsioni | L'eliminazione quasi completa delle emissioni di combustibili fossili con la tecnologia CCUS (BECCS) nel settore energetico. |
Riduzione dei costi grazie alla rapida espansione dell'energia eolica e solare
Ci saranno rapidi progressi nelle tecnologie solari, eoliche e solari che porteranno a riduzioni dei costi. Ciò accelererà anche l'istituzione di nuove capacità. Si prevede che la Cina e altre economie sviluppate contribuiranno per circa il 30-45% all'aumento di nuova capacità durante la prima metà delle previsioni. Le riduzioni dei costi saranno più pronunciate durante i primi 1-10 anni delle previsioni.
Cause – Ammodernamento ed ampliamento delle infrastrutture, migliore accettazione sociale, maggiore flessibilità e accelerazione della pianificazione e dei permessi.
| Scheda Sintetica | Traiettoria attuale | Zero netto |
| Capacità eolica e solare (2050) | Aumento di circa 8 volte | Aumenta di un fattore 14. |
| Costruzione totale (eolica e solare) | Quasi un terzo della costruzione totale, con la Cina che rappresenta un ulteriore 3% | Oltre il 60%, quota della Cina 25% |
| Capacità eolica e solare installata (aggiunte annuali) | 400-800 GW entro il 2035, circa 1.5-3 volte più velocemente del ritmo medio di ampliamento. | 400-800 GW entro il 2035 |
Aumentare la resilienza del sistema energetico alla variabilità delle energie rinnovabili
I sistemi energetici devono adattarsi per gestire la crescente imprevedibilità dovuta all'energia solare ed eolica. In questo modo, è possibile garantire la resilienza in tutto il sistema. L'energia eolica e quella solare vengono utilizzate di conseguenza in vari mercati. Ad esempio, nell'UE e in India, l'energia eolica e quella solare costituiscono un mix energetico pari al 75-80% negli scenari Net Zero. In queste regioni, si fa meno affidamento su altre fonti energetiche a basse emissioni di carbonio come l'energia nucleare, l'energia idroelettrica e la CCUS.
Nelle economie emergenti si sta verificando un aumento di circa il 70-80% nella capacità di stoccaggio delle batterie. Questi mercati hanno abbondante energia solare e stanno utilizzando le batterie in modo migliore per gestire le sfide quotidiane.
| Scheda Sintetica | Traiettoria attuale | Zero netto |
| Quota di energia eolica e solare nella produzione energetica globale (2050) | Poco più del 10% nel 2022 e tra il 50 e il 70% entro il 2050. | Dal 10% nel 2022 al 50-70% |
| Capacità di stoccaggio della batteria (2050) | Aumenta a 2,200 GW | Aumenta a 4,200 GW |
Sono 4 i fattori che determinano la resilienza del sistema elettrico rispetto a diversi tipi di fluttuazioni.
- Utilizzo eccessivo della capacità delle fonti rinnovabili: La disponibilità di vento e luce solare determina la produzione di energia eolica e solare. Per soddisfare circa il 70% della domanda di energia durante tutto l'anno, è necessaria una capacità eolica e solare extra. Ciò garantirà una produzione di energia sufficiente anche in giornate con condizioni meteorologiche sfavorevoli.
- Flessibilità: Modificando altre forme di generazione o domanda, i sistemi di alimentazione dovrebbero essere flessibili. Utilizzando sistemi di accumulo idro-pompati, interconnettori e altri meccanismi per soddisfare la domanda.
- Capacità distribuibile: È la capacità di generazione garantita contrattualmente, che viene fornita quando richiesto. Include l'accumulo di batterie, stazioni di gas e carbone e interconnettori.
- Accumulo di energia a lunga durata (LDES): Ciò significa ridurre l'impatto causato dalla carenza di risorse energetiche rinnovabili in determinati periodi dell'anno. Il gas naturale con CCS può aiutare ad affrontare queste situazioni. L'idrogeno a basse emissioni di carbonio con stoccaggio di idrogeno può essere una fonte alternativa per LDES.
Idrogeno a basso tenore di carbonio
Ciò include principalmente l'idrogeno a basse emissioni di carbonio e la sua produzione. Inoltre, è altamente probabile che la velocità di transizione stia influenzando l'adozione dell'idrogeno a basse emissioni di carbonio nel mercato.
La velocità della transizione energetica definisce il ruolo dell'idrogeno a basso tenore di carbonio
L'idrogeno a basse emissioni di carbonio è un'aggiunta essenziale all'elettrificazione in espansione del sistema energetico. È utile in settori difficili come l'industria e i trasporti. Inoltre, svolge un ruolo importante nelle soluzioni di stoccaggio energetico a lungo termine nei mercati energetici, rendendolo una risorsa indispensabile.
Il ruolo dell'idrogeno a basse emissioni di carbonio è più influente in Net Zero in quanto le politiche lo supportano. Nella traiettoria attuale, il suo ruolo è più limitato. Ci sarà un aumento della domanda nella seconda metà delle prospettive, in Net Zero.
Cause – Utilizzato principalmente nella raffinazione, nella produzione di metano e ammoniaca e nei trasporti (soprattutto a lunga distanza).
| Scheda Sintetica | Traiettoria attuale | Zero netto |
| Utilizzo dell'idrogeno a basso tenore di carbonio (2050) | Aumento inferiore a 20 Mtpa entro il 2035 e circa 85 Mtpa entro il 2050 | Raggiungerà i 90 Mtpa entro il 2035 e i 390 Mtpa entro il 2050. |
Effetto sulla produzione
Viene prodotto dalla combinazione di idrogeno verde e blu. Inizialmente, l'idrogeno blu è più economico dell'idrogeno verde, ma poiché i costi di produzione variano a seconda della regione, il prezzo aumenta. Anche l'accesso al gas naturale, ai siti di stoccaggio di CO2, alle risorse rinnovabili e al carbone varia. Inoltre, i costi di trasporto sono elevati.
Si stima che entro il 2050 il 60% dell'idrogeno a basse emissioni di carbonio in Net Zero sarà idrogeno verde prodotto principalmente in India e Cina. Il resto sarà idrogeno blu proveniente da gas naturale, prodotto principalmente negli Stati Uniti e in Medio Oriente.
Crescita dell'idrogeno a basse emissioni di carbonio: mercati regionali e commercio marittimo globale
La crescita dell'idrogeno a basse emissioni di carbonio è principalmente focalizzata sui mercati regionali, ma include anche un po' di commercio marittimo globale. Tuttavia, il commercio globale di questo idrogeno è in aumento, soprattutto a Singapore, Corea del Sud, UE, Stati Uniti, Giappone, Australia e Medio Oriente.
Si stima che entro il 2035 l'UE avrà bisogno di derivati dell'idrogeno come metanolo e ammoniaca per il trasporto marittimo e chimico. Inoltre, ci saranno anche richieste di carburante sintetico per aerei e ferro ridotto direttamente a base di idrogeno per produrre acciaio a basso tenore di carbonio. Inoltre, la crescente domanda di idrogeno dell'UE sarà soddisfatta tramite importazioni via mare.
Cause – Metà della quantità richiesta viene utilizzata in forma pura come materia prima nella raffinazione, negli edifici e nei trasporti. Costi e difficoltà nel trasporto della forma pura di idrogeno, su lunghe distanze.
| Scheda Sintetica | Traiettoria attuale | Zero netto |
| Domanda di idrogeno nell'UE | Cresce di circa 5-10 Mtpa entro il 2035 | Cresce di circa 5-10 Mtpa entro il 2035 |
| Utilizzo dell'idrogeno a basso tenore di carbonio da parte dell'UE (2050) | Aumenta di 15 Mtpa | Aumenta di 40 Mtpa |
| Domanda di idrogeno (forma pura) nell'UE | Diminuire dello 40% | Riduce del 25% |
Mitigazione e rimozione del carbonio
Per accelerare il ritmo della transizione, è altrettanto importante eliminare e ridurre le emissioni di carbonio dalla scala locale a quella industriale.
Importanza della CCUS per una decarbonizzazione profonda
L'uso di cattura e stoccaggio del carbonio supporta efficacemente la decarbonizzazione profonda. Aiuta anche a catturare le emissioni dei processi industriali, consente la rimozione della CO2 basata sull'energia e riduce le emissioni di carbone e gas naturale.
| Scheda Sintetica | Zero netto |
| Domanda di CCUS | Aumentare a 1 GtCO2 entro il 2035 e a 7 GtCO2 entro il 2050 |
| CCUS con BECCS | 1 GtCO2 entro il 2050 |
| Cattura e stoccaggio diretto dell'aria (DACCS) | Estrarre circa 1 GtCO2 entro il 2050 |
Aggiungere CCUS ai processi industriali ed energetici è costoso, ma per raggiungere NET Zero è fondamentale. Circa il 60% dell'implementazione totale di Net Zero CCUS è in Cina e in altri paesi in via di sviluppo. CCUS ha il potenziale per raggiungere il 40% della capacità entro il 2050 attraverso le funzioni di cattura delle emissioni dei processi industriali e di abilitazione del CDR basato sull'energia. Le emissioni catturate dell'industria del cemento rappresenteranno circa il 15% della capacità CCUS entro il 2050.
Nel 2050, anche con l'espansione del CCUS, l'uso di carbone e gas naturale diminuirà molto di più rispetto ai livelli del 2022. L'Outlook non ha incluso le Natural climate solutions (NCS), che si concentrano anch'esse sulla riduzione delle emissioni di carbonio.
Abilitatori
Senza investimenti efficienti nel settore delle energie rinnovabili, non sarà possibile una transizione fluida e rapida.
Investimenti in fonti energetiche rinnovabili e combustibili fossili
Investimenti sostanziali in varie fonti e vettori energetici supportano la transizione del sistema energetico globale. Ora, i settori dell'energia solare ed eolica richiedono più investimenti che mai. È anche necessario raggiungere gli obiettivi di Net Zero e Current Trajectory. Tuttavia, le prospettive non enfatizzano l'interruzione degli investimenti nei settori del petrolio e del gas, ma l'attenzione dovrebbe essere rivolta al gas naturale per la sua elevata resilienza al consumo.
| Scheda Sintetica | Traiettoria attuale | Zero netto |
| Scala degli investimenti in energia eolica e solare | Un po' meno, ma circa 500 miliardi di dollari all'anno | Più alto di circa 1 trilione di dollari/anno |
| Investimenti cumulativi in capacità eolica e solare | 14 trilioni di dollari, suddivisi grossomodo tra energia solare ed eolica. | 28 trilioni di dollari, suddivisi grossomodo tra energia solare ed eolica. |
| Investimenti totali (%) Economie emergenti | 50% del totale | 70% del totale |
| Investimenti in petrolio e gas | Rimane vicino ai livelli recenti | Le previsioni calano drasticamente negli ultimi 20 anni, a causa del passaggio alle energie rinnovabili. |
La domanda di minerali critici è in aumento
Con l'accelerazione della transizione del sistema energetico aumenta anche la domanda di minerali essenziali.
Con la rapida elettrificazione dei sistemi di trasporto, aumenterà anche la domanda di terre rare o materiali critici. Lo stesso vale per l'energia a basse emissioni di carbonio, minerali come nichel, rame e litio saranno richiesti in grandi quantità. Entro il 2050, si stima che circa l'80% della domanda di litio sarà dovuta ai veicoli elettrici, mentre nel 40 era solo il 2022%.
| Scheda Sintetica | Traiettoria attuale | Zero netto |
| Crescita dei veicoli elettrici (2050) | aumenta a 1.2 miliardi | Cresce fino a 2.1 miliardi |
| Domanda annuale di capacità della batteria | Aumento tra 9-18 TWh | Aumento tra 9-18 TWh |
| Domanda di rame (2050) | Aumenta del 75% | Aumenta del 100% |
| Domanda di litio (2050) | Aumenta di 8 volte | Aumenta di 14 volte |
| Domanda di nichel (2050) | Aumento del 2%, dovuto principalmente all'aumento delle batterie agli ioni di litio nei veicoli elettrici. | Aumentare di 3 volte |
È quindi importante che l'offerta di minerali critici soddisfi la domanda senza vincoli di costo, ritmo, disponibilità o natura della transizione energetica. La sfida dell'aumento di scala sarà aggravata per i paesi che devono garantire risorse geograficamente disperse per la sicurezza dell'offerta e la supervisione della sostenibilità delle attività minerarie.
Requisiti per accelerare le transizioni energetiche
- Il passaggio più rapido a Net Zero rispetto alla traiettoria attuale sarà dovuto principalmente alla crescente decarbonizzazione nei settori industriale ed energetico.
- Le economie emergenti stanno rapidamente decarbonizzando il loro settore energetico.
- Le industrie tendono a decarbonizzare più velocemente in Net Zero rispetto alla Current Trajectory. Ciò è dovuto a un'elettricità a più basso tenore di carbonio e a maggiori miglioramenti nell'efficienza.
- Una maggiore elettrificazione del trasporto su strada favorirebbe una decarbonizzazione più rapida del settore dei trasporti verso l'obiettivo Net Zero rispetto all'attuale traiettoria.
- In Net Zero, gli edifici (settore delle costruzioni) decarbonizzano più rapidamente rispetto alla traiettoria attuale. Ciò è fortemente supportato dall'accelerazione dell'efficienza energetica, della conservazione e dell'elettricità a basse emissioni di carbonio.
