Potrivit ultimei analize extinse realizată de FitchSolutions, tipurile de surse regenerabile stabilite vor determina cea mai mare parte a tranziției energetice, noile tehnologii jucând un rol mai marginal, dar în creștere în segmentele cheie. Pentru a permite decarbonizarea sistemelor de energie, anticipăm că diferite forme de stocare a energiei vor fi critice. Până în 2050 se va observa o creștere substanțială a stocării de energie. Electrificarea noilor sectoare și extinderea surselor regenerabile de energie vor pune o povară tot mai mare asupra sistemelor de rețea ale lumii. În prezent, aceste sisteme sunt inadecvate pentru un mix de energie din 2050 și vor necesita modernizare și investiții extinse în următoarele decenii. Sprijinul și reglementările în creștere pentru tranziția energetică stimulează noi politici și subvenții pe piața globală. Cu toate acestea, fără abordări colaborative mai mari în acest sens, există riscuri semnificative ca tranziția energetică să devină fracturată și ineficientă.

Sectorul energetic se va schimba substanțial pe fondul tranziției energetice care modelează megatendințe

Pe măsură ce economiile și populația se extind, în general ne așteptăm ca consumul de energie electrică să crească în consecință. Din punct de vedere istoric, consumul de energie electrică al unei piețe urmează în general ratele reale de creștere a PIB-ului.

Cu toate acestea, odată cu electrificarea sectoarelor bazate pe combustibili fosili care s-a accelerat în ultimii ani, am observat o expansiune exagerată a cererii pentru generarea de energie cu emisii scăzute de carbon.

 Acest lucru este determinat de sectoare precum transportul și încălzirea și ne așteptăm să vedem o trecere continuă de la arderea combustibililor fosili la alimentarea cu energie electrică în rețea sau în afara rețelei.

AIE a subliniat că 1,8 miliarde de pompe de căldură vor trebui instalate pentru a ajunge la zero net până în 2050, ceea ce ar adăuga o cantitate substanțială de consum de energie electrică, pompa de căldură medie din Regatul Unit utilizând 4 kWh pe an (7,2 TWh consum de energie electrică pe an). ).

Echipa noastră Autos se așteaptă la un scenariu de bază pentru adoptarea vehiculelor electrice, care va vedea cererea de energie la 17.000 TWh. În același timp, adoptarea electrolizatorului cu hidrogen verde cu conținut scăzut de carbon se accelerează și am explorat căi către 2050 care ar putea adăuga peste 5000 TWh.

Ca atare, prevedem câteva rezultate pentru 2050 care depind în mare măsură de evoluția și adoptarea unei game de tehnologii. Cu toate acestea, acestea vor fi limitate de lipsa de electricitate disponibilă, reglementări slabe, rețea și creșterea adecvată a tehnologiei cu emisii reduse de carbon.

Fiecare dintre aceste teme reprezintă subiecte esențiale în perspectiva noastră megatendințe pentru tranziția energetică. Anticipăm, totuși, că consumul de energie electrică va crește mai repede decât în deceniul precedent, pe măsură ce adoptarea tehnologiei și electrificarea crește, ceea ce este prezentat în graficul de mai jos. Avem o viziune pe termen lung că consumul anual de energie ar putea varia între 50.000 TWh și 60.000 TWh, cu un nivel substanțial de risc inclus în această evaluare.

Mai multe tehnologii

Ne așteptăm să vedem mai multe tehnologii din surse regenerabile, inclusiv eolian și solar, care se accelerează rapid pe fondul tranziției energetice către un viitor cu emisii nete zero. Energiile regenerabile tradiționale sunt tehnologiile de top în care investesc companiile, sondajul nostru de megatendințe arătând că 51% dintre toți respondenții își văd compania utilizând sau investind în surse regenerabile tradiționale până în 2050.

Subliniem că alte tehnologii mai costisitoare și emergente au funcționat. slab în sondajul nostru, cu fuziunea nucleară la 17% din răspunsurile respondenților, iar hidrogenul 28%. Acest lucru evidențiază importanța reducerii costurilor și a maturității tehnologiei ca factori de motivare în investițiile în energie cu emisii reduse de carbon, corelat cu rezultatele sondajului nostru, care au arătat că 27% dintre respondenți au ales acest lucru drept motiv pentru a investi în energie cu emisii scăzute de carbon.

În plus, credem că fuziunea nucleară va dura dincolo de 2050 pentru a ajunge la viabilitatea comercială și a fi adoptată la scară. Deoarece multe piețe caută să reducă emisiile până în 2050, evaluăm această tehnologie ca fiind în afara acestei viziuni.

Țintele și politicile guvernamentale de îmbunătățire a încrederii investitorilor în hidrogen în următoarele decenii

Subliniem în mod special hidrogenul verde ca o tehnologie care primește o atenție tot mai mare din partea guvernelor și a investitorilor. Piețele încorporează hidrogenul verde și produsele aferente acestuia în obiectivele lor energetice.

Vedem acest lucru atât pe piețele dezvoltate, cât și pe piețele emergente majore, China continentală care urmărește ca 10% din mixul său energetic din 2050 să provină din hidrogen și amoniac, iar Singapore indicând că hidrogenul are potențialul de a alimenta 50% din necesarul de energie în același timp.

Piețele urmăresc, de asemenea, în mod activ să extindă implementarea electrolizatoarelor. De exemplu, Misiunea Națională pentru Hidrogen Verde a Indiei intenționează să aibă o capacitate de producție de hidrogen verde de 5 milioane de tone până în 2030, în timp ce UE își propune să producă 10 milioane de tone de hidrogen regenerabil și să importe același. montează până în 2030.

În timp ce obiectivele și politicile indică modul în care industria hidrogenului verde ar putea progresa, credem că este nevoie de mai mult sprijin financiar și investiții pentru ca piețele să își atingă obiectivele.

Acest lucru va fi esențial pentru a crește interesul pentru hidrogen, care este în prezent scăzut. Doar 28% dintre respondenți au declarat că compania lor va lua în considerare utilizarea sau investiția în hidrogen până în 2050.

Un factor esențial de luat în considerare este prețul, având în vedere motivația de reducere a costurilor a investițiilor cu emisii reduse de carbon ale companiilor și costul mai mare al hidrogenului verde decât surse regenerabile tradiționale competitive din punct de vedere al costurilor.

Ne așteptăm ca hidrogenul verde să poată atinge paritatea costurilor cu hidrogenul pe bază de combustibili fosili până în 2030 sau mai devreme. La rândul său, accelerarea adoptării acestuia.

Tranziția energetică în curs va stimula absorbția surselor regenerabile, dar căile actuale nu vor permite un mix de energie decarbonizat

Grupul Interguvernamental pentru Schimbări Climatice (IPCC) a anunțat că până în 2050 va fi necesară o rețea cu emisii zero de carbon pentru a limita încălzirea globală la 1,5°C.

În special, doar cel mai ambițios scenariu ar permite îndeplinirea obiectivului IPCC, iar acest lucru ar necesita integrarea unei capacități nucleare și regenerabile mai mari, a noilor tehnologii, precum și adoptarea unor sisteme de eliminare a carbonului pentru generarea de energie.

Business As Usual (BAU): Cu traiectoria actuală de creștere a surselor regenerabile, având în vedere politica existentă și interesul investitorilor, credem că sectorul energiei regenerabile va continua să se extindă în mod constant.

Astfel, generarea de energie neutră din carbon va reprezenta aproximativ 69% din mixul de energie până în 2050, combustibilii fosili rămânând în mixul de energie, deși generarea de energie pe bază de cărbune stagnează la aproximativ 15%. Prin urmare, ceea ce înseamnă un rezultat net zero cu emisii scăzute de carbon pentru mixul de energie va fi foarte puțin probabil.

BAU + Expanded Nuclear: Sprijinul global pentru energia nucleară în prezent rămâne limitat, având în vedere preocupările legate de siguranță. În acest scenariu, luăm în considerare o atitudine de atenuare a puterii de fisiune nucleară, dând naștere la extinderea producției de energie de tipul energiei electrice.

Acest lucru va duce la o mai mult decât dublarea producției de energie nucleară, rezultând un mix de energie cu emisii scăzute de carbon de 73% și cărbune care va scădea la 13%.

Energii regenerabile ridicate (ținte și angajamente): în acest scenariu, prognozăm că creșterea surselor regenerabile se va extinde mai rapid decât traiectoria actuală de creștere. Luăm în considerare creșterea sprijinului politic pentru a îndeplini obiectivele guvernamentale, precum și angajamentele și îmbunătățirea accelerată a eficienței tehnologiilor solare și eoliene, împreună cu creșterea stocării de energie.

În acest scenariu, alimentarea cu energie cu emisii scăzute de carbon va crește la puțin sub 90%, cărbunele și gazul scăzând la aproximativ 5-6% fiecare. Numai odată cu amestecarea gazelor cu emisii scăzute de carbon în rețea, precum și cu adoptarea sistemelor de captare și îndepărtare a carbonului, acest ultim scenariu va vedea un sistem de energie decarbonizat până în 2050, în conformitate cu IPCC.

Subliniem că acest scenariu ar necesita atenuarea a 3000 TWh de cărbune, în mare parte în economiile asiatice precum China și India, aproximativ echivalent cu consumul de energie curent al UE.

Credem că sursele regenerabile non-hidroenergetice se vor extinde puternic în toate scenariile, cu o cerință puternică pentru mai multe investiții în stocarea energiei.

Aceste scenarii nu sunt definitive și reflectă doar creșterea producției de energie în raport cu un scenariu de creștere aproximativă. În plus, există riscuri pozitive considerabile pentru generarea de energie pe măsură ce absorbția surselor regenerabile crește, ceea ce va susține o cerere mai mare de energie din adoptarea mai rapidă a tehnologiilor de electrificare.

Rezultatele sondajului

Rezultatele sondajului de megatendințe evidențiază faptul că 51% dintre companii iau în considerare sau investesc în prezent în tehnologii de stocare, în spatele doar surselor regenerabile tradiționale, așa cum sa subliniat în secțiunea anterioară.

Considerăm mai multe tipuri de stocare, inclusiv de scurtă durată (câteva ore) și de lungă durată (zile), ca fiind esențiale pentru asigurarea alimentării cu energie. Echipa noastră Autos observă că vehiculele electrice cu baterie conectată vor juca un rol tot mai mare în echilibrarea rețelei odată cu dezvoltarea încărcării bidirecționale, cu o estimare a potențialului de 900 TWh până în 2050.

Acest lucru va permite vehiculelor electrice să furnizeze electricitatea stocată înapoi la rețea. Stocarea suplimentară pe termen scurt a bateriilor va reprezenta cea mai mare parte a dezvoltărilor de stocare a energiei pe termen scurt, oferind securitate energetică companiilor pe o perioadă de până la 10-12 ore și permițând gestionarea orelor de vârf ale ofertei și cererii, ceea ce va evita energia regenerabilă. pierderi și reduceri, ambele critice pentru tranziția energetică.

Cu toate acestea, stocarea de energie de lungă durată (LDES) va permite gestionarea diferențelor zilnice/sezoniere ale cererii și ofertei. Tehnologiile LDES pot avea multe forme, dar în opinia noastră, principalele tipuri explorate la scară comercială largă sunt stocarea energiei în aer comprimat (CAES), stocarea energiei în aer lichid (LAES), stocarea energiei termice. ge, baterii de flux, hidroenergie pompată și energie la gaze cu emisii scăzute de carbon (hidrogen verde).

Fiecare dintre acestea demonstrează deja o viabilitate comercială clară la scară, având diferite atribute de susținere, hidroenergie stocată și gaz de stocare având o durată aproape nesfârșită.

Stocarea termică poate fi sub forma unui depozit de căldură, cum ar fi sarea topită care este în curs de dezvoltare. Cu toate acestea, utilizarea energiei electrice pentru a furniza încălzire, mai degrabă decât combustibilul, funcționează pentru a „înmagazina energie” în mixul energetic global și slăbește cererea de combustibili fosili, cum ar fi gazul natural pentru încălzire.

Prin urmare, considerăm LDES ca făcând parte dintr-o imagine mai largă de reducere a emisiilor și nu doar pentru electricitate. În aceeași metodă, crearea hidrogenului verde, care poate fi stocat într-o rețea de gaze, ar putea fi utilizată într-o gamă largă de procese industriale dar și pentru generarea de energie, înlocuind rolul pe care gazul natural îl joacă în prezent pe multe piețe.

Pentru a realiza acest lucru, hidrogenul ar trebui integrat în rețelele de gaze. Cu toate acestea, problemele semnificative de extindere a aprovizionării cu hidrogen, provocările tehnice de manipulare și obstacolele legate de costuri rămân la viabilitatea unor volume mari de stocare.

Considerăm acest lucru ca fiind dincolo de sfera actualului deceniu și s-ar putea să nu se manifeste până în anii 2030 la niveluri semnificative, datorită scalabilității tehnologiei electrolizatoarelor. Pe termen scurt, alte tehnologii, cum ar fi expansiunea hidroenergetică prin pompare, CAES și LAES, vor fi esențiale în sprijinirea expansiunii surselor regenerabile tradiționale intermitente.

Companii care caută securitate

Sondajul nostru a evidențiat că companiile pun un nivel ridicat de îngrijorare în ceea ce privește securitatea energetică, așa cum este evidențiat în graficul de mai jos, problema fiind cea mai importantă preocupare pentru investițiile în energie cu emisii reduse de carbon.

Pentru a aborda volatilitatea de pe piețele energetice, companiile caută în mod activ să-și reducă costurile și să se ferească de fluctuații, iar stocarea energiei este esențială pentru abordarea acestui lucru.

Ne putem aștepta la variații ale nivelului investițiilor în stocarea energiei la nivel sectorial și geografic, care se observă în rezultatele întrebării din sondajul nostru în tendința anterioară privind adoptarea tehnologiei, „În ce tehnologie energetică cu emisii reduse de carbon are în vedere sau în care investește compania dumneavoastră? .

Sectoarele de top sunt telecomunicațiile, tehnologia și IT, cu 22% dintre respondenți, și industria serviciilor bancare și financiare, cu 10%. Această dinamică persistă pentru sursele regenerabile tradiționale, cu 18% pentru telecomunicații, tehnologie și IT și 9% pentru serviciile bancare și financiare, care consideră că securitatea centrelor de date securizate energetic este primordială. Acest lucru susține opinia noastră că stocarea energiei și dezvoltarea surselor regenerabile merg împreună.

Traiectoria de stocare a bateriei trebuie să se extindă drastic pentru a permite viitorul rezultat net zero

Credem că conducta de stocare a bateriilor trebuie accelerată pentru a ne asigura că sprijinul pentru energiile regenerabile rămâne puternic. Conform datelor noastre cheie ale proiectelor (KPD), actualul proiect global de stocare a bateriei este de 73 GW.

Acest lucru este mult sub ținta Agenției Internaționale pentru Energie de 3.100 GW până în 2050 pentru a atinge emisiile nete de carbon zero până în 2050. Aceasta este, de asemenea, sub 200 GW până în 2030 și 600 GW până în 2050 de care estimează Asociația Europeană pentru Stocarea Energiei sunt necesare pentru Europa. decarbonizare.

Rămân obstacole în calea progresului sectorului de stocare a bateriilor, ca urmare a sprijinului inadecvat al politicilor și a cerințelor de reglementare. Acest lucru este susținut de datele noastre KPD care arată că doar 16% din conducta globală de stocare a bateriilor a ajuns în construcție.

Infrastructura rețelei necesită investiții vaste și imediate pentru a permite creșterea energiei regenerabile

Tranziția energetică schimbă structura rețelei de la marile centrale electrice centralizate la un sistem mai divers și mai fragmentat, cu multiple surse de aprovizionare și centre de cerere. Ne așteptăm că următoarele decenii vor necesita investiții mari pentru a extinde rețelele, pentru a încorpora furnizarea de surse regenerabile și pentru a moderniza rețeaua de rețea pentru a adopta noi modele de cerere.

Agenția Internațională pentru Energie (IEA) a estimat că acest lucru ar putea costa investiții de trilioane de dolari în următorul deceniu. Ne așteptăm să vedem investiții în creștere în acest spațiu, pe măsură ce piețele fac pivotul către sursele regenerabile.

SUA și UE au anunțat ambele fonduri la scară largă pentru a rezolva această problemă, cu zeci de miliarde care urmează să fie cheltuite în următorul deceniu.

Sondajul nostru Megatrends a evidențiat că majoritatea respondenților consideră că nu pot adopta furnizarea de energie regenerabilă din cauza constrângerilor tehnice. Acesta a fost mai ales cazul respondenților din Africa de Sud și Brazilia, unde există atât probleme de aprovizionare, cât și rețele îmbătrânite și ineficiente.

Tranziția energetică din Africa este blocată până la dezvoltarea rețelei

Continentul african găzduiește unele dintre economiile cu cea mai rapidă creștere de pe tot globul, având nevoie, în contextul tranziției energetice, de a se pregăti pentru creșterea rapidă a cererii de energie. Piețele precum Nigeria, cu populații tinere mari, sunt programate să înregistreze o creștere dramatică a cererii de conectivitate la rețea.

Cu toate acestea, o mare parte din Africa trebuie să depășească nivelul scăzut de electr ratele de iificare, care încetinesc absorbția energiei regenerabile. Piețele africane au cel mai scăzut acces la tarifele de energie electrică la nivel global, cu o medie continentală de 73%.

Africa Subsahariană (SSA) este disproporționat mai slabă, cu o medie subregională de 48% acces la rețea, comparativ cu media MENA de 97,4%. Proiectele de infrastructură de transport se pot dovedi a fi prohibitiv de costisitoare, multe piețe din SSA se confruntă cu condiții dificile de dezvoltare pentru proiecte atât de mari, care necesită capital intens.

Populațiile care se urbanizează rapid necesită investiții la scară largă în rețea pentru a satisface eficient consumul de energie electrică

Pe măsură ce populația unei piețe crește și populația urbanizată se extinde, la fel va crește și cererea de energie electrică. Cu toate acestea, extinderea rețelei trebuie să aibă loc într-un ritm corelat, așa cum se vede în tendința de mai jos. Dacă piețele nu extind acoperirea rețelei, urbanizarea depășește consumul de energie, ceea ce duce la o creștere economică ineficientă. Nigeria, de exemplu, crește rapid, cu toate acestea, accesul la rețea nu a reușit să țină pasul.

Subliniem că acești factori vor duce la o rezistență mai slabă a rețelei și, ulterior, o adoptare mai lentă a tehnologiilor regenerabile. Această tendință este contrastată de Japonia, care vede acces la rețea extins și populații urbanizate.

Decarbonizarea sectorului energetic

Decarbonizarea sectorului energetic va fi o strategie cheie în eforturile guvernelor de a atinge obiective climatice ambițioase, cu obiective net zero stabilite între 2030 și 2050. Este de așteptat să se intensifice eforturile de a îndeplini angajamentele climatice, cu avertismente continue din partea oamenilor de știință și a organizațiilor neguvernamentale că, fără acțiune rapidă multe obiective stabilite vor fi în curând imposibil de atins.

Reglementările care reglementează reducerea emisiilor și implementarea surselor regenerabile pentru utilități, producători de energie și alte companii sunt de așteptat să devină din ce în ce mai stricte, pe măsură ce guvernele actualizează strategiile climatice și intensifică eforturile de decarbonizare. Acest lucru se reflectă în rezultatele sondajului Megatrends, „cel mai important” fiind răspunsul cel mai selectat în ceea ce privește cerințele de reglementare și motivațiile unei companii de a investi în energie cu emisii reduse de carbon.

Segmentul de energie cu emisii reduse de carbon a cunoscut o extindere a subvențiilor și stimulentelor pentru a conduce la reducerea costurilor necesare și pentru a facilita implementarea rapidă a acestor tehnologii. Una dintre cele mai mari evoluții politice a fost adoptarea Legii de reducere a inflației din SUA (IRA), care a stabilit 369 de miliarde USD în stimulente fiscale pentru implementarea și producția de energie curată.

Legislația a condus la o revizuire ascendentă a perspectivelor noastre de creștere a surselor regenerabile non-hidroelectrice pentru piață și, de asemenea, a stimulat măsuri suplimentare din partea guvernelor pentru a rămâne competitive cu noile subvenții.

Acest lucru a fost observat cel mai recent în anunțul UE privind crearea Băncii Europene de Hidrogen și crearea de către Canada a 35 miliarde CAD în credite fiscale pentru energie curată în bugetul său 2023-2024. Cu toate acestea, după cum se subliniază mai jos, evidențiem diferitele grade de succes observate între piețe și tehnologii.

Ne așteptăm ca IRA din SUA să aibă un impact mai mare asupra accelerării creșterii capacității de energie regenerabilă atât pentru energia solară, cât și eoliană în America de Nord. Cu toate acestea, în Europa de Vest, sprijinul va vedea o extindere mai rapidă a capacității solare față de vânt. Subliniem că sectorul eolian european suferă de o serie de probleme legate de reglementări, autorizații, capacități de conectare la rețea și lanțuri de aprovizionare.

Sprijinul politicilor va continua, deoarece guvernele urmăresc să mențină certitudinea pentru investițiile cu emisii reduse de carbon

Sprijinul guvernamental suplimentar va avea ca scop crearea unor condiții de investiții atractive, deoarece firmele sunt foarte motivate de oportunitățile de reducere a costurilor oferite de tehnologiile energetice cu emisii reduse de carbon.

Certitudinea în jurul stimulentelor este un factor cheie al creșterii tehnologiei cu emisii reduse de carbon, cu cicluri de subvenții care expiră și restabilite, ceea ce face dificilă planificarea investițiilor și are un impact negativ asupra expansiunii.

În lumina strategiilor de decarbonizare din ce în ce mai ambițioase și a dorinței de a menține costurile pentru aceste tehnologii la un nivel scăzut, ne așteptăm ca guvernele să continue să implementeze subvenții constante pentru a stimula dezvoltarea energiei cu emisii scăzute de carbon și pentru a evita ciclurile anterioare de incertitudine.

Acest lucru este deosebit de important pentru tehnologii precum hidrogenul verde, care va deveni din ce în ce mai esențial pe măsură ce sectoarele industriale dificil de decarbonizat urmăresc obiective net zero.

Progresul tranziției energetice

Deși evoluțiile recente ale politicilor sunt pozitive pentru creșterea tehnologiilor energetice cu emisii scăzute de carbon pe piețele individuale, subliniem că abordarea fragmentată urmărită în prezent creează provocări pentru atingerea obiectivelor de zero net pe termen lung pentru 2050.

Politicile recente de subvenții au arătat o atenție tot mai mare pe dezvoltarea lanțurilor interne de aprovizionare și a industriilor de energie curată, iar această fragmentare va crea ineficiențe, spre deosebire de abordările bilaterale, multi-piață.

Considerăm colaborarea dintre „partenerii” geopolitici ca fiind un element fundamental pentru a permite o tranziție energetică echitabilă. Grupurile cu ambiții geopolitice aliniate, cum ar fi G7, trebuie să lucreze în parteneriat pentru a evita elaborarea ineficientă a politicilor.

Aceste ineficiențe au potențialul de a exercita presiuni crescătoare asupra costurilor tehnologice, ceea ce ar afecta dezvoltarea energiei cu emisii reduse de carbon. Creșterea costurilor tehnologice ar funcționa împotriva acestor tehnologii, oferind oportunități de reducere a costurilor, făcându-le mai puțin atractive pentru implementare.

În plus, mecanismele de politică care ar conduce la progrese semnificative în atingerea obiectivelor net zero, cum ar fi taxele pe carbon și acordurile bilaterale, înregistrează un impuls redus în comparație cu abordările individuale. Având în vedere traiectoria actuală a acțiunilor politice și dorința tot mai mare a guvernelor de a produce energie curată în apropiere, ne așteptăm ca abordarea fragmentată actuală să continue și să creeze provocări pentru obiectivele net zero pentru 2050.