Sistema energetico Tecnologie per l'efficienza energetica Città ed edifici intelligenti

Come sarà l'energia nel 2030? Le mie 10 previsioni per i prossimi 10 anni!

26 giugno 2020 da John Armstrong
Come sarà l'energia nel 2030? Le mie 10 previsioni per i prossimi 10 anni!

 

 

Come sarà l'energia nel 2030? Le mie 10 previsioni per i prossimi 10 anni!

 

 

 

Le previsioni sono divertenti, vero? Nel profondo sai che anche il tuo colpo più audace sarà sbagliato - ma questo non ci impedisce di provare (e di doverci provare!). Con decisioni energetiche che durano decenni, tentare di prevedere il futuro è un'arte essenziale. Dieci anni fa MattCardle era il Natale numero uno (qualcuno ricorda il signor Cardle?) e David Cameronaveva appena iniziato i suoi 6 anni in carica.....il governo britannico aveva previstonel suo scenario energetico dibase che nel 2020 la produzione di energia elettrica sarebbe stata erogata con 75TWHr da carbone e 52TWHr da fonti rinnovabili... la realtà oggi è più simile a un TWHr da carbone e 127TWHr da fonti rinnovabili. Questa epica sottostima dimostra quanto possiamo sbagliare di brutto nell'arco di un decennio! Il ritmo della scomparsa del carbone nel Regno Unito è stato fortemente sottovalutato anno dopo anno, così come le aspettative di crescita da fonti rinnovabili - in particolare l'eolico offshore. Guardando alle nostre previsioni di un decennio fa, è importante per formarsi un'opinione sui prossimi dieci anni, poiché mostra quanto velocemente le cose possano cambiare quando il mix di regolamentazione, tecnologia e forze di mercato è giusto. Se c'è una cosa che credo, è che questo dà il fuoco a fare previsioni più audaci in termini di decarbonizzazione nel futuro, piuttosto che fare affidamento in qualche modo sulla continuazione dello status quo o solo sulle tecnologie impiegate oggi. Tuttavia, ciò rende un po' difficile definire una visione del futuro! Quella coerente in qualsiasi visione futura è una spinta allacontinua riduzione del carbonio... e in tutti i risultati al di sotto della spinta in avanti per ridurre il carbonio è ipotizzata piuttosto che discussa.

 

 

 

Quindi, eccoci qui! Sospetto che questo possa aprire a una quantità significativa di dibattiti e sfide....

 

 

 

1. La decarbonizzazione del calore guadagnerà velocità con un sostanziale assorbimento da parte dei consumatori di pompe di calore ad aria e a terra.

 

 

 

Attualmente il calore rappresenta il 50% del consumo di energia e di conseguenza una quota elevata di emissioni. L'adozione delle pompe di calorerimane lenta, tuttavia il recente divieto delle caldaie a gas èsolo l'inizio di una serie di interventi normativi per guidare i cambiamenti nel comportamento dei consumatori in relazione al calore. Prevedo che entro il 2030 almeno un terzo delle case nel Regno Unito sarà riscaldato da pompe di calore. Questo sarà guidato da interventi normativi e da una diversa percezione del gas metano da parte dei consumatori come un'opzione dannosa per l'ambiente rispetto all'elettricità.

 

 

 

Nei centri delle città sarà necessario qualcosa di diverso, poiché non ci sarà abbastanza spazio per i loop a terra e le pompe di calore ad aria occuperanno molto spazio sul tetto e causeranno un raffreddamento localizzato (vedi numero 8!).

 

 

 

Cosy!

 

 

 

2. Il miglioramento dell'isolamento e l'aumento dell'efficienza acquisiranno un senso di urgenza e di ritmo.

 

 

 

Attualmente 14milioni di proprietà nel Regno Unito hanno un rating di efficienza energetica pari o inferiore a "D". Ciò significa fondamentalmente che utilizzano il doppio dell'energia di una proprietà con rating "A". Queste proprietà hanno bisogno di un migliore isolamento (tetto, parete e flusso), di nuove finestre e di sistemi di riscaldamento a bassa temperatura. Per raggiungere gli obiettivi climatici, 500 mila di questi hanno bisogno di un profondo miglioramento ogni anno da qui al 2050. Dopo un inizio lento, mi aspetterei che entro il 2030 siano stati fissati almeno 5 dei 14 milioni di proprietà classificate 'D'.

 

Ci sarà comunque un nucleo ostinato di proprietà su una tecnologia obsoleta - anche con i recenti balzi in avanti mi ha stupito vedere che nell'UE ci sono 500milioni di radiatori senza una semplice valvola di controllo della temperatura! È semplicemente incredibile se si pensa al potenziale di risparmio energetico di un cambiamento così semplice...

 

 

 

3.3. Idrogenosi svilupperà sia in tasca che per il trasporto (treni e automezzi pesanti).

 

 

 

Progetti regionali come Hydeploynel Nord Ovest vedranno sacche di intenso dispiegamento di idrogeno. Mentre in queste aree l'idrogeno verrà convogliato verso le proprietà - il ruolo lento in uscita significherà che molte proprietà si elettrificano con pompe di calore prima che l'idrogeno diventi una realtà. L'idrogenosarà più probabilmente utilizzato per il trasporto stradale e ferroviario, dove il suo immagazzinamento di energia ad alta densità gli permette di essere l'opzione leader a basse emissioni di carbonio. Dove e come l'idrogeno viene prodotto ha il potenziale per diventare una questione politica - con costi di elettricità più elevati, l'utilizzo dielettricità verdeper produrre idrogeno diventerà una sfida - spingendo i produttori verso l'idrogeno "blu" o "marrone" prodotto dalla fessurazione del metano con la riformazione del vapore (un processo non così favorevole al carbonio a meno che non sia disponibile il sequestro).

 

 

 

4. ‘ZombieLe reti del gas aumentano - spingendo i costi su coloro che non sono in grado di passare dall'una all'altra.

 

 

 

Man mano che l'elettrificazione (e il miglioramento dell'efficienza) aumenta, il numero di persone che si disconnettono dalle reti del gas aumenterà. Se si prendono i numeri di cui sopra per le pompe di calore e l'efficienza, entro il 2020 ci saranno 7 milioni di utenti di gas in meno e quelli che rimangono accesi useranno molto meno. I costi di rete rimangono da pagare spingendo verso l'alto i costi di chi non può disconnettersi per motivi economici o tecnici. Entro il 2030 mi aspetterei che si decidesse di spegnere le reti del gas in alcune regioni ad alto costo.

 

Beware of the Zombies!

 

 

 

5.5. Barriere di marea- Uno o due saranno realizzati.... ma i costi di capitale e l'impatto locale renderanno difficili ulteriori progetti.

 

 

 

L'idea di generare elettricità catturando la marea rimane allettante. Questi progetti hanno il potenziale per soddisfare il 20%della domanda di energia (numeri governativi). Tuttavia l'impatto ambientale della costruzione di uno di questi progetti rimane significativo. Con un certo numero di progetti in cantiere credo che si debba ottenere trazione e decollare! L'esca dell'energia a zero emissioni di carbonio per sempre deve diventare troppo per non fare qualcosa?

 

 

 

6. Batterie - l'espansione continuerà ma sarà bloccata dalla disponibilità di risorse.

 

 

 

Le batterie sono l'ultima tecnologia cannibale. Più batterie sono presenti nel sistema, meno profitto possono ottenere. Tuttavia le batterie hanno anche un fattore limitante in termini di minerali utilizzati per la loro produzione. I produttori di auto elettriche stanno già lottando per procurarsi abbastanza litio ecobalto e questi vincoli faranno lievitare i costi.

 

L'attuale tendenza si sta allontanando dalle batterie decentrate verso unità più grandi nei nodi chiave del sistema... mi aspetterei che questa tendenza continui con l'aumento delle richieste locali per sostenere la rete.

 

 

 

7. Il sistema diventerà più intelligente (e più locale)

 

 

 

Tranquillamente il sistema sta diventando più intelligente. Se dieci anni fa avreste detto che avremmo chiesto ad "Alexa" di accendere il riscaldamento in ufficio - avremmo detto che era una cosa da Star Trek! Ma eccoci qui... i dispositivi collegati sono ovunque e silenziosamente i nostri sistemi energetici stanno diventando più intelligenti. Queste piccole parti di interconnettività lavorano lentamente per migliorare il sistema un piccolo passo alla volta. Può sembrare lento, ma man mano che ogni dispositivo si connette aumenta la capacità del sistema di fare scelte intelligenti. La domanda dei consumatori per sistemi più intelligenti ha il potenziale per abilitare un sistema energetico intelligente come prodotto ad altre funzionalità molto più divertenti (come chiedere ad Alexa barzellette durante la colazione!)

 

 

 

Mi aspetterei che entro il 2030 l'energia domestica sia in qualche modo intelligente nella maggior parte delle proprietà. Le pompe di calore saranno già collegate a Internet e le caldaie a gas di ricambio saranno in qualche modo intelligenti. Per soddisfare la domanda, la rete elettrica dovrà essere molto più efficiente nel limitare i picchi di domanda... e, grazie ai dispositivi collegati, molto di questo è realizzabile.

 

 

 

Detto questo, la resilienza rimane una preoccupazione con i guasti del sistema che diventano sempre più comuni a causa del maltempo... I sistemi energetici locali diventano più diffusi come un modo per le comunità e le organizzazioni di prendere il controllo del proprio destino energetico... allontanandosi dalle reti centrali e dalle reti elettriche e di calore gestite localmente. Potenzialmente scollegandosi completamente dai sistemi centralizzati!

 

 

 

8.8. Reti di calorediventeranno reti di condivisione, che guideranno la collaborazione.

 

 

 

Si prevede che le reti di calore forniranno il 18%del calore del Regno Unito.... La mia previsione è che potrebbero fare di più. Le aree ad alta densità, come i centri città, hanno il potenziale per condividere l'energia molto più di quanto non facciano ora... prendendo il calore "di bassa qualità" dalle fogne, dai tunnel dei treni, dai centri dati e dai sistemi di raffreddamento da utilizzare per il riscaldamento. Le future reti di riscaldamento di quintagenerazione utilizzeranno una miscela di tecnologia esistemi a bassatemperatura per consentire agli utenti di immettere ed estrarre energia dal sistema. Una volta che questi sistemi saranno stabiliti, i benefici da collegare saranno significativi, con il risultato di una rapida adozione della tecnologia con l'espansione delle reti.

 

 

 

Credo che entro il 2030 tutti i centri urbani avranno una qualche forma di condivisione della rete di"quinta generazione" o lavoreranno per installarne una.

 

 

 

Heat Networks

 

 

 

9. Trasporti - 50% di veicoli elettrici entro il 2030.

 

 

 

Andrò in grande.... Credo sinceramente che entro il 2030 il 50% dei veicoli sarà elettrico e le auto non elettriche saranno bandite dai centri urbani. Recenti campagne come ilTimes hanno evidenziato l'impatto sulla salute del particolato e dei NOx in particolare. Recentemente il numero delle città che hanno rafforzato i controlli sui veicoli è aumentato enormemente, con Bath, Bristole la City of London che hannoadottato misuresostanziali per ridurre i veicoli inquinanti nei centri città. Penso che questo continuerà e che l'adozione di veicoli elettrici non sarà guidata dalle preoccupazioni per le emissioni di carbonio, ma più dalla qualità dell'aria locale, allontanando i veicoli inquinanti dalle nostre aree urbane.

 

 

 

Credo anche che con i veicoli autonomi, con l'aumento di veicoli del tipo uber e con un'economia sempre più basata sul "noleggio", la proprietà delle auto diminuirà in modo significativo. Una volta che si può chiamare un taxi in modo affidabile per lo stesso costo, perché è necessario possedere il proprio veicolo (e avere il fastidio di parcheggiarlo!)... a sua volta questo significa che i veicoli elettrici aumentano di potenziale in quanto possono togliersi la carica. Farò una telefonata con una riduzione del 50% della proprietà del veicolo.

 

 

 

10.10. Viaggiare in aereosarà meno comune (50% in meno!)

 

 

 

Il viaggio aereo rimane una sfida significativa. Non vedo ancora una tecnologia che possa far volare un pezzo di aereo senza utilizzare una quantità significativa di idrocarburi. Vedo un mondo in cui ilfrequent flyer nonè più un distintivo d'onore e i frequent flyer sono sempre più penalizzati. Mi aspetterei che entro il 2030 i viaggi aerei siano almeno la metà, con un crescente intervento normativo per penalizzare chi inquina di più.

 

 

 

Che ne dite di unCigno Nero?

 

 

 

Infine, tutto quanto sopra è scritto da una visione corrente del mondo. Qual è l'evento del cigno nero che fa deragliare tutto questo? (in qualche modo è stato il vento offshore nel 2010 un cigno nero che si nascondeva in piena vista?).La Fusione Nucleare, lo sviluppogeotermico profondo o esponenziale dell'idrogeno hanno tutti il potenziale per cambiare in modo significativo il campo di gioco.... cambiando tutto quello che ho detto sopra.

 

Black Swan Event

 

 

 

Solo il tempo ci dirà se nel 2030 l'avremo fatto:

 

 

 

  • 5 milioni di proprietà sono passate da un rendimento energetico "D" ad un rendimento energetico "A" attraverso il retrofit in profondità.
  • 10 milioni di pompe di calore domestiche installate (a terra e ad aria)
  • Tutti i centri urbani con una rete di riscaldamento a bassa temperatura di 5° generazione.
  • Idrogeno nei tubi per una o due regioni (2 milioni di case).
  • 50% di veicoli elettrici sulle strade. Con una riduzione del 50% della proprietà delle auto.
  • Una o due grandi lagune di marea.
  • Un numero di reti del gas in diminuzione o un effetto zombie crescente che colpisce i costi per i pochi rimasti collegati.
  • La metà di quanto voliamo ora!

 

 

 

Allora, cosa ne pensate? Come sarà l'energia nel 2030? Le mie 10 previsioni per i prossimi 10 anni!

 

 

 

Per ulteriori discussioni e approfondimenti, date un'occhiata al libro Il futuro dell'energia su Amazon.

 

 

 

The Future of Energy: 2020 Edition by [John Armstrong]

 

 

 

 

 


Di John Armstrong

Armstrong

John Armstrong è un ingegnere la cui carriera ha attraversato gli estremi dell'industria energetica. Ha iniziato la sua carriera costruendo raffinerie di petrolio prima di passare alla produzione di energia elettrica fossile e rinnovabile. John ha guidato la crescita dell'energia decentralizzata e del teleriscaldamento nel Regno Unito ed è un esperto dirigente di infrastrutture energetiche. John è un Fellow dell'Institute of Mechanical Engineers, membro dell'Energy Institute e ha conseguito un MBA n Global Energy presso la Warwick Business School.


Contenuti correlati