At erstatte fossile brændstoffer med vedvarende energi inden 2050 er umuligt uden at reducere energiforbruget

Energiforbrug – uanset om det opvarmer dit hjem, kørsel, olieraffinering eller flydende naturgas – er ansvarlig for omkring 82 % af Australiens drivhusgasemissioner.

Medmindre Australien reducerer sit energiforbrug, finder min nylige undersøgelse, at det vil være næsten umuligt for vedvarende energi at erstatte fossile brændstoffer i 2050. Det er det, der kræves for at nå vores netto-nul-emissionsmål.

Men efterhånden som landets økonomi kommer sig efter pandemien, vil Australiens energiforbrug sandsynligvis vende tilbage til dets præ-pandemiske vækst. Undersøgelsen identificerer to hovedbegrundelser for at reducere energiforbruget (eller "energinedstigning"):

1. Den sandsynlige langsomme hastighed af elektrificerende transport og opvarmning.
2. At vedvarende energi vil jagte et tilbagetrækningsmål, hvis energiforbruget vokser.

Energinedstigning er ikke en umulig opgave. Faktisk var Australiens samlede endelige energiforbrug i 1979 omkring halvdelen af ​​det i 2021. Nøglen til succes vil være overgangen til en økologisk bæredygtig, stabil økonomi med grønnere teknologier og industrier.

Hvad bremser væksten i vedvarende energi?

For at gå over til bæredygtig energi skal Australien elektrificere transport og forbrændingsopvarmning, samtidig med at al fossilt brændstof erstattes med energieffektivitet og vedvarende energi, som er de billigste energiteknologier.

Vedvarende energi kan udrulles hurtigt:vind- og solparker kan bygges på få år, og solenergi på taget kan installeres på en enkelt dag.

Men hurtig vækst i vind- og solenergi bremses af tre kritiske infrastrukturelle og institutionelle krav fra elindustrien:

• at etablere vedvarende energizoner (en klynge af vind- og solfarme og lager)
• at bygge nye transmissionsledninger og mellemlang energilagring såsom pumpet vandkraft
• at reformere elmarkedsreglerne for at gøre dem mere egnede til vedvarende elektricitet.

Disse tager længere tid end at bygge sol- og vindmølleparker og meget længere tid end at installere solceller og batterier på taget. Ikke desto mindre kunne de implementeres fuldt ud inden for et årti.

Faktisk kan overgangen til eksisterende fossilt brændt elproduktion, såsom kulfyrede kraftværker, til 100 % vedvarende energi muligvis være afsluttet i begyndelsen af ​​2030'erne.

Men optimistiske beregninger baseret på, hvor hurtigt vi kan bygge sol- og vindmølleparker og deres infrastruktur ignorerer det faktum, at væksten i vedvarende elektricitet er begrænset af elefterspørgsel.

Når eksisterende kulfyrede kraftværker er blevet erstattet af vedvarende energi, vil efterspørgslen efter elektricitet blive bestemt af, hvor hurtigt vi kan elektrificere transport og forbrændingsopvarmning. Det er de vigtigste opgaver, der vil begrænse den fremtidige vækstrate for vedvarende elektricitet. De vil sandsynligvis blive implementeret langsomt på trods af klimaændringernes presserende karakter.

Husholdninger og industrier har store investeringer i benzin/dieselbiler og forbrændingsopvarmning. De kan være tilbageholdende med at erstatte disse fungerende teknologier uden væsentlige statslige incitamenter.

Indtil videre er effektive føderale regeringspolitikker næsten ikke-eksisterende for overgangen til transport og opvarmning, som tilsammen er ansvarlige for 38% af Australiens emissioner.

Denne måneds meddelelse om en fremtidig "høring" om standarder for flådens brændstofeffektivitet er regeringens foreløbige første skridt.

Jag efter et tilbagetrækkende mål

Hvis vi kun ser på procentvise vækstrater, ser opgaven med vedvarende elektricitet vildledende let ud. Fra 2015 til 2019 voksede Australiens vedvarende elektricitet med 62 % - en fremragende præstation.

Men det startede fra en lille base. Det betyder, at dens stigning i energiproduktionen i den periode kun var en smule større end væksten i det samlede endelige energiforbrug – omfattende elektricitet, transport og varme – som stadig for det meste er fossilt brændstof.

På verdensplan er situationen endnu værre. Som følge af vækst i det samlede endelige energiforbrug var andelen af ​​fossile brændstoffer den samme i 2019 som i 2000:nemlig omkring 80 %.

Udfordringen for vedvarende energi er som en løber, der forsøger at slå en rekord, mens officials skrider af sted ned ad banen med afslutningsbåndet.

Denne situation er ikke vedvarende energiteknologiers skyld. Atomenergi ville for eksempel vokse meget langsommere og ville tage endnu længere tid at indhente det voksende forbrug.

In one of the scenarios I explore in my study, Australia's total final energy consumption grows linearly at the pre-pandemic rate from 2021 to 2050. Then, renewable electricity would have to grow at 7.6 times its pre-pandemic rate to catch up by 2050.

Alternatively, if renewable electricity growth is exponential , it would have to double every 6.8 years until 2050.

Considering that future growth in renewable electricity will be limited by the rate of electrifying transport and combustion heating, both the required linear and exponential growth rates appear impossible.

Possible solutions

Both the International Energy Agency and modeling done for the Intergovernmental Panel on Climate Change avoid the problem by assuming large-scale carbon dioxide capture and storage or directly capturing CO₂ from the air will become commercially available.

But relying on these unproven technologies is speculative and risky. Therefore, we need a Plan B:reducing our energy consumption.

My study shows if we could halve 2021 energy consumption by 2050, the transition may be possible. That is, if raw materials (such as lithium and other critical minerals) are available and local manufacturing could be greatly increased.

For example, if the total final energy consumption declines linearly and renewable electricity grows linearly, the latter would only have to grow at about three times its 2015–2019 rate to replace all fossil energy by 2050. For exponential growth, the doubling time is 9.4 years.

Improvements in energy efficiency would help, such as home insulation, efficient electrical appliances, and solar and heat pump hot water systems. However, the International Energy Agency shows such improvements will be unlikely to reduce demand sufficiently.

We need behavioral changes encouraged by socioeconomic policies, as well as technical.

Implications of energy descent

To reduce our energy consumption, we would need public debate followed by policies to encourage greener technologies and industries, and to make socioeconomic changes.

This need not involve deprivation of key technologies, but rather a planned reduction to a sustainable level of prosperity.

It would be characterized by greater emphasis on improving and expanding public transport, bicycle paths, pedestrian areas, parks and national parks, public health centers, public education, and public housing.

This approach of providing universal basic services reduces the need for high incomes and its associated high consumption. As research in 2020 pointed out, the world's wealthiest 40 million people are responsible for 14% of lifestyle-related greenhouse gas emissions.

And on a global scale, energy descent could be financed by the rich countries, including Australia. Most people would experience a better quality of life. Energy descent is a key part of the pathway to an ecologically sustainable, socially just society. + Udforsk yderligere

Net zero by 2050 will hit a major timing problem technology can't solve. We need to talk about cutting consumption

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.