Consumption-based energy accountings : analysis of results by using diverse exogenous resource vector definitions

This thesis is aimed to study fossil fuels energy consumption carried by national productive systems from a consumer-based perspective. Two kinds of analyses are developed: one concerning the evaluation of energy security of countries productive systems that accounts for both direct and indirect energy fluxes, one concerning the study of energy as a footprint exchanged, indirectly, through trade of goods between nations. Global value chains make country’s domestic productions and consumptions dependent on networks of production processes located both inside and outside the country; evaluation of energy security of one country cannot be untied from that of other countries. Environmental problems linked to fossil fuel consumption can be solved only with a global coordinated action: analyze energy footprints exchanged in global trade is necessary, to contrast carbon leakages phenomena. Multiregional Energy Input-Output analysis has been used as consumption-based methodological framework to study energy consumption of countries productive systems. The embodied energy vector resulting from the Input-Output analysis has been decomposed in embodied energy matrixes to highlight direct and indirect energy fluxes exchanged by global productive systems. Two analysis approaches have been implemented and proposed, distinguished by the type of primary energy exogenous resource vector used: an energy extraction vector to study direct and indirect energy fluxes security of country productive activities and an energy uses vector to account for energy footprints exchanged in global trade. Analysis approaches formalized have been applied to study Italian productive system and they result to be effective tools in studying direct and indirect energetic metabolism of country productive systems.

Lo scopo di questa tesi è analizzare i consumi di energia da combustibili fossili dei sistemi produttivi globali, adottando una prospettiva basata sul consumatore. Sono state condotti due tipi di analisi: una valutazione della sicurezza energetica, rispetto ai flussi di energia diretti e indiretti, dei sistemi produttivi delle nazioni, ed uno studio dei consumi di energia scambiati, indirettamente, attraverso il commercio di beni, tra le nazioni. La globalizzazione dei processi produttivi ha reso le attività produttive di ogni paese dipendenti da processi localizzati sia internamente che all’estero: la valutazione della sicurezza energetica di una nazione non può essere slegata da quella delle altre. I problemi ambientali legati al consumo di combustibili fossili possono essere risolti solo adottando una prospettiva globale: l’analisi dei consumi di energia scambiati, indirettamente, nel commercio globale risulta fondamentale, per contrastare fenomeni noti come carbon leakages. Il metodo adottato è l’analisi energetica Input-Output multiregionale. Il vettore dell’energia grigia (i.e. embodied energy) risultante dall’analisi è stato decomposto in matrici per evidenziare i flussi di energia scambiati nel commercio globale. Due protocolli di analisi sono stati implementati e proposti, distinti dal tipo di vettore risorse esogene usato: un vettore ha considerato le estrazioni di energia per studiare la sicurezza energetica diretta e indiretta dei sistemi produttivi, il secondo ha considerato gli utilizzi di energia per analizzare i flussi di consumi di energia scambiati indirettamente nel commercio globale. I protocolli sviluppati sono stati applicati a studiare il sistema produttivo dell’Italia, risultando strumenti efficaci per lo studio del metabolismo energetico diretto e indiretto dei sistemi produttivi delle nazioni.