Work from home. The impacts of smart working on future global energy consumptions in buildings

Around one third of world final energy use is in the Building Sector. It has been therefore object of extensive research aimed at improving efficiency and reducing sector emissions. But what if structural changes in the way people live and work in buildings will take place in the next decades? Will the sector experience increasing or decreasing consumption trends? The ongoing COVID19 pandemic forced billions of people at home, roughly 50% of world population at its peak. Working from Home (WFH) has become widely adopted and encouraged by governments all over the world. In most of OECD countries WFH penetration suddenly went from levels well below 10% to peaks of 45% of total working population. As consequence of higher occupancy levels, residential consumption rose all over the world. By contrast, the progressive closure of commercial activities and only partial occupation of offices and publics buildings allowed for decrease of energy consumption. This research work aims at taking advantage of the natural experiment of COVID19 to understand the future of the building sector under smart work. We exploit data collected for the building sector from March 2020, with the purpose of extracting useful patterns. The empirical analysis is used to extend and integrate the EDGE global building model. Specifically, in this thesis we have improved the EDGE model and developed a novel Working From Home Scenario, assuming sustained and projected reliance on smart working in the next decades. We work out the impact of WFH on total sectoral energy consumption. Results indicate that the energy demand impact of WFH is close to zero, due to the compensating effect of increased residential consumptions and reduced commercial ones, and to disparities between developed and developing regions. Model outputs show net reductions centered around -1% for 2050, but with great variations across regions and net increases for the residential sector of about 2 to 5% and decreases for the commercial of about 8%. This analysis can help inform the future of building energy demand.

Un terzo dei consumi finali mondiali di energia è dovuto al settore delle costruzioni. Sono quindi molti gli studi e sforzi volti ad incrementare i livelli generali di efficienza energetica del settore e a limitarne le relative emissioni. Cosa comporterebbe tuttavia un cambio strutturale dei profili di utilizzo degli edifici, residenziali e commerciali, nei prossimi decenni? Il settore vedrà un aumento o riduzione netta dei consumi? L’attuale pandemia da COVID19 ha costretto miliardi di persone a casa, ad Aprile 2020 nel suo apice il 50% della popolazione mondiale si trovava confinata. Il lavoro remoto, o Work From Home (WFH), è stato largamente adottato e favorito dai governi di tutto il mondo. In molti paesi OECD i livelli di telelavoro sono improvvisamente cresciuti dal 10% pre crisi a soglie del 45% della popolazione lavorativa in poche settimane. Come conseguenza dei cresciuti livelli di occupazione degli edifici, i consumi residenziali sono cresciuti in tutto il mondo. Al contrario, la progressiva chiusura delle attività commerciali e degli edifici pubblici ha causato una riduzione dei relativi consumi. Questa ricerca si avvantaggia dell'esperimento naturale del COVID19 per indagare il futuro del settore delle costruzioni in scenari di WFH. Abbiamo utilizzato dati raccolti in tutto il mondo durante i primi mesi del 2020, cercando di individuare patterns significativi. L'analisi empirica ha permesso di estendere ed integrare il modello energetico globale per il settore delle costruzioni EDGE. Nello specifico, in questa tesi abbiamo migliorato il modello EDGE e sviluppato un inedito scenario di Work From Home, assumendo livelli sostenuti e strutturati di smart working nei prossimi decenni. Abbiamo poi elaborato gli impatti del WFH sui consumi energetici settoriali. I risultati mostrano variazioni nette tendenti globalmente a zero, a causa di effetti di compensazione tra settore residenziale e commerciale e tra paesi in via di sviluppo e sviluppati. Il modello indica variazioni nette intorno al -1% nel 2050, ma con grandi differenze tra regioni e con incrementi per il settore residenziale tra il 2 e il 5% e decrementi per quello commerciale intorno all’8%. Questa analisi può favorire quindi la comprensione della futura domanda di energia del settore delle costruzioni.