Suitable energy mix based on renewable generation for the security of electricity production

Our research is aimed to calculate the viability of lowest cost green energy mix for heat, power, and transport sectors, using multi-regional and multi-sectoral analysis with high temporal and geographical resolution. The research analyzed three different scenarios, namely Laggard, Moderate and Leadership, and concluded that high electrification is essential to create a fully integrated renewable energy system to ensure the security of electricity production. The leadership scenario experiences the greatest portion of electrification amounting to 86% while the Laggard scenario has the least share of 51% electrification. The main source of energy production will be solar PV in all three scenarios, reaching 4.7 – 8.8 TW in 2050, which accounts for minimum 48% in Laggard case and 63% in Leadership case. In all the scenarios, heat pumps and electric heating will dominate the thermal-production capacities, reaching 62-68%. Future energy systems will increasingly rely on renewable power, which will account for 100% of total energy by 2040 under the Leadership scenario and approximately 100% by 2050 in the Moderate scenario. The project’s finding shows that the trend for improved sectoral integration and low-cost electrification results in a significant increase in power requirement by 2050, with green electricity becoming the main energy source in future energy systems. The study focuses on the importance of substantial electrification and use of renewable energy in the transition to a net zero carbon emission energy system. The results can help stakeholders and policymakers in Europe’s energy sector by providing useful insights.

Lo studio ha lo scopo di valutare la fattibilità del mix di energia rinnovabile a basso costo per i settori del calore, dell'energia elettrica e dei trasporti, utilizzando analisi multiregionali e multisettoriali con elevata risoluzione temporale e geografica. La ricerca ha analizzato tre diversi scenari, vale a dire ritardatario, moderato e leader, e ha concluso che un'elevata elettrificazione è essenziale per creare un sistema di energia rinnovabile completamente integrato per garantire la sicurezza della produzione di elettricità. Lo scenario Leadership registra la maggiore quota di elettrificazione dell'86%, mentre lo scenario Laggard ha una quota bassa del 51% di elettrificazione. Il solare fotovoltaico sarà la fonte primaria di produzione di energia in tutti e tre gli scenari, raggiungendo 4,7 – 8,8 TW nel 2050, che rappresentano almeno il 48% nello scenario Laggard e il 63% nello scenario Leadership. In tutti gli scenari, le pompe di calore e il riscaldamento elettrico domineranno le capacità di generazione del calore, raggiungendo il 62-68%. I futuri sistemi energetici si baseranno sempre più sull'energia rinnovabile, che rappresenterà il 100% dell'energia totale entro il 2040 nello scenario Leadership e circa il 100% entro il 2050 nello scenario Moderato. La scoperta del progetto mostra che la tendenza verso una migliore integrazione settoriale e l'elettrificazione a basso costo si traduce in un aumento significativo della domanda di elettricità entro il 2050, con l'elettricità rinnovabile che diventa la principale fonte di energia nei futuri sistemi energetici. Lo studio sottolinea l'importanza di una sostanziale elettrificazione e dell'uso di energie rinnovabili nella transizione verso un sistema energetico climaticamente neutro. I risultati possono aiutare le parti interessate ei responsabili politici nel settore energetico europeo fornendo utili spunti.