TRAJETÓRIAS DE DESCARBONIZAÇÃO E IMPACTOS NA MATRIZ ENERGÉTICA

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1 A TRANSIÇÃO ENERGÉTICA EM PORTUGAL Consumers Profiles & Energy Efficiency Energy Transitions Policy Support New Technologies & Low Carbon Practices TRAJETÓRIAS DE DESCARBONIZAÇÃO E IMPACTOS NA MATRIZ ENERGÉTICA Integrative Energy City Planning Climate Mitigation/ Adaptation J. Seixas, P. Fortes, S. Simões, J. Gouveia Lisboa, ENERGY & CLIMATE CO 2

2 AGENDA I Introdução: Objectivo do estudo e cenários analisados II - Qual o papel da eletricidade na descarbonização da economia Portuguesa? III - Quais os impactos macroeconómicos da expansão do consumo de eletricidade em Portugal? Slide [2]

3 Consumers Profiles & Energy Efficiency Energy Transitions New Technologies & Low Carbon Practices I Policy Support Introdução Integrative Energy City Planning Climate Mitigation/ Adaptation ENERGY & CLIMATE CO 2 3

4 OBJECTIVOS Qual o papel da eletricidade na descarbonização da economia Portuguesa? Quais os impactos macroeconómicos da expansão do consumo de eletricidade em Portugal? Slide [4]

5 CONSUMO DE ELECTRICIDADE PER CAPITA (kwh PER CAPITA) -0.6%/a +3.9%/a 1995: kwh/capita : kwh/capita Banco Mundial, Google Public Data _elec_kh_pc&scale_y=lin&ind_y=false&rdim=region&idim=country:prt:esp:deu:fra:ita:grc&ifdim=region&hl=pt&dl=pt&ind=false Slide [5]

6 MODELOS Sistema Energético, TIMES Elevado detalhe tecnológico Opções tecnológicas geradas endogenamente Procura de serviços de energia exógena Equilíbrio Geral, DGEP Incentivos económicos Equilíbrio preço e quantidade gerado endogenamente Pouco detalhe tecnológico, de processos e atividades Optimismo Opções tecnológicas exequíveis, sem a consideração de restrições económicas e de orçamento (empresas e famílias) e dos custos de oportunidade de escolhas fora do sistema energético. Pessimismo Inércia de comportamentos e tecnológica sem a consideração de restrições materiais e visão muito limitada de futuros desenvolvimentos tecnológicos. Slide [6]

7 ELETRIFICAÇÃO TIMES DESCARBONIZAÇÃO CENÁRIOS ANALISADOS REFERÊNCIA Harmonização dos modelos REFERÊNCIA CO2-50% CO2-60% CO2-75% CO2-85% Análise Integrada DECARBONIZATION POLICIES 1 Carbon Taxation 2 Energy Taxation 3 Value Added Tax CARBON TAX RECYCLING POLICIES DGEP 4 Personal Income Tax ELC 40 ELC 50 ELC 70 5 Corporate Income Tax 6 Value Added Tax 7 Investment Tax Credits 8, 9, 10 Mixed Strategies Slide [7]

8 TIMES CENÁRIOS ANALISADOS REFERÊNCIA Harmonização dos modelos REFERÊNCIA = CO 2 Emissions TIMES DGEP Diff (%) Final Demand for Electricity TIMES DGEP Diff (%) Electricity Production from Renewable Sources (%) TIMES DGEP Diff (%) DGEP Slide [8]

9 Consumers Profiles & Energy Efficiency Energy Transitions Integrative Energy City Planning Policy Support New Technologies & Low Carbon Practices Climate Mitigation/ Adaptation II.A Qual o papel da eletricidade na descarbonização da economia Portuguesa? ENERGY & CLIMATE CO 2 Cenários de Descarbonização

10 PIB (Milhões - Base 2011) População Procura de serviços de energia PRESSUPOSTOS Serviços % pa % pa Transporte rodoviário Slide [10]

11 Emisssões GEE* (1990=100) COMO A DESCARBONIZAÇÃO CONTRIBUI PARA A ELETRIFICAÇÃO DO CONSUMO? REF % -75% -85% 0 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% Percentagem de eletricidade no consumo de energia final Objetivos de descarbonização induzem o consumo de electricidade *Emissões de GEE de Energia e processos industriais Slide [11]

12 Preço marginal CO2 ( /t CO2e) Emissões GEE* (ktco2e) CENÁRIOS DESCARBONIZAÇÃO: IMPACTO POLITICA ENERGIA/CLIMA : +16%/ %/ 1990 RCM 56/ QEPIC : -10%/ 1990 Emissões GEE RES (% de Energia Final) Meta 31% 40% 2020 REF 29% 37% 55% CO % 68% CO % 88% CO % 95% % -26%/ 1990 [-38%/1990] *Emissões de GEE de energia e processos industriais [-60%/1990] [-75%/1990] [-85%/1990] A B C Todos os cenários Eficiência Energética* Meta -25% % -44% *% de redução de energia primária face à trajetória do modelo PRIMES Slide [12]

13 electricidade no consumo final de energia (%) QUAL O PAPEL DA ELETRICIDADE NO CONSUMO? 100% 90% 80% 70% 60% CENÁRIO -60%/ ELEC:+10% / Energ.Final: - 2% / ELEC:+35% / Energ.Final: - 3% / 50% 40% 30% 35% 26% 20% 10% 0% Agricultura Serviços Residencial Industria Transportes Total MWh/M MWh/capita GWh Transportes Agricultura Slide [13]

14 QUAL O AUMENTO DO CONSUMO DE ELETRICIDADE? (CO2-38%) Redução da intensidade eléctrica PIB: o driver da descarbonização é a eficiência energética, nomeadamente a induzida pela electrificação Total Eletricidade GWh () % face Aumento: o driver da descarbonização é a eletrificação limpa tout cour % % % % Energia Final () % face -2.8% -3.4% -4.8% -7.7% Slide [14]

15 Residencial Transportes Serviços QUAL O PAPEL DA ELETRICIDADE NO CONSUMO? Biomassa Eletricidade Gás Natural Calor GPL Gasóleo Solar térmico CENÁRIO -60%/ Eletricidade Gasóleo Gasolina GPL0% 20% Gás 40% Natural/Biogás 60% Biocombustíveis 80% 100% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 0% 20% 40% 60% 80% 100% Slide [15]

16 EM QUE SETORES OCORRE O MAIOR AUMENTO? [CO2-38%] Agricultura 100% 0% Serviços Residencial Indústria Transportes Total Eletricidade no consumo de energia final (%) SER: 74% 75% 71% RSD: 41% 45% 51% IND: 29% 31% 30% TRA: 0% 5% 18% 26% 30% 34% SER: 75% 79% RSD: 44% 51% IND: 30% 31% TRA: 5% 21% 30% 36% SER: 75% 83% RSD: 44% 58% IND: 29% 45% TRA: 5% 24% 30% 44% SER: 75% 88% RSD: 44% 69% IND: 29% 52% TRA: 5% 27% 30% 51% Slide [16]

17 Produç ão electri cidade (TWh) % de RES-E QUAL A ESTRUTURA DO PARQUE ELETROPRODUTOR? [CO2-38%] ELC70 Carvão Gás Natural Fuel Hidrica Eólica Onshore Eólica Offshore CSP Solar Fotovoltaico Ondas Biomassa/Biogás e Resíduos % RES % 50% 0% % Eletricidade renovável : 49% % 68% 91% % 76% 92% % 79% 94% % 82% 98% Slide [17]

18 Investimento (Milhões 2011) INVESTIMENTO ACUMULADO SECTOR ELETROPRODUTOR* (-) % CENÁRIO REF CENÁRIO -60%/ M REF Gás Fósseis Natural Hidrica Solar PV Outras renováveis CO2-60% *CHP não incluída Slide [18]

19 QUAL O FUEL SHIFTING E TECNOLOGIAS ELÉTRICAS VENCEDORAS? REF CO 2-60% CO 2-85% Serviços 74% eletricidade 11% gás 1% solar 75% eletricidade 18% gás 4% solar como REF como REF 71% eletricidade 18% gás 9% solar 79% eletricidade 10% gás 10% solar 88% eletricidade 1% gás 10% solar Residencial 41% eletricidade 30% biomassa 10% gás 45% electricidade 23% bio 16% gás 7% solar como REF como REF 51% eletricidade 29% gás 6% bio 14% solar 51% eletricidade 20% gás 15% bio 14% solar 69% eletricidade 2% gás 15% bio 14% solar Slide [19]

20 QUAL O FUEL SHIFTING E TECNOLOGIAS ELÉTRICAS VENCEDORAS? REF CO 2-60% CO 2-85% Indústria 31% eletricidade 30% eletricidade 22% calor 24% gás 30% calor 26% gás 1% bio 1% solar como REF como REF 30% eletricidade 31% calor 23% gás 2% bio 2% solar 31% eletricidade 33% calor 19% gás 5% bio 2% solar 51% eletricidade 26% calor 4% gás 10% bio 2% solar Transportes 0.5% eletricidade 89% prod. Petr. 6% biocomb. 5% eletricidade 89% prod. petr. 6% biocomb. como REF como REF 18% eletricidade 76% prod. petr. 6% biocomb. 21% eletricidade 31% biocomb. 27% eletricidade 46% biocomb. 15% hidrogénio Slide [20]

21 Consumers Profiles & Energy Efficiency Energy Transitions Integrative Energy City Planning Policy Support New Technologies & Low Carbon Practices Climate Mitigation/ Adaptation II.B Qual o papel da eletricidade na descarbonização da economia Portuguesa? ENERGY & CLIMATE CO 2 Cenários de Eletrificação

22 Emisssões GEE (1990=100) COMO A ELETRICIDADE CONTRIBUI PARA A MITIGAÇÃO? NA AUSÊNCIA DE TETOS DE EMISSÃO ELC40 ELC50 ELC70 REF ELC40-42%/1990 ELC50-45%/1990 ELC70-50%/ % 30% 40% 50% 60% 70% Eletricidade no consumo de energia final A eletrificação do consumo não induz a descarbonização significativa da economia, face ao já verificado no cenário REF. Slide [22]

23 Pr eç o de ele tr Emissões GEE* (ktco2e) CENÁRIOS ELETRIFICAÇÃO : IMPACTO POLITICA ENERGIA/CLIMA : +16%/ % / 1990 : -10%/ % -8% / 1990 Emissões GEE [-38%/1990] RES (% de Energia Final) Meta 31% 40% 2020 REF 29% 37% 55% ELC40 37% 59% ELC50 39% 64% ELC70 40% 76% [-50%/1990] REF100,0 300,0 ELC40 ELC50 ELC70 *Emissões de GEE de energia e processos industriais A B C Todos os cenários Eficiência Energética* Meta -25% % -44% *% de redução de energia primária face à trajetória do modelo PRIMES Slide [23]

24 EM QUE SETORES OCORRE O MAIOR AUMENTO? [ELC34] Eletricidade no consumo de energia final (%) Agricultura 100% 0% Serviços Residencial Indústria Transportes Total SER: 74% 75% 71% RSD: 41% 45% 51% IND: 29% 31% 30% TRA: 0% 5% 18% 26% 30% 34% SER: 75% 79% RSD: 48% 52% IND: 31% 39% TRA: 5% 19% 30% 39% SER: 75% 80% RSD: 52% 61% IND: 38% 57% TRA: 5% 22% 33% 48% SER: 78% 100% RSD: 53% 93% IND: 58% 70% TRA: 5% 36% 40% 67% Slide [24]

25 QUAL O AUMENTO DO CONSUMO DE ELETRICIDADE? [ELC34] Redução da intensidade eléctrica PIB: o driver é a eficiência energética induzida pela electrificação Total Eletricidade (GWh) () % face Constante: ganhos de eficiência compensados pelo aumento da electrificação forçada Aumento: o driver é a electrificação forçada % % % % Slide [25]

26 MENSAGENS-CHAVE - SISTEMA ENERGÉTICO, TIMES A eletrificação de base renovável do consumo final é a opção custo-eficaz para a descarbonização da economia Portuguesa [: 30%; : 34% a 51%] Mesmo sem meta de redução de emissões, a eletrificação induz a descarbonização muito significativa em (- 38%) face a 1990 (Cen. REF). As renováveis dominam a geração de eletricidade 2020: 60%; : 70%-80%; >90% Mesmo na ausência de uma política adicional de mitigação, a hídrica e a eólica onshore atingem o seu potencial máximo; Eólica offshore surge como custo-eficaz em em cenários de mitigação e de eletrificação extrema; Os veículos elétricos são a opção de uso final mais custo-eficaz para a descarbonização. Cenário -60% /1990 mais exigente que a redução da RCM - Custo marginal de CO 2 alinhado com estudos tecnológicos similares (ex. PRIMES, Pan EU-TIMES): 30 /CO 2 (), 180 /CO 2 () Drivers da descarbonização: Até -60% de redução de CO 2 em /1990, a descarbonização é feita sobretudo pelo setor electroprodutor (RENOVÁVEIS e Ef. energética); Redução superior a -75% CO 2, a descarbonização induz a eletrificação massiva do consumo. Slide [26]

27 LIMITAÇÕES-TRABALHOS FUTUROS Novas opções tecnológicas: CCU (Carbon Capture and Utilization) Camiões elétricos Fornos eléctricos disponíveis para a indústria Armazenamento (baterias) Produção e uso de H2 Considerar o modelo TIMES-PT com as elasticidades procura-preço activas Slide [27]

28 A TRANSIÇÃO ENERGÉTICA EM PORTUGAL Consumers Profiles & Energy Efficiency Energy Transitions New Technologies & Low Carbon Practices Policy Support OBRIGADO Integrative Energy City Planning Climate Mitigation/ Adaptation ENERGY & CLIMATE CO 2

29 QUAL O PAPEL DA ELETRICIDADE NO CONSUMO DE RES? Biocomb. Liquid. (9%) Solar RES-T (9%) (160 PJ RES 29%*) Eólica (24%) Biocomb. Liquid. (16%) RES-T (16%) CO2-60% (367 PJ RES 68%*) Eólica (19%) Calor industria. (12%) RES-E (51%) Solar A&A (31%) RES-E (55%) A&A (40%) Hídrica (17%) Biomassa (12%) PV (14%) Biomassa (26%) Biomassa Calor ind. (12%) Biomassa Hídrica (13%) PV CSP Eólica offshore *De acordo com as especificações da Diretiva 28/2009/CE(1) Slide [29]

30 Pro duç ão ele ctri cid ad e (T Wh ) % de RE S-E QUAL A ESTRUTURA DO PARQUE ELETROPRODUTOR? [ELC34] Carvão Gás Natural 0 Fuel ELC70 Hidrica Eólica Onshore Eólica Offshore CSP Solar Fotovoltaico Ondas Geotérmica 50% 100% Biomassa/Biogás e Resíduos % RES % Eletricidade renovável : 49% % 68% 91% % 68% 89% % 67% 86% % 66% 86% % Eletricidade no consumo de energia final % 30% 34% % 30% 39% % 33% 48% % 40% 67% Slide [30]

31 QUAL O FUEL SHIFTING E TECNOLOGIAS ELÉTRICAS VENCEDORAS? REF ELC40 ELC70 Serviços 75% eletricidade 18% gás 4% solar 74% eletricidade 11% gás 1% solar 75% eletricidade 18% gás 5% solar 78% eletricidade 16% gás 4% solar 71% eletricidade 18% gás 9% solar 79% eletricidade 10% gás 10% solar 100% eletricidade Residencial 41% eletricidade 30% biomassa 10% gás 45% electricidade 23% bio 16% gás 7% solar 48% eletricidade 21% bio 16% gás 7% solar 53% eletricidade 14% gás 18% bio 7% solar 51% electricidade 29% gás 6% bio 14% solar 52% eletricidade 28% gás 6% bio 14% solar 93% eletricidade 2% gás 5% bio 0% solar Slide [31]

32 QUAL O FUEL SHIFTING E TECNOLOGIAS ELÉTRICAS VENCEDORAS? REF ELC40 ELC70 Indústria 30% eletricidade 22% calor 24% gás 31% eletricidade 30% calor 26% gás 1% solar 31% eletricidade 30% calor 25% gás 1% solar 58% eletricidade 27% calor 10% gás 1% solar 30% eletricidade 31% calor 23% gás 2% solar 39% eletricidade 35% calor 15% gás 70% eletricidade 25% calor 4% gás Transportes 0.5% eletricidade 89% prod. Petr. 6% biocomb. 5% eletricidade 89% prod. petr. 6% biocomb. como REF como REF 18% electricidade 76% prod. petr. 6% biocomb. como REF 36% eletricidade 47% hidrogénio Slide [32]