Công suất sản xuất điện năng lượng tái tạo (NLTT) trên phạm vi toàn thế giới phải tăng gấp 10 lần vào năm 2050 so với công suất hiện nay, và các khoản đầu tư chuyển đổi năng lượng sẽ cần vượt qua kỳ vọng trước đó hơn 30% thì mới có cơ hội hạn chế sự nóng lên toàn cầu dưới mức 1,5 độ C.
Theo tính toán của Cơ quan năng lượng Quốc tế (IRENA), công suất NLTT được lắp đặt sẽ cần tăng lên hơn 27.700 gigawatt (GW) vào năm 2050 từ mức hơn 2.500 GW hiện tại, nếu toàn cầu muốn tránh hậu quả của biến đổi khí hậu do nhiệt độ tăng quá 1,5°C.
Theo kịch bản như vậy, điện sẽ phải chiếm hơn 50% tổng năng lượng sử dụng cuối cùng so với 21% hiện tại. Đến năm 2050, khoảng 90% điện sẽ được cung cấp bằng NLTT, phần còn lại sẽ là khí tự nhiên với 6% và hạt nhân là 4%. Tại thời điểm đó, tổng mức tiêu thụ năng lượng cuối cùng sẽ là 348 exajoules (EJ), so với 378 EJ hiện tại.
Để đạt được công suất NLTT cao như vậy và mức độ điện khí hóa sẽ cần hơn bổ sung 840 GW công suất NLTT mỗi năm, và tỷ trọng của NLTT khi cung cấp năng lượng sơ cấp sẽ tăng lên 74% vào năm 2050 từ mức 14% vào năm 2018.
Cần đầu tư 33 nghìn tỷ USD
Để đạt được các con số về sản xuất và điện khí hóa NLTT, khoảng 131 nghìn tỷ USD sẽ phải được chi cho tới năm 2050, tăng thêm 33 nghìn tỷ so với kế hoạch hiện nay.
Hơn 80% tổng chi phí đó, tương đương 116 nghìn tỷ USD tức là khoảng 4 nghìn tỷ USD/ năm sẽ được đầu tư vào các công nghệ chuyển đổi năng lượng – không bao gồm nhiên liệu hóa thạch và hạt nhân – chẳng hạn như NLTT, hiệu quả năng lượng, lưới điện, tính linh hoạt nó cho biết đổi mới (hydro) và các biện pháp loại bỏ khí thải carbon.
Trong số 4 nghìn tỷ USD/ năm đó, IRENA dự kiến chi phí đầu tư vào lưới điện trong giai đoạn 2021-2050 sẽ tăng gấp đôi so với mức trung bình của giai đoạn 2017-19, lên 600 tỷ USD / năm; đầu tư vào quang điện mặt trời (PV) cũng sẽ tăng hơn gấp đôi ở mức 237 tỷ USD / năm, đầu tư vào gió trên đất liền tăng gần gấp ba lên 212 tỷ USD, và chi tiêu cho gió ngoài khơi tăng gần 10 lần đến 177 tỷ USD/ năm.
Đó là bởi vì nhu cầu điện sẽ tăng hơn gấp đôi lên 49.275TWh vào năm 2050 từ mức 22.315TWh vào năm 2018 đối với kịch bản toàn cầu nóng dưới mức 1,5°C (trong đó ngành công nghiệp chiếm 12.846GWh tiêu thụ vào năm 2050 và giao thông vận tải gần như ở mức 12.765TWh).
Nhìn chung, sản lượng điện sản xuất sẽ tăng gần gấp ba lên 78.700TWh vào năm 2050 từ 26.380 TWh vào năm 2018 nếu các yêu cầu về nhu cầu dự kiến của triển vọng trở thành hiện thực.
Gió, mặt trời sẽ là năng lượng mũi nhọn
Điện gió và điện mặt trời sẽ chiếm tỷ trọng chính trong các nguồn sản xuất điện, cung cấp ~63% tổng nhu cầu điện vào năm 2050. Công suất lắp đặt điện mặt trời sẽ phải đạt trên 14.000GW và gió lên 8.100 GW vào năm 2050. Các công nghệ thủy điện, sinh khối, địa nhiệt, điện mặt trời tập trung và đại dương chiếm phần mở rộng NLTT còn lại.
Hệ thống điện sẽ cần trở nên linh hoạt hơn nhiều vì tỷ lệ NLTT có thể thay đổi (VRE) trung bình sẽ đạt 63% sản lượng điện toàn cầu vào năm 2050 thay vì mức 7% hiện nay, nếu theo kịch bản Trái đất nóng lên dưới mức 1.5°C. Theo đà này đến năm 2030 thì tỷ trọng NLTT sẽ phải đạt 42%.
Cùng với đó là công suất năng lượng nhiên liệu hóa thạch sẽ phải giảm hơn 75% tính từ năm 2021 trở đi. Nhiên liệu hóa thạch vẫn có những vai trò nhất định và sẽ còn cung cấp 19% nguồn cung năng lượng vào năm 2050. Dầu và than sẽ giảm nhanh nhất trong khi việc sử dụng khí đốt tự nhiên sẽ đạt đỉnh vào khoảng năm 2025 và giảm dần. Cụ thể, việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch sẽ phải giảm xuống 112 EJ vào năm 2050 từ mức 487 EJ vào năm 2018, với nhu cầu dầu giảm mạnh 85% trong giai đoạn này.
Ngoài ra các khoản đầu tư tích lũy ít nhất 24 nghìn tỷ USD sẽ được chuyển hướng từ nhiên liệu hóa thạch sang các công nghệ NLTT cho tới năm 2050.
