Ten steps to a faster energy transition

The global energy system is at a turning point on the road to a net-zero emissions future. As the COP28 conference kicks off this week, Rystad Energy outlines the 10 critical steps needed to accelerate the transition, limit global warming and secure a clean, reliable energy future

The transition from fossil fuels to clean energy sources is gathering pace, with notable progress in the adoption of clean technologies worldwide. Despite current progress, even more rapid expansion is needed, and the world's governments and business leaders will play a fundamental role in setting the pace.

Nevertheless, slow infrastructure development, under-investment in new technologies and poor network optimization are limiting significant progress. International collaboration is also vital, but recent global tensions and conflicts have proved a setback in recent years. While these tensions, along with the ongoing trade dispute between China and the USA, have accelerated the transition to renewable energies, they have also fragmented global supply chains,  which could hinder the development of clean technologies.

" Recent trends in energy and climate policy reflect a shift towards protectionism, with a growing emphasis on sovereign energy. This shift focuses on promoting domestic industry, reducing dependence on international trade, attracting local investment and job creation, and controlling the supply chain. To manage this transition effectively, it is essential that the global community avoids descending further down the energy pyramid due to conflicts that may arise from energy security issues," says Lars Nitter Havro, Senior Clean Technology Analyst at Rystad Energy.

« Nous avons identifié 10 étapes qui peuvent accélérer considérablement la transition énergétique mondiale tout en gardant à portée de main les objectifs les plus ambitieux de l’Accord de Paris. Ces mesures visent à cibler des options de décarbonation faciles et efficaces qui peuvent accélérer le déploiement des énergies renouvelables, améliorer l’efficacité énergétique, remédier aux défaillances du marché et encourager les investissements nécessaires pour atteindre zéro émission nette », affirme Jon Hansen, vice-président des systèmes énergétiques mondiaux chez Rystad. Énergie.

1. Accelerate the development of renewable energies

La chaîne d’approvisionnement est préparée et prête à étendre rapidement ses développements, mais le déploiement doit s’accélérer. Les délais d’autorisation doivent être raccourcis et les obstacles au financement à court terme tels que les taux d’intérêt élevés doivent être atténués si l’on veut que la nouvelle capacité atteigne son objectif requis d’ici 2030.  

According to our latest modeling, global renewable energy capacity needs to increase from around 3.6 terawatts (TW) last year to almost 11.2 TW by 2030 to meet a global warming scenario of 1.6 degrees. Solar photovoltaics will account for around 65% of this required expansion, but further work is needed before the world can move down this path. Based on existing projects, policies and industry trends, global renewable energy capacity will only reach 8 TW by 2030, and will not reach 11.2 TW until 2034 at the earliest. 

Pour accélérer le développement des énergies renouvelables, permettant ainsi les réformes en Occident, un soutien politique en Asie et une optimisation de la chaîne d’approvisionnement solaire mondiale sont nécessaires. De plus, les contrats sur différence (CfD) sur les marchés à forte pénétration des énergies renouvelables peuvent atténuer les risques financiers de cannibalisation des prix, favorisant ainsi un investissement stable dans des projets d’énergies renouvelables.

2. Double the energy efficiency 

Of the 500 exajoules (EJ) of primary energy derived from fossil fuels, only 250 EJ are actually used. If solar, wind or hydro power were the main source of energy, around 440 EJ would be available to the end user.

Lorsque des molécules sont brûlées pour produire de l’électricité ou du mouvement, seulement 30 à 50 % de l’énergie chimique est convertie en énergie utile. L’énergie restante est perdue sous forme de chaleur dans l’environnement. En revanche, avec les sources d’énergie renouvelables comme le solaire ou l’éolien, 70 à 90 % de l’énergie primaire est disponible pour l’utilisateur final, même après avoir pris en compte le stockage et la distribution. Les pompes à chaleur utilisées dans l’industrie et les bâtiments permettent une production de chaleur beaucoup plus efficace que les radiateurs électriques traditionnels. Par conséquent, la transition des combustibles fossiles vers les énergies renouvelables entraînerait une révolution en matière d’efficacité énergétique.

In addition, improvements in the energy efficiency of buildings, appliances and machinery have increased by one percent per year over recent decades, thanks to better materials and design. However, this trend requires stricter regulations and political incentives to accelerate and reach the levels required to align with the most ambitious climate scenarios.

3. Significant action on methane 

Methane is responsible for 15-20% of global greenhouse gas emissions, but reducing methane emissions is often overlooked in net-zero strategies. Methane is at least 25 times more potent than carbon dioxide (CO ₂ ) en tant que gaz à effet de serre, c’est pourquoi des objectifs clairs, une surveillance, des sanctions en cas de non-conformité et des incitations au captage du méthane sont primordiaux.

L’agriculture, en particulier l’élevage, et les décharges sont des sources importantes d’émissions de méthane. Soutenir les investissements dans les technologies agricoles émergentes telles que l’agriculture cellulaire et la fermentation de précision peut réduire considérablement les émissions provenant du bétail. De plus, la promotion du captage des gaz de décharge et de la digestion anaérobie peut transformer ces émissions en énergie ou en hydrogène, réduisant ainsi les rejets de méthane dans l’atmosphère.

The oil and gas sector also makes a significant contribution to methane emissions, mainly due to leaks from production and transport infrastructures. Implementing best practices for regular and advanced leak detection, followed by timely repairs, minimizing flaring and accelerating the deployment of modern pneumatic systems, can significantly reduce emissions.

4. Putting a price on carbon

A gradual maturing of the value of carbon will send a powerful financial signal to polluters to reduce their emissions. This is particularly important in hard-to-reduce sectors, where the price of carbon directly influences the rate of adoption of clean technologies. For example, in the cement sector, the economic case for carbon capture, utilization and storage (CCUS) is strengthened by a value on carbon.

Actuellement, le CCUS est coûteux, mais les progrès du processus d’absorption chimique devraient réduire considérablement les coûts dans les années à venir. L’absorption chimique ouvre la voie à l’adoption de la technologie CCUS dans le secteur du ciment, représentant 32 % de la technologie annoncée dans les projets à venir, notamment un projet dirigé par Heidelberg Cement, qui vise à capturer 400 000 tonnes par an.

5. Increase investment in clean technologies

Investment in clean technologies, particularly solar and wind power, will overtake investment in oil and gas by 2025. However, it is crucial to accelerate the process, particularly in emerging countries and technologies such as green hydrogen.

En 2023, 70 % des investissements bas carbone ont été réalisés dans huit pays, dont 50 % en Chine et 20 % répartis dans les pays du G7. Les 30 % restants ont été réalisés principalement dans les économies développées, à l’exception de l’Inde, qui représente 2,5 % des investissements mondiaux à faible émission de carbone. Il est donc essentiel de stimuler la demande précoce de produits à faible émission de carbone dans les économies émergentes en investissant dans des technologies d’utilisateur final matures qui peuvent stimuler la demande d’électrification et de technologies propres.

6. Optimiser l’utilisation du réseau 

The limitations of electricity grids often hold back renewable energy sources. It's widely believed that integrating new, variable renewables requires massive investment in grid infrastructure, but this is incorrect. Only 40-50% of grids are actively used. Increasing grid efficiency could therefore significantly reduce the amount of new capacity required.

En mettant en œuvre des technologies existantes et abordables telles que l’optimisation de la topologie et l’évaluation dynamique des lignes, la capacité de transmission peut être augmentée de 30 à 40 % et 20 %, respectivement. Cela améliorerait considérablement la résilience, la flexibilité et l’efficacité du réseau. In addition, robust energy storage solutions could manage peaks in demand during heat waves and cold snaps. .

7. Adopt electrification of road transport

The switch to electric vehicles (EVs) is crucial to reducing our dependence on fossil fuels. Road transport alone accounts for 19% of the world's final energy demand and 15% of global CO ₂  . To be on track towards a 1.6 degree warming scenario, we need to set an ambitious but achievable target of 70% electric vehicle penetration.

Pour faciliter une transition accélérée dans le secteur, des incitations financières telles que la subvention de 7 500 $ par véhicule prévue par la loi américaine sur la réduction de l’inflation sont cruciales, ainsi que l’expansion du réseau de recharge.

8. Reduce, reuse, recycle

L’économie circulaire est essentielle pour une stratégie de décarbonation efficace. La réutilisation des matériaux, comme la réutilisation des batteries de véhicules électriques pour le stockage d’énergie stationnaire, et l’augmentation significative des taux de recyclage sont essentielles. Sans actions spécifiques et politiques de soutien, les opportunités de pratiques industrielles durables pourraient être manquées.

Le recyclage est particulièrement crucial pour les secteurs difficiles à réduire comme la production d’acier. La production d’acier primaire émet 2,3 tonnes de CO ₂  par tonne d’acier, tandis que l’acier recyclé ne produit que 680 kg de CO ₂  per tonne, resulting in a 70% reduction in emissions. This highlights the essential role of recycled steel in environmental sustainability, and policymakers should take note.

9. Eliminate inefficient fossil fuel subsidies

Inefficient fossil fuel subsidies create a significant distortion in global energy markets. These subsidies encourage inefficient and increased use of fossil fuels, create inaccurate price signals in favor of energy efficiency, and give an unfair advantage to the transition to clean energy technologies.

Although significant, the direct financial impact of these subsidies is further compounded by the environmental and health impacts. A structured, phased phase-out should be implemented to level the playing field, realign market dynamics towards sustainable energy use and facilitate a smoother transition for economies and consumers accustomed to subsidized energy prices.

10. Preventing trade tensions from holding back progress

To effectively combat climate change, world leaders must face up to the risks of trade tensions and the trend towards relocation of supply chains. While localizing production stimulates domestic industries, it can considerably slow down the energy transition by encouraging subsidy races in key cleantech sectors such as batteries, hydrogen and solar photovoltaics. What's more, injecting funds into these sectors is not a cure-all, especially given the associated skills shortages.

By Rystad Energy