Portugal societal exergy accounting : past and future

Laura Sofia De Campos Felício

Informações chave

Autores:

Laura Sofia De Campos Felício (Laura Sofia De Campos Felício)

Orientadores:

Tania Alexandra Dos Santos Costa e Sousa (Tânia Alexandra dos Santos Costa e Sousa); Sofia de Sousa Teives Henriques

Publicado em

30 de novembro de 2017

Resumo

As transformações da sociedade têm dependido de um crescente consumo e uso mais eficiente dos serviços de energia como calor, transporte e electricidade. A forma correta de avaliar a importância das transferências de energia para a sociedade é através da exergia, uma vez que esta propriedade tem em conta a qualidade da energia, medindo o máximo trabalho que pode ser realizado por uma determinada quantidade de energia (por exemplo, levantar um peso). A presente dissertação é baseada em estudos de contabilidade exergética feitos para Portugal com os objectivos de realizar: 1) projecções de necessidades exergéticas para 2030 e 2) um estudo detalhado da eficiência exergética da electricidade entre 1913 e 2014. As projecções realizadas mostram que, devido a um efeito de “ricochete” (rebound effect), não é possível ter num mesmo cenário um crescimento económico promissor e uma diminuição de emissão de gases com efeito de estufa (descarbonização da economia) exclusivamente com base em melhorias de eficiência. O investimento em fontes de energia renováveis é, também, imperativo. Relativamente aos resultados do estudo da eficiência agregada de electricidade, estes mostram uma evolução diferente dos estudos anteriores. Em vez de um crescimento contínuo, a eficiência da electricidade aumentou até meados do século XX, tendo depois começado a diminuir e atingido, em 2014, valores semelhantes aos de 1913. Isto deve-se ao efeito de diluição causado pelo aumento do uso de aparelhos menos eficientes. Estes resultados enfatizam a importância dos efeitos de “ricochete” e diluição que podem, em parte, minimizar os ganhos da evolução tecnológica. Societal transformations have been reliant on the consumption of energy services such as heat, transport and power, being this evolution enabled by a growing consumption of energy and an increase of its use efficiency. The correct way to evaluate the importance of these energy transfers to society is exergy because this property takes into account their quality, i.e., the maximum amount of work a certain amount of energy may originate (e.g. lift a weight, electrical work, etc.). The current dissertation is based on societal exergy accounting studies for Portugal in order to provide 1) forecasts of exergy demand up to 2030 and 2) a detailed study on the electricity exergy efficiency series 1913-2014. Forecasts show that due to rebound effect it is not possible to have in the same scenario a rapid economic growth and a decrease in greenhouse gas emissions (decarbonized economy) based solely on efficiency improvements. Investing in renewables is mandatory to achieve that goal. Results regarding the aggregated efficiency of electricity show that rather than a continuous increase of efficiency, electricity final-useful aggregate efficiency has grown until the last quarter of the 20th century, around the 1970s and, after that has been decreasing continuously, reaching in 2014 a value similar to 1913 due to the dilution effect caused by the increasing shares of less efficient enduses. These results emphasize the importance of the rebound and the dilution effects showing that they can partially offset the gains due to technology evolution.