Methodology for analysing CO2 emissions due to energy use: Pyramid approaches for activity, intensity and carbon drivers

Abstract

Global concern about climate change and environmental sustainability has become widespread, together with the awareness of holding the world temperature increase below 1.5ºC. However, the continued growth of energy use and energy-related CO2 emissions remains an unsolved problem. Effective mitigation measures will only be possible if the drivers of emissions are analysed in depth in order to define future sustainable development pathways and improve governance in this area. This requires a thorough analysis of the impact of energy use on the environment at all stages of the energy chain. This thesis proposes three different approaches to this aim. First, the driving forces that make emissions change are assessed by the definition of an Emissions Indicators Pyramid that examines the energy system from a global perspective. Secondly, the focus moves to the supply side to analyse the effect of the energy sector on the overall efficiency. Finally, the demand-side approach focuses on the final services in buildings, which are examined to define and quantify main activity and efficiency drivers of consumption changes. The thesis is framed within a research line that could be called Global energy analysis and diagnosis, which studies the energy system, and identifies the causes of the problem by examining its stages and links to shed light on how to mitigate its impact.

A pesar de que la preocupación por el cambio climático, la sostenibilidad medioambiental y la necesidad mantener el aumento de la temperatura global por debajo de 1.5ºC se han extendido en los últimos años, el continuo crecimiento del uso de la energía y de sus emisiones de CO2 sigue siendo un problema sin resolver. La adopción de medidas de mitigación eficaces solo será posible si se analizan en profundidad los factores que impulsan las emisiones para definir futuras vías de desarrollo sostenible y mejorar la gobernanza en este campo. Para ello, es necesario analizar a fondo el impacto del uso de la energía en el medio ambiente en todos los eslabones de la cadena energética. Esta tesis propone tres enfoques diferentes para alcanzar este objetivo. En primer lugar, se evalúan los factores que hacen cambiar las emisiones mediante la definición de una pirámide de indicadores de emisiones que examina el sistema energético desde su perspectiva más global. En segundo lugar, el enfoque se traslada al lado de la oferta para analizar los efectos del sistema de producción de energía sobre la eficiencia. Por último, el análisis del lado de la demanda se centra en los edificios. El examen profundo de los servicios energéticos resulta imprescindible para definir y cuantificar los principales impulsores de la actividad y la eficiencia en este sector. La tesis se enmarca dentro de una línea de investigación que podría denominarse Análisis y diagnóstico energético global, que toma el sistema energético como un todo, y, a través del examen individual de sus componentes, identifica las causas del problema para arrojar luz sobre cómo mitigar su impacto.