European Potential of Wind Technologies for Electricity Generation under Project Drawdown Framework

The global climate and environmental emergency demand global, swift and imme-diate action. The decarbonization of all greenhouse gas emitting sectors, from transport and electricity generation to the residential sector, must be prioritized. Electricity production is one of the critical points for this transition, much due to the amount of GHG (Greenhouse Gases) emitted by several conventional fossil fuel power plants and the expected growth of renewable energy technologies that can significantly shift the existing electricity production mix. Nevertheless, technological challenges will mark this energy transition. While some technologies are already market-ready, compet-itive with fossil fuel powerplants, others still need to develop and are expected to have significant price reductions. This way, it will still be possible to combine the security of energy supply, environmental protection and an attractive economic performance for in-vestors and consumers through significant integration of renewable energy. As part of the regionalization activities of Project Drawdown in Europe, this work main objective is to obtain, through analysis and interpretation of various studies and articles, the future range of potential of wind energy technologies in a European and European Union context between the years 2020 and 2050, modelling the decrease of CO2e emissions and financial needs of their increased adoption in the electricity genera-tion mix. The second objective is to identify and characterize the three main wind technolo-gies with technical and economic parameters - Onshore, Offshore and Small. The last objective is to identify and develop an analysis of each wind technology's future potential electricity generation using a vast set of energy scenarios with different assumptions, models, and timeframes. Regarding the total values collected for the European Union, electricity generation for 2050 is expected to range between 1 116 – 5 256 TWh/y, with 812 - 2 591 TWh/y corresponding to Onshore generation, 304 - 2 556 TWh/y to Offshore generation and 0.6 - 109 TWh/y to generation through Small Wind systems. In total, wind power systems make up between 6.7 - 23.3 % of the European Union's energy mix. Over the next 30 years, these technologies are expected to reduce between 6.71 – 32.21 Gt CO2e with increased lifetime operating costs of around 310 – 2 700 billion €.A emergência climática exige uma ação global rápida e imediata. A descarboniza-ção de todos os sectores emissores, desde o transporte e produção de eletricidade até ao sector residencial, deve ser uma prioridade. A produção de eletricidade é um dos pontos críticos para esta transição, muito devido à quantidade de GEE (Gases com Efeito de Estufa) emitida por várias centrais elétricas convencionais alimentadas a combustíveis fósseis e ao crescimento esperado das tecnologias de energias renováveis que podem alterar significativamente o mix de produção de eletricidade existente. No entanto, os desafios tecnológicos marcarão a tão esperada transição energética. Enquanto algumas tecnologias já estão prontas para o mercado, competitivas com as centrais elétricas a combustíveis fósseis, outras ainda precisam de se desenvolver e estão previstas reduções de preços significativas. Desta forma, ainda será possível combinar a segurança do aprovisionamento energético, a proteção ambiental e um desempenho económico atrativo para investidores e consumi-dores através de uma integração significativa de energias renováveis. Como parte das atividades de regionalização do Projeto Drawdown na Europa, este trabalho tem como principal objetivo obter, através da análise e interpretação de vários estudos e artigos, a gama futura do potencial das tecnologias de energia eólica num contexto Europeu e da União Europeia entre os anos 2020 e 2050, modelando a diminuição das emissões de CO2e e as necessidades financeiras da sua crescente ado-ção no mix da produção de eletricidade. O segundo objetivo é identificar e caracterizar as três principais tecnologias de energia eólica através de parâmetros técnicos e económicos - Onshore, Offshore e Small. Finalmente, o último objetivo consiste na identificação e desenvolvimento de uma análise da futura geração de eletricidade potencial para cada tecnologia eólica, utili-zando um vasto conjunto de cenários energéticos com diferentes pressupostos, mode-los e prazos temporais. Relativamente aos valores totais recolhidos para a União Europeia, espera-se que a geração de eletricidade para 2050 varie entre 1 116 - 5 256 TWh/ano, com 812 - 2 591 TWh/ano correspondentes à produção Onshore, 304 - 2 556 TWh/ano à produção Offshore e 0,6 - 109 TWh/ano à produção através de sistemas de aproveitamento do vento de pequena escala. No total, os sistemas eólicos constituem entre 6,7 - 23,3 % do mix energético da União Europeia. Nos próximos 30 anos, espera-se que estas tec-nologias reduzam entre 6.71 – 32.21 Gt CO2e com um aumento dos custos operacionais ao longo da vida útil de cerca de 310 – 2 700 mil milhões de euros