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La investigación sobre sistemas de energía 100% renovable es un fenómeno relativamente reciente. Se inició a mediados de la década de 1970, catalizada por el aumento vertiginoso de los precios del petróleo. Desde mediados de la década de 2000, ha evolucionado rápidamente hasta convertirse en un campo de investigación prominente que abarca un número amplio y creciente de grupos de investigación y organizaciones en todo el mundo. La conclusión principal de la mayoría de estos estudios es que las energías renovables al 100% son factibles en todo el mundo a bajo costo. Los conceptos y métodos avanzados ahora permiten que el campo trace caminos de transición realistas así como optimizados en costo o recursos y eficientes hacia un futuro sin el uso de combustibles fósiles. Estos caminos propuestos, a su vez, han ayudado a impulsar objetivos y acciones de políticas de energía 100% renovable, lo que ha llevado a más investigación. En la mayoría de los caminos de transición, la energía solar y la energía eólica emergen cada vez más como los pilares centrales de un sistema energético sostenible, combinado con medidas de eficiencia energética. La modelación de optimización de costos y una mayor disponibilidad de recursos tienden a llevar a mayores participaciones de energía solar fotovoltaica, mientras que el énfasis en la diversificación de la oferta energética tiende a señalar mayores contribuciones de energía eólica. Investigaciones recientes se han centrado en los desafíos y oportunidades relacionadas con la congestión de la red, el almacenamiento de energía, la interconexión de sectores, la electrificación del transporte y la industria implicando power-to-X y hydrogen-to-X, y la inclusión de enfoques de eliminación de dióxido de carbono (CDR) naturales y técnicos. El resultado es una visión holística de la transición hacia una economía de emisiones netas negativas de gases de efecto invernadero que puede limitar el calentamiento global a 1.5°C con un presupuesto de carbono claramente definido de manera sostenible y rentable, basado en sistemas de energía 100% renovable-industria-CDR. Inicialmente, el campo encontró un escepticismo muy fuerte. Por lo tanto, este documento también incluye una respuesta a las principales críticas contra los sistemas de energía 100% renovable, y también discute la inercia institucional que dificulta la adopción por parte de la Agencia Internacional de Energía y el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, así como posibles conexiones negativas con la aceptación comunitaria y la justicia energética. Concluimos discutiendo cómo este emergente campo de investigación puede avanzar aún más en beneficio de la sociedad.
Breyer et al. (Sat,) estudiaron esta cuestión.