Hernieuwbare energie beschikbaar maken voor iedereen
De grootste uitdaging blijft het koolstofvrij maken van de economie en het terugdringen van de CO2-uitstoot door het gebruik van fossiele brandstoffen als energiebron geleidelijk af te bouwen.
Daarnaast is er de zorg dat de ontwikkelingen iedereen in gelijke mate ten goede moeten komen. Er moet rekening worden gehouden met ontwikkelingslanden die weinig toegang hebben tot elektriciteit, en met gemeenschappen met lage inkomens.
De schommelingen in beschikbaarheid van hernieuwbare energie verkleinen
Een belangrijke uitdaging blijft de relatieve onbetrouwbaarheid van hernieuwbare energiebronnen ten gevolge van hun afhankelijkheid van natuurlijke factoren (bijv. windmolens van de wind en zonnepanelen van de zon).
Om elektriciteit te kunnen leveren, moeten vraag en aanbod op het elektriciteitsnet in evenwicht zijn; de fluctuerende werking van hernieuwbare energiebronnen moet dus worden opgevangen.
Dit is mogelijk aan de aanbodzijde, via betrouwbare energiebronnen, of aan de vraagzijde, via energiedragers of oplossingen die de vraag controleren.
(Digitale) energie-infrastructuur ontwikkelen
Als gevolg van de energietransitie zal het elektriciteitsgebruik sterk toenemen door het gebruik van meer elektrische bronnen en meer elektrische apparaten.
Om dit in goede banen te leiden, moeten het elektriciteitsnet en de distributienetwerken worden aangepast. Zij moeten worden gemoderniseerd en worden voorzien van digitale ontwikkelingen die de nettocapaciteit kunnen verhogen en kunnen omgaan met oplossingen aan de vraagzijde kunnen beheren om de variabiliteit van het elektriciteitsaanbod op te vangen. Bovendien moet de waterstofinfrastructuur verder worden ontwikkeld om het volledige potentieel te kunnen benutten.
Het energieverbruik verlagen en kosten besparen
De algemene uitdaging om het verbruik van fossiele brandstoffen te verminderen kan ook worden bereikt door de energie-efficiëntie te verbeteren. Dit kan door de efficiëntie van het eindgebruik en de omzettingsefficiëntie van het gebruik van fossiele brandstoffen te verbeteren, maar kan ook het resultaat zijn van maatregelen om de hoeveelheid verloren energie te verminderen.
De keerzijden van de energieproductie beter beheersen
Hoewel de meeste hernieuwbare energiebronnen een beter alternatief zijn dan de traditionele energieopwekking op basis van fossiele brandstoffen, hebben zij ook hun schaduwzijden die een uitdaging blijven vormen voor de doelstelling van een volledig duurzame energievoorziening. Zij vereisen bijvoorbeeld zeldzame elementen en metalen of uitgestrekte landoppervlakten. Het is van essentieel belang dat hernieuwbare energie niet steeds weer schade toebrengt aan het milieu door de vernietiging van ecosystemen en de uitputting van natuurlijke hulpbronnen. Bovendien bevat de huidige energiemix nog steeds veel fossiele brandstoffen, waardoor grote hoeveelheden koolstof in de lucht terechtkomen.