Renovables, electrificación y eficiencia: ecuación ideal para una transición energética

Por: Michelle Soto (@Michellesoto80) / LatinClima

29 de mayo de 2019.-Con tan solo ampliar el uso de fuentes renovables en combinación con una mayor electrificación, el mundo lograría reducir más del 75% de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en el sector energético para 2050 y, con ello, cumplir con las metas climáticas establecidas en el Acuerdo de París. Aún mejor: si a la ecuación se le suma la eficiencia energética, esas reducciones podrían llegar hasta un 90%.

Así lo detalla el último informe de la Agencia Internacional de las Energías Renovables (IRENA, por sus siglas en ingles) titulado: Transformación energética mundial: hoja de ruta hasta 2050, el cual se presentó oficialmente durante el Diálogo de Berlín sobre Transición Energética o BETD.

De hecho, y según este informe, las emisiones de GEI deben reducirse 3,5% por año desde ahora hasta 2050 y continuar a la baja después de esa fecha si lo que se busca es impedir que la temperatura media del planeta se incremente por encima de los 2°C e, idealmente, ni siquiera sobrepase 1,5 °C. Es más, las emisiones derivadas del sector energético deberían llegar a su tope en el 2020 y declinar.

“Se necesita una matriz energética global basada 50% en renovables para alcanzar la meta de 1,5 °C”, destacó Dolf Gielen, director del Centro de Innovación y Tecnología de IRENA.

¿Es posible? Para Simone Peter, presidenta de la Federación Alemana de Energía Renovable (BEE, por sus siglas en inglés), sí lo es y puso a su país de ejemplo. En el 2018, Alemania evitó liberar a la atmósfera un total de 100 millones de toneladas de dióxido de carbono gracias a que las fuentes renovables representaron el 38% de la matriz eléctrica.

Según IRENA, el 40% de la electricidad generada por España durante 2018 provino de renovables. En el Reino Unido, ese porcentaje fue 33%. En América Latina, países como Costa Rica generaron más del 90% de su electricidad con fuentes renovables.

Para Francesco La Camera, director general de IRENA, esto fue posible -en parte- debido a que los costos de las energías renovables están declinando rápidamente. “Cada vez es más barato invertir en nuevas plantas solares, eólicas e hidroeléctricas”, dijo.

En setiembre del 2018, la Iniciativa Carbon Tracker -en su informe titulado 2020 Vision: Why you should see peak fossil fuels coming– ya había advertido que los costos de la energía solar fotovoltaica, eólica y el almacenamiento a través de baterías estaban disminuyendo rápidamente, al punto de poder competir con los combustibles fósiles sin necesidad de subvenciones.

“Los costos han caído en torno al 20% por cada duplicación de la capacidad y se espera que esto continúe. Para 2020, las energías renovables serán más baratas que los combustibles fósiles en todas las grandes regiones del mundo”, se lee en el informe de Carbon Tracker.

De hecho, gracias a esa caída de precios y popularización de las tecnologías renovables, las fuentes solar fotovoltaica y eólica representaron el 84% de la nueva capacidad energética en 2018, según IRENA.

“El nivel de inversiones adicionales necesario para que el mundo se encamine hacia una vía más respetuosa con el clima por encima de los planes y políticas actuales es de US$15.000 millones para 2050, una suma significativa, pero que disminuyó en más de un 40% en comparación con el análisis anterior debido, en gran medida, a la rápida caída de los costos de las energías renovables, así como a las oportunidades de electrificar el transporte y otros usos finales”, se lee en el informe de IRENA.

Carbon Tracker se mostró optimista con el panorama futuro: “Con una demanda mundial de energía que se espera crezca entre un 1 y un 1,5% y que la energía solar y eólica crezca entre un 15 y un 20% anual, la demanda de combustibles fósiles alcanzará su punto máximo entre 2020 y 2027, muy probablemente en 2023”.

El punto de inflexión, según Carbon Tracker, se dará cuando las energías solar y eólica representen alrededor del 6% de la oferta total de energía y el 14% de la oferta mundial de electricidad.

En relación con esto, La Camera señaló: “si bien el mercado reacciona a los buenos precios y esto funciona, también se requiere de acción política para lograr la transición”.

Según el informe de IRENA, la transición energética parece ser también una buena inversión económica. Por ejemplo, si se acelera la transición energética bajo estos principios de fuentes renovables, electrificación y eficiencia, la economía mundial podría generar un ahorro acumulado de hasta US$160.000 millones en los próximos 30 años, debido a los costos evitados en materia de salud, subsidios relacionados con energía y daños climáticos.

Según IRENA, cada dólar destinado a la transición energética se amortizaría hasta siete veces, mientras que la economía mundial registraría un crecimiento del 2,5% en 2050. “La transición hacia las energías renovables es lógica desde el punto de vista económico. A mitad de siglo, la economía mundial habría crecido y los trabajos creados en el sector energético impulsarían el empleo en 0,2%”, declaró La Camera.

Ese 0,2% equivale a siete millones de empleos al 2050. Eso sí, La Camera enfatizó en la necesidad de adoptar medidas para garantizar una transición justa para aquellas personas que pierdan sus puestos de trabajo en el sector de los combustibles fósiles.

Crecen las renovables, pero las emisiones siguen en aumento

Si bien las renovables crecieron en el último año, las emisiones de GEI relacionadas con energía también lo hicieron a una media de 1,3% anual en los últimos cinco años. Para cumplir con las metas climáticas establecidas en el Acuerdo de París, se requiere reducir las emisiones 70% respecto del nivel actual, esto con miras al 2050.

Según la Agencia Internacional de Energías Renovables (IEA, por sus siglas en inglés), en 2017 y 2018 ese aumento de las emisiones vino impulsado por un mayor uso de combustibles fósiles. “El aumento de la demanda de electricidad fue responsable de más de la mitad del crecimiento de las necesidades energéticas”, se lee en el reporte estadístico de IEA, accesible en su sitio web (www.iea.org).

En ese período, el gas natural se convirtió en la principal fuente energética. Según IEA, representó casi el 45% del aumento de la demanda total de energía. Según el World Watch Institute, algunos países están viendo en el gas natural una fuente de transición que les permite abandonar el carbón mientras se encaminan hacia las renovables.

“Aunque sigue siendo un combustible fósil, el gas natural contiene un 25% de carbono respecto al petróleo y la mitad que al carbón. Debido a que las plantas de gas también son más eficientes, el reemplazo de la planta de carbón promedio por una nueva planta de gas reduce las emisiones de dióxido de carbono en un 63%”, se lee en el sitio web del World Watch Institute.

“Por tanto, el despliegue de gas natural a mayor escala, especialmente en el sector de generación de electricidad, podría desplazar a los combustibles fósiles más sucios, proporcionando una opción asequible para reducir inmediatamente las emisiones de gases de efecto invernadero y mejorar la calidad del aire. A diferencia de las plantas de carbón, los generadores de gas se pueden encender y apagar fácil y rápidamente, proporcionando el respaldo flexible que se necesita a medida que la energía solar y eólica se convierte en una parte más grande del sistema eléctrico”, continúa el World Watch Institute.

Sin embargo, como resultado de un mayor consumo energético, las emisiones globales de GEI relacionadas a este sector aumentaron 33,1 gigatoneladas, es decir, 1,7% en el 2017.

Aunque algunos ven al gas natural como fuente de transición, lo cierto es que la generación de electricidad a partir de carbón sigue siendo el mayor emisor, según IEA, ya que representa el 30% de todas las emisiones relacionadas con energía.

Los números del Global Carbon Project (GCP), publicados mediante un artículo científico en Earth System Science Data (ESSD), coinciden: “Tras una desaceleración temporal, las emisiones mundiales de dióxido de carbono aumentaron un 1,6% en 2017, y los nuevos datos indican que las emisiones están en vías de aumentar más del 2% en 2018 gracias a los aumentos sostenidos en el uso de carbón, petróleo y gas”.

“Si bien parece que el consumo de carbón puede haber aumentado ligeramente en 2018, este ha ido disminuyendo año tras año durante los últimos años, y hay una tendencia creciente de los países, las empresas, los comerciantes y los inversores a rehuir la inversión en carbón”, señala IEA.

En este sentido, Global Carbon Budget no se mostró tan optimista como Carbon Tracker: “El rápido crecimiento de las tecnologías de baja emisión de carbono todavía no es suficiente para alcanzar el nivel máximo de las emisiones mundiales, y mucho menos para reducir agresivamente las emisiones a fin de cumplir el límite de calentamiento global muy por debajo de los 2°C establecido por el Acuerdo de París para evitar los peores impactos del cambio climático”, se lee en su reporte.

“La realidad política es que las renovables no son una prioridad en todos los países”, manifestó Gielen durante la conferencia de prensa previa al BETD.

Existe una realidad que no se puede obviar: el incremento en la demanda energética está asociada a desarrollo económico y búsqueda de bienestar social. Según Carbon Tracker, en los próximos 25 años el crecimiento de la demanda de energía vendrá por India (27%) y China (19%).

“La creciente demanda mundial de energía está superando los esfuerzos de descarbonización. Esto tiene que cambiar y debe hacerlo rápidamente”, apuntó Corinne Le Quéré, directora de Tyndall Centre for Climate Change Research e investigadora principal del Global Carbon Budget 2018, durante una conversación con periodistas del  2018 Climate Change Media Partnership, una iniciativa de The Stanley Foundation y Earth Journalism Network.

Para Gielen, se requiere desacoplar el crecimiento económico del uso de la energía fósil en cerca del 10% y el reto está en educar a los tomadores de decisión para hacerles ver que sí es posible. “Todavía hay una gran necesidad de información. Aún existen tomadores de decisión que creen que las fuentes fósiles son más baratas que las renovables”, comentó.

En este contexto, La Camera ve en la expansión de la electrificación el impulsor necesario para acelerar la transformación energética mundial. “La electrificación emparejada a las energías renovables es una solución importante para la descarbonización”, dijo.

Electricidad para transporte y calefacción

Según IRENA, en el 2050, la electricidad representaría el 50% del consumo mundial de energía (actualmente ese porcentaje es 19%). Además, para ese año, sería posible satisfacer el 86% de esa demanda mundial de electricidad con energías renovables.

Los principales impulsores de este crecimiento en la demanda eléctrica serían la cada vez mayor cantidad de vehículos eléctricos, un incremento en el uso de electricidad para calefacción y el surgimiento del hidrógeno como fuente renovable. En general, la energía renovable suministraría dos tercios del total de la energía.

Para Peter, el reto de la transición energética está en no dejar atrás a los sectores de calefacción/enfriamiento y transporte. “Solo la promoción de las energías renovables, tanto en el sector de la electricidad como en el de la calefacción/refrigeración y en el de la movilidad, puede garantizar el cumplimiento de los objetivos establecidos en el Acuerdo de París. La transición al suministro energético del futuro es ecológicamente necesaria y económicamente rentable”, destacó la presidenta de BEE.

“La transición a formas de transporte y calefacción cada vez más electrificadas, cuando se combinan con el aumento de la generación de energía renovable, puede generar alrededor del 60% de las reducciones de emisiones de dióxido de carbono relacionadas con la energía; reducciones necesarias para encaminar al mundo hacia el cumplimiento del Acuerdo de París”, señala IRENA en su último informe.

Para lograrlo, los países deberán invertir en sistemas energéticos más inteligentes por medio de la digitalización y descentralizados. También requerirán diseñar redes eléctricas flexibles e interconectarlas tanto a nivel nacional como regional, así como poseer infraestructura de recarga y almacenamiento. Gielen apuntó una más: “se requieren políticas que sean flexibles en cuanto al suministro, pero también en cuanto interconexiones, demanda a nivel de precios (tarifas) y almacenamiento”.

La electrificación del transporte se vislumbra como una opción para crear demanda para las fuentes renovables y, con ello, impulsar la transición. “La electrificación del transporte está mostrando signos tempranos de aceleración y las tecnologías facilitadoras que son clave en ello, como las baterías, están experimentando una rápida reducción de los costos”, subraya IRENA en su informe.

En 2017, los vehículos eléctricos representaban tres millones de los 800 millones de automóviles en todo el mundo. A finales de 2018, unos 5,6 millones de vehículos eléctricos de batería circulaban por las calles en todo el mundo.

El cambio a la electromovilidad no solo se está dando en automóviles, la electrificación de los autobuses es una de las mayores apuestas de las ciudades alrededor del mundo con tres fines: reducir emisiones de GEI, mejorar la calidad del aire y reducir el tráfico. La ciudad china de Shenzhen es ejemplo de ello, actualmente posee más de 16.000 buses eléctricos en operación.

Las previsiones de IRENA para 2050 son que cerca del 70% de los automóviles, autobuses, motocicletas y camiones sean eléctricos. “La electricidad proveniente de energías renovables es una buena opción para sustituir las fuentes fósiles en el transporte. Esto requiere un enfoque sistémico, porque no solo se trata del aspecto tecnológico, sino también tiene que ver con política pública, regulaciones, modelos de negocio”, enfatizó Gielen.

Es más, y según Gielen, la electromovilidad se perfila como una opción de almacenamiento. “Un carro eléctrico es una batería con ruedas. Si se tiene un sistema de carga inteligente, el carro se puede cargar durante el día, cuando hay una exceso de energía solar, y usarlo en otras aplicaciones durante la noche. Por el momento, esto no se está haciendo porque aún faltan pruebas por hacer, pero el potencial existe”, dijo el director del Centro de Innovación y Tecnología de IRENA.

Mayor eficiencia energética

“Las renovables son importantes, pero no es lo único por tomar en cuenta. Hay que enfocarse en cómo usamos la energía; es decir, en la eficiencia”, dijo Andreas Kuhlmann, director ejecutivo de la Agencia Alemana de Energía (DENA, por sus siglas en alemán), y añadió: “Sin eficiencia no se podrán alcanzar las metas climáticas”.

Según las previsiones de IRENA, y gracias a una mayor eficiencia energética, la demanda mundial de energía en 2050 sería ligeramente inferior al nivel actual, a pesar del importante crecimiento de la población (1.700 millones adicionales para 2050) y de una economía mundial más grande (que se triplicará para 2050).

“La electrificación de los sectores de uso final mediante el uso de energía renovable aprovecha las sinergias con las medidas de eficiencia energética y aporta mejoras adicionales en la intensidad energética. Una de las razones es que las plantas solares y eólicas producen electricidad con pérdidas mínimas de conversión de energía (y la intensidad energética se basa en la energía primaria), en contraste con las eficiencias mucho más bajas del uso de combustibles fósiles para la generación y los usos finales. Además, los accionamientos eléctricos y las bombas de calor son mucho más eficientes que los sistemas basados en combustibles fósiles comparables.

”El aumento de la electrificación reduce el crecimiento en el uso de la energía primaria en general, si se suministra con energía renovable, y permite que una cantidad determinada de energía renovable produzca un mayor porcentaje de participación en el sistema energético al mismo tiempo. Esta importante sinergia entre la energía renovable y la eficiencia energética a menudo se pasa por alto y puede abordar los mandatos de aumentar la eficiencia al tiempo que se incrementan las cuotas de las energías renovables”, se explica en el informe.

Eso sí, una matriz energética más eficiente requiere modificaciones. Por ejemplo, un sistema de transporte que sea intermodal para que las personas prefieran una movilidad compartida y basada en transporte público. Otro de los cambios necesarios atañe a la industria. Esta debe moverse hacia la economía circular y reubicarse en áreas donde la energía renovable es abundante.

Otro ejemplo: las interconexiones entre redes nacionales o regionales pueden ayudar a equilibrar la oferta y la demanda de energía. Los contadores inteligentes, que pueden permitir la fijación de precios en tiempo real, ayudarían a trasladar la demanda a los momentos en que el suministro de electricidad sea abundante.

“La electrificación, la automatización y la conectividad ayudarían a reducir las pérdidas de energía, fomentarían el cambio de comportamiento hacia un menor consumo y ayudarían a la energía renovable distribuida a aumentar su penetración a lo largo del tiempo”, concluye el informe de IRENA.