Exponential roadmap (12)

TRANSFORMANDO SECTORES.

SUMINISTRO DE ENERGÍA.

Existen soluciones que permitirían reducir a la mitad las emisiones globales de este sector? Sí, porque el coste de la electricidad de origen solar y eólica y su almacenamiento ha disminuido. Esa reducción podría incluso realizarse a muy bajo coste.

Se puede conseguir en 2030? Sí, si el crecimiento en la eólica y la solar fotovoltaica continua a buena velocidad.

Qué barreras hay que superar?

• Restricciones institucionales.
• Diseño actual de los sistemas de energía.
• Control de los mercados por ciertas empresas del sector (que, en  mi opinión, no son muy partidarias de cambiar).
• Políticas que favorecen las tecnologías y modelos de negocio basados en los combustibles fósiles.

Cómo pueden eliminarse o reducirse esas barreras?

• Eliminando las subvenciones a los combustibles fósiles.
• Acceso a financiación pública para las inversiones en energías limpias.
• Modernización de la red.
• Descentralización de la producción.
• Establecer impuestos justos a las emisiones.

SITUACIÓN ACTUAL.

El consumo de energía es el responsable de 2/3 de las emisiones globales de gases de efecto invernadero (32Gt de CO2 + 3'3Gt de CO2e). De ellos, 18'5Gt CO2e serían directamente emitidas por el sector de producción de energía, un 34% del total de emisiones (12'4Gt directamente de la producción de electricidad y calor de otros sectores y 6'1Gt son de las emisiones del propio sector energético por extracción, refinerías y distribución de los combustibles fósiles). Las restantes 16'8Gt (originadas por consumos de combustibles en coches o carbón en la industria, entre otros) se incluyen en otros sectores.

En 2017 las emisiones del sector energético se incrementaron en un 1'6% y el incremento medio de la última década fue del 1'1%. Aunque el crecimiento en el consumo de las renovables puede hacer que la situación mejore.

(Imagen del informe)

SOLUCIONES PARA LA PRIMERA REDUCCIÓN A LA MITAD.

Emisiones generadas por el suministro energético = (Extracción + refinerías + distribución de combustibles fósiles) + (generación de electricidad y calor) = 6'06Gt + 12'46Gt = 18'52Gt.

Para conseguir una rápida descarbonización hay que reducir de forma importante la demanda energética, mejorando la eficiencia en la conversión de energía, en la industria, en el transporte y en la edificación.

En el informe se muestran optimistas (tal vez demasiado) considerando que el consumo energético se estancará entre 2020 y 2030 a medida que se incremente la electrificación y la mejora de la eficiencia.

Por otro lado, habría mejoras en las condiciones de vida: Actualmente mil millones de personas no tienen acceso a la electricidad y 3'3 millones mueren cada año prematuramente debido a la contaminación del aire (básicamente por la quema de combustibles).

ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA (FV):

• Adecuada para redes locales o regionales, pues se pueden instalar incluso en los tejados o en los patios traseros. Los números dicen que la energía solar puede proporcionar 1000000TWh/año, es decir, 6000 veces más que todo el consumo eléctrico mundial.
• La energía FV puede reducir sus costes exponencialmente y su uso puede crecer también exponencialmente. La única limitación actual es la capacidad de fabricación de los propios paneles. En 2000 la capacidad mundial de la FV instalada era de 0'8GW; en 2018 era de 500GW (con un pico en 2011 con el 80% de incremento manteniéndose después en un 20-25%/año). El país que más FV tiene instalada en China, seguida de Alemania, Japón, USA.
• Si se mantiene ese crecimiento anual del 20-25% se puede alcanzar los 6000TWh/año, reduciendo las emisiones en 4Gt/año al llegar a 2030. Si el crecimiento es mayor, las reducciones también se incrementarían.

(Imagen del informe)

ENERGÍA SOLAR TÉRMICA (o de concentración):

• Utiliza espejos/lentes para concentrar la luz solar y generar calor que puede mover una turbina. A diferencia de un panel FV, la térmica precisa recibir directamente la luz solar, pero puede almacenar la energía en forma de calor y usarse cuando no hay luz solar. FV y térmica son totalmente complementarias.
• Este tipo de energía creció una media del 60% entre 2009 y 2014 (gracias a su implantación en España, USA e Italia) pero la competencia de la FV ha reducido su velocidad de implantación.
• Si se consiguiera un crecimiento del 40%/año hasta 2030, se podría obtener una reducción de 0'4Gt/año al llegar a 2030.

(Imagen del informe)

ENERGÍA EÓLICA:

Es una fuente energética más potente que la solar y con menor coste por unidad de energía producida.

Ha tenido un crecimiento exponencial >20%/año entre 2000 y 2013, pasando de 31'5 a 640TWh/año. Su potencial energético individual también es superior a todo el consumo energético mundial.

Para cumplir el objetivo de reducir a la mitad las emisiones en 2030 bastaría con un crecimiento continuado del 10%/año hasta alcanzar los 4000TWh/año, reduciendo las emisiones en 2Gt.

(Imagen del informe)

OTRAS FUENTES DE ENERGÍA DE BAJAS EMISIONES: Nuclear + hidráulica + mareas + cogeneración con biomasa podrían, en 2030, contribuir a una reducción de 0'92Gt/año conjunta (pero ninguna de ellas superando 0'22Gt/año individualmente).

ALMACENAMIENTO Y REDES FLEXIBLES:

• Se precisa que las redes incorporen más digitalización, menos monopolización y menos proteccionismo gubernamental (los políticos pueden buscarse puertas giratorias en otros sectores también, digo yo).
• Electrónica + baterías + precios por tramos horarios = Mayor eficiencia energética + consumidores con mejor control sobre su consumo. El uso de técnicas comerciales de blockchain puede hacerlas más seguras.
• Las baterías pueden duplicar su capacidad cada 28 meses desde 2106 hasta 2030, alcanzando para esa fecha una capacidad total de 125-305GWh.
• La mejora en el almacenamiento y redes de distribución más optimizadas y flexibles podría disminuir la electricidad proveniente de combustibles fósiles en un 10% en 2030 (1'6Gt/año menos de emisiones).

(Imagen del informe)

REDUCIR LAS EMISIONES DE METANO:

• El metano es un gas de efecto invernadero 30 veces más potente que el CO2, que se emite durante la extracción de combustibles fósiles y por las fugas durante el transporte el propio metano o durante el transporte de gas licuado. En total, serían unas 3GtCO2e.
• Las soluciones para evitar estas purgas ya existen, pero se consideran poco rentables. Pero se podrían reducir a 0'45GtCO2e en 2030, mientras no se elimina el uso de combustibles fósiles.
• El metano generado en la agricultura se podría reutilizar en vez de emitirlo a la atmósfera.

(imagen del informe)