5. modelos de referencia para un escenario altamente...

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Horizonte 2050. Hacia un modelo energético andaluz altamente descarbonizado Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 29 5. Modelos de referencia para un escenario altamente descarbonizado Existen numerosos estudios de referencia que plantean una intensa descarbonización tanto del sistema energético como de toda la actividad productiva en general para 2050. En la práctica totalidad de los estudios se contempla un incremento notable del ahorro energético y una multiplicación en la participación de fuentes renovables. En este capítulo se realizará una somera descripción de algunos de estos estudios y sus aspectos más relevantes, con especial atención a la Hoja de Ruta de la Energía 2050 de la Comisión Europea. 5.1 Hoja de ruta hacia una economía hipocarbónica competitiva en 2050 de la Comisión Europea Esta Hoja de Ruta señala como la Unión podrá reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de conformidad con el objetivo acordado de la horquilla 80% - 95% con respecto a los niveles máximos alcanzados en 1990. El análisis de las distintas hipótesis muestra que la vía más ventajosa desde el punto de vista económico sería una reducción de emisiones internas del orden del 40% y del 60% para 2030 y 2040 respectivamente con respecto a los niveles máximos registrados en 1990. En este contexto, se indican asimismo reducciones intermedias del 25% para 2020, lo que queda ilustrado en la siguiente figura 15 . Ilustración 20. Evolución de las emisiones de GEI en la UE hasta conseguir una reducción del 80% en 2050 con respecto a 1990. Fuente: (1). 15 Obsérvese que Andalucía ha superado esa frontera del 25% de reducción con respecto a los niveles máximos de emisiones, registrados en 2007, ya durante 2011.

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Horizonte 2050. Hacia un modelo energético andaluz altamente descarbonizado

Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 29

5. Modelos de referencia para un escenario altamente descarbonizado

Existen numerosos estudios de referencia que plantean una intensa descarbonización

tanto del sistema energético como de toda la actividad productiva en general para 2050.

En la práctica totalidad de los estudios se contempla un incremento notable del ahorro

energético y una multiplicación en la participación de fuentes renovables.

En este capítulo se realizará una somera descripción de algunos de estos estudios y sus

aspectos más relevantes, con especial atención a la Hoja de Ruta de la Energía 2050 de

la Comisión Europea.

5.1 Hoja de ruta hacia una economía hipocarbónica competitiva en 2050 de la

Comisión Europea

Esta Hoja de Ruta señala como la Unión podrá reducir las emisiones de gases de efecto

invernadero de conformidad con el objetivo acordado de la horquilla 80% - 95% con

respecto a los niveles máximos alcanzados en 1990.

El análisis de las distintas hipótesis muestra que la vía más ventajosa desde el punto de

vista económico sería una reducción de emisiones internas del orden del 40% y del 60%

para 2030 y 2040 respectivamente con respecto a los niveles máximos registrados en

1990. En este contexto, se indican asimismo reducciones intermedias del 25% para

2020, lo que queda ilustrado en la siguiente figura15

.

Ilustración 20. Evolución de las emisiones de GEI en la UE hasta conseguir una reducción del

80% en 2050 con respecto a 1990. Fuente: (1).

15

Obsérvese que Andalucía ha superado esa frontera del 25% de reducción con respecto a los

niveles máximos de emisiones, registrados en 2007, ya durante 2011.

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Esa vía tendría como resultado una reducción anual, respecto a 1990, del orden del 1%

en la primera década hasta 2020, el 1,5% en la segunda década de 2020 a 2030 y el 2%

en las dos últimas hasta 2050. El esfuerzo aumentará con el tiempo a medida que se

disponga de un conjunto más amplio de tecnologías rentables.

Es digno de destacar que se espera que no haya apenas emisiones por parte del sector de

la generación eléctrica a pesar de que la electricidad desempeñará un papel

fundamental, y bastante más relevante que en la actualidad, en la futura economía

hipocarbónica. El análisis indica que es posible eliminar prácticamente todas las

emisiones de CO2 de aquí a 2050 en el sector eléctrico y sustituir además una gran

parte de los combustibles fósiles en el transporte y la energía térmica.

Ilustración 21. Reducciones sectoriales esperadas bajo las hipótesis de la Hoja de Ruta hacia

una Economía Competitiva Hipocarbónica en 2050 con respecto a 1990. Fuente: (1).

Dado que el papel central que desempeñará la electricidad en la economía

hipocarbónica exige un uso significativo de las energías renovables, muchas de las

cuales tienen una producción variable, se necesitarán inversiones cuantiosas en redes

para garantizar la continuidad del suministro en todo momento. La inversión en redes

inteligentes (smart grids) es un factor clave para un sistema eléctrico hipocarbónico para

facilitar, en particular, la eficiencia de la demanda, una cuota mayor de renovables, la

generación distribuida y permitir la necesaria electrificación del transporte.

5.2 Hoja de Ruta de la Energía para 2050 de la Comisión Europea

El sector de la energía es responsable de la mayor parte de las emisiones de GEI de

origen antropogénico (2). Por lo tanto, la reducción en un porcentaje mínimo de un 80%

para 2050 supondrá una presión especial para los sistemas energéticos. Como respuesta,

la Comisión Europea publicó en 2011 una Hoja de Ruta de la Energía para 2050 donde

establece que la descarbonización del sistema energético europeo es posible. Esto se

traduce en la práctica en la disminución de las emisiones de CO2 del sistema

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Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 31

energético con respecto a los máximos registrados en 1990 en al menos un 85%16

,

incluido el sector del transporte y, por supuesto, reducir la dependencia energética y

especialmente respecto de los combustibles fósiles importados.

Se plantean hasta cinco caminos o hipótesis de trabajo de descarbonización diferentes,

los cuales se comparan con otros dos escenarios de base denominados: 1. “Escenario de

referencia” y 1.bis. “Escenario tendencial”:

2. Alta eficiencia energética. Compromiso político para lograr unos altos índices

de ahorro de energía; incluye exigencias mínimas más estrictas para aparatos y

edificios nuevos, elevados índices de renovación de los edificios existentes,

establecimiento de obligaciones de ahorro energético a las empresas de gas y

electricidad, etc. Esto conduce a una disminución de la demanda energética

primaria del 41 %, desde los picos de demanda registrados en 2005-2006.

3. Tecnologías de suministro diversificadas. No existe preferencia por una

tecnología de generación determinada. Todas las fuentes de energía pueden

competir en condiciones de mercado sin medidas de apoyo específicas. La

descarbonización está impulsada por la tarificación o fiscalización de las

emisiones de carbono (internalización de costes), dando por supuesta la

aceptación de la energía nuclear y de la captura y almacenamiento de carbono

por parte de la opinión pública.

4. Alta utilización de fuentes de energías renovables. Medidas de apoyo

decididas a las energías renovables que den lugar a una cuota muy elevada en el

consumo final bruto de energía, el 75% en 2050, y prácticamente del 100% en el

consumo de electricidad.

5. Captura y almacenamiento de carbono diferidos. “Nuclear gana a CCS”.

Semejante a la hipótesis de las tecnologías de suministro diversificadas, pero

partiendo de la base de que las tecnologías de captura y almacenamiento de

carbono evolucionan más lentamente. Da lugar a cuotas más elevadas de energía

nuclear y la descarbonización está más dictada por los precios del carbono que

por el impulso tecnológico.

6. Baja utilización de energía nuclear. “CCS gana a nuclear”. Semejante a la

hipótesis de las tecnologías de suministro diversificadas, pero partiendo de la

hipótesis de que no se pondrá en funcionamiento ninguna nueva central nuclear

a excepción de los reactores nucleares actualmente ya en construcción, da como

resultado una mayor penetración de la captura y almacenamiento de carbón

(alrededor del 32% en generación de electricidad).

16

Las emisiones de CO2 antropogénicas con origen en el sector energético disminuyeron en la

Unión un 8,5% entre 1990 y 2010.

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A lo largo de este trabajo se comprobará que el escenario de Alta Utilización de Fuentes

de Energías Renovables es especialmente interesante para su aplicación en Andalucía.

Ilustración 22 . Franja de cuotas de combustibles utilizados en energía primaria en 2030 y

2050 en los distintos escenarios en comparación con los resultados de 2005 (en %). Obsérvese

el papel predominante de las renovables (FER) sea cual sea el escenario elegido. Fuente: (29).

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Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 33

Ilustración 23 . Resumen de los principales resultados tras comparar los distintos escenarios

propuestos. Obsérvese que los costes energéticos relacionados con el PIB (GDP) son muy

similares entre los distintos escenarios. Fuente: (29).

Ilustración 24 . Resumen de los impactos causados por cada escenario. Obsérvese que el

modelo basado en Alta utilización de renovables (High RES) es el que mayor seguridad

energética aporta con respecto a la dependencia de terceros países. Fuente (29).

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Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 34

De los datos básicos aportados por las tres ilustraciones anteriores pueden destacarse los

siguientes hechos relevantes:

1. Sólo las fuentes renovables se erigen en fuentes líderes indiscutibles sea cual

sea el escenario. La segunda fuente energética en aporte se sitúa a bastante

distancia en todos y cada uno de los escenarios planteados.

Respecto al escenario “Alta Utilización de Renovables”:

2. El escenario que procura un ahorro energético mayor, sobre el escenario “alta

eficiencia energética” (40,6% con respecto a 2005-2006) es, precisamente el

escenario de “alta utilización de renovables” (37,9%, un 93% del ahorro con

respecto al de alta eficiencia energética). El escenario “baja utilización de

nuclear” le sigue de cerca (37,7%)

3. En este escenario es donde se da mayor independencia energética, reduciendo la

dependencia al 35,1% si bien todos los escenarios salvo el de “baja utilización

de nuclear” mantiene la cifra por debajo del 40%.

4. Los costes de la electricidad son notablemente más caros (20%-25%) en el

escenario “alta utilización de renovables” con respecto al resto. Sin embargo, en

lo que se refiere a los costes agregados internos de toda la energía utilizada en el

país, todos los escenarios arrojan cifras similares de entre 14%-14,5% del PIB17

,

mientras que la diferencia de costes totales para el consumidor con respecto a

mantener un escenario de referencia “business as usual” no es significativa.

5. La mayor penetración de renovables en el sistema requerirá una infraestructura

moderna, robusta e “inteligente” que incluya como una opción habitual el

almacenamiento de electricidad.

6. El escenario “alta utilización de renovables” es el que maximiza la seguridad

energética, en términos de dependencia de terceros países así como la creación

de empleo (junto con el de “alta eficiencia energética”).

17 Es digno de destacarse que los precios futuros de la energía se estiman en la Hoja de Ruta

suponiendo que gran parte del planeta se embarcará en una lucha contras las emisiones de GEI y

que, por tanto, la bajada de la presión sobre la demanda de combustibles fósiles conducirá a una

subsiguiente contención del precio de los mismos. De hecho, el precio estimado futuro del barril

de petróleo para 2050 se sitúa en el orden de los 127$ constantes de 2008 (por encima de 300$

nominales en 2050).

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Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 35

7. El aporte renovable asciende al 60% sobre la energía primaria, el 75,2% sobre el

consumo de energía final, el 86,4% sobre el mix eléctrico y el 73% en

transportes.

En las siguientes tablas se aprecia el coste económico estimado de los distintos

escenarios propuestos

Ilustración 25. Costes de los sistemas energéticos propuestos en cada escenario. Obsérvese que

el coste total para el consumidor es muy similar en todos los escenarios.

Ilustración 26. Diferencias de costes entre los distintos escenarios y el de referencia. Obsérvese

que optar el escenario más desfavorable en términos de costes (high energy effic.) supone un

extracoste para el consumidor de sólo el 1,28% con respecto al escenario de referencia.

En la siguiente ilustración se ilustra de forma gráfica la composición del mix básico de

energía primaria en cada escenario. La demanda de energía primaria es a grandes rasgos

similar en todos los escenarios, así como la preponderancia de las fuentes de energía

renovable.

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Ilustración 27. Reparto del mix de energía primaria en cada escenario. “Solids” hace

referencia a combustibles fósiles no fluidos como el carbón. Fuente (29).

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- Resumen de las conclusiones de la Hoja de Ruta de la Energía 2050 -

o La descarbonización del sistema energético es técnica y económicamente viable. Todos los

supuestos de descarbonización permiten alcanzar el objetivo de reducir las emisiones en torno a un

85% con respecto a los máximos registrados en 1990 y pueden ser menos costosos a largo plazo que

mantener las políticas actuales.

o La eficiencia energética y la energía procedente de fuentes renovables son cruciales.

Independientemente de la combinación energética concreta elegida, una mayor eficiencia energética

y un gran aumento del porcentaje de la energía procedente de fuentes renovables son necesarios para

alcanzar los objetivos de descarbonización en 2050.

o La electricidad tendrá que desempeñar un papel mucho más importante que en la

actualidad. La demanda final de electricidad aumenta notablemente incluso en la hipótesis de

denominada de “alta eficiencia energética”. Para llegar a ello, el sistema de generación de energía

deberá someterse a cambios estructurales y lograr un nivel significativo de descarbonización ya en

2030.

o Unas inversiones tempranas cuestan menos. Las decisiones de inversión en la infraestructura

necesaria hasta 2030 deberán tomarse ahora, porque habrá que sustituir las infraestructuras

construidas hace treinta o cuarenta años. Actuar inmediatamente puede ahorrar cambios más

costosos dentro de veinte años.

o La evolución energética de la UE requiere de economías de escala, la modernización y una mayor

flexibilidad de infraestructuras tales como las interconexiones transfronterizas, las redes eléctricas

inteligentes o smart grids y las tecnologías hipocarbónicas para producir, transmitir y almacenar

energía. El mayor uso de energías renovables, así como las mejoras en eficiencia energética, exigen

una infraestructura moderna, fiable e inteligente.

o Todas las hipótesis muestran una transición desde un esquema financiero de gastos

operativos/de combustible elevados a gastos de capital elevados. Es decir, un sistema energético

donde se tendrán más protagonismo los fondos empleados construir la central que el circulante que

servirá para mantenerla funcionando.

o La energía nuclear tiene un papel importante en la descarbonización, compitiendo directamente

con los mecanismos de captura y almacenamiento de carbón por la cuota remanente que dejan

unas renovables erigidas en protagonistas absolutas del mix futuro en cualquier escenario.

o Los escenarios de descarbonización son asumibles en términos económicos. Ningún escenario

introduce costes adicionales significativos con respecto al escenario de referencia.

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5.3 Informe Especial sobre Renovables del Panel Intergubernamental sobre

Cambio Climático (IPCC).

El Informe Especial sobre Fuentes de Energía Renovable y Atenuación del Cambio

Climático, publicado en 2011 (30) estudia seis tecnologías de generación de energía

renovable:

Bioenergía y en particular: cultivos de energía; residuos forestales, agrarios y

pecuarios, y los denominados biocombustibles de segunda generación.

Energía solar directa y, en particular, la energía fotovoltaica y la energía solar de

concentración.

Energía geotérmica.

Energía hidroeléctrica.

Energía oceánica, que abarca desde la utilización de muros de contención hasta

el aprovechamiento de las corrientes oceánicas y otras técnicas que explotan las

diferencias de temperatura en el medio marino.

Energía eólica, tanto marina como terrestre.

Se afirma tras el estudio de hasta 160 escenarios, que el 77% del suministro de

energía mundial podría provenir de fuentes de energía renovables18

si se introducen

las políticas públicas adecuadas, en contraposición al 13% actual. Aunque el informe

concluye que la proporción de energías renovables aumentará probablemente, incluso

sin que medien políticas en ese sentido, explicita que la experiencia demuestra que el

aumento suele ser máximo cuando las políticas son favorables.

Así mismo, el informe recuerda que se utiliza menos de un 2,5% del potencial técnico

disponible para energías renovables en todo el mundo. En otras palabras, más de un

97% del potencial mundial factible en energías renovables está desaprovechado, por lo

que la disponibilidad de fuentes de energía renovable no será un factor limitante en

una sustitución de las fuentes mayoritarias actuales.

- Conclusiones del Informe Especial sobre Fuentes de Energía Renovable y

Atenuación del Cambio Climático -

o El 77% del suministro de energía mundial podría provenir de fuentes de energía renovable.

o La disponibilidad de fuentes de energía renovable no será un factor limitante.

18

El escenario “alta utilización de renovables” de la Hoja de Ruta de la Energía de la Comisión

Europea arroja un porcentaje muy similar en el consumo final, 75,2%.

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5.4 Renovables 2050 en la España peninsular: Informes de Greenpeace España.

La ONG medioambiental Greenpeace España encargó a un equipo del Instituto de

Investigación Tecnológica de la Universidad Pontificia de Comillas un estudio técnico

cuyo objetivo era averiguar si las renovables son suficientes para cubrir la demanda

energética de la sociedad española, teniendo en cuenta además los principales

condicionantes en cuanto a disponibilidad de recursos, restricciones ambientales y de

otros tipos sobre usos del suelo, acoplamiento entre demanda y capacidad de generación

y capacidad de transporte de la red eléctrica.

1) En noviembre de 2005 se presentaron los resultados de la primera parte del

proyecto bajo el título Renovables 2050. Un informe sobre el potencial de las

energías renovables en la España peninsular (31), donde se concluía que la

capacidad de generación de electricidad con fuentes renovables equivale a

más de 56 veces la demanda de electricidad de la España peninsular

proyectada en 2050, y a más de 10 veces la demanda de energía final total.

El informe realiza un análisis pormenorizado en función de las principales

tecnologías y también de las Comunidades Autónomas.

En el caso de Andalucía destacan las siguientes conclusiones con respecto a la

demanda proyectada para 2050:

Andalucía destaca especialmente por su potencial solar, suficiente como para

generar electricidad para satisfacer 52 veces su demanda de electricidad y 7

veces la demanda de energía primaria total por sí solo.

Podría ser autosuficiente para toda su demanda de electricidad con energías

renovables, pero incluso podría hacerlo sólo con una cualquiera de éstas:

Termosolar

Solar fotovoltaica con seguimiento

Solar fotovoltaica integrada en edificios

Chimeneas solares

Eólica terrestre

Eólica marina

Energía de las olas.

El territorio tiene capacidad para generar energía termosolar o eólica terrestre

suficiente para satisfacer toda la demanda eléctrica peninsular. Sólo con la

termosolar se podría satisfacer casi cuarenta veces la demanda eléctrica y

unas seis veces la demanda eléctrica peninsular total. La eólica terrestre, por

su parte, podría satisfacer diez veces la demanda eléctrica de Andalucía.

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Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 40

2) En 2007 se publicó la segunda parte del estudio con el título Renovables 100%.

Un sistema eléctrico renovable para la España peninsular y su viabilidad

económica (32) donde se cuantifica y evalúa técnica y económicamente la

viabilidad de un escenario basado en energías renovables para el sistema de

generación eléctrica peninsular con las siguientes conclusiones:

Es viable plantearse un sistema de generación basado al 100% en energías

renovables, tanto para el caso de la cobertura de la demanda eléctrica como de

la demanda de energía final total.

Los costes totales de la electricidad generada son perfectamente asumibles y

muy favorables respecto a un escenario tendencial.

Existen herramientas suficientes para garantizar una cobertura de la

demanda a lo largo de toda la vida útil del sistema de generación.

3) La culminación del estudio se produce en 2011 con el informe Energía 3.0: Un

sistema energético basado en inteligencia, eficiencia y renovables 100% (33).

Este informe recoge los resultados anteriores incorporando además el potencial

de explorar el potencial de la eficiencia energética y los sistemas inteligentes,

como las smart grids, para configurar un sistema energético en la España

peninsular que se abastezca al 100% con energías renovables y que mantenga el

uso de recursos y el despliegue de infraestructuras dentro de unos límites

razonables de forma que los costes económico y ambiental sean asumibles.

Como conclusiones cabe destacar:

El modelo Energía 3.0 no solo es técnicamente viable, sino muy favorable

respecto a una alternativa de seguir como hasta ahora desde todos los puntos de

vista: técnico, económico, ambiental y de ocupación del territorio.

La transición desde el contexto actual al modelo al Energía 3.0 debería

producirse tan rápidamente como sea posible, pues cualquier retraso en el

proceso de transición conlleva importantes penalizaciones ambientales y

económicas. Acelerar el proceso de transición proporciona un gran ahorro

económico.

Si bien existen recursos renovables suficientes para cubrir una demanda al uso

que no incorpore criterios de eficiencia y sistemas inteligentes en el conjunto del

sistema energético en el horizonte considerado (año 2050), estos criterios

resultan elementos imprescindibles para garantizar la sostenibilidad a largo

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Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 41

plazo y para limitar los recursos (económicos y de ocupación del territorio)

necesarios para proporcionar la cobertura de la demanda.

La integración y electrificación del sistema energético constituyen elementos

fundamentales del despliegue de eficiencia y sistemas inteligentes, y permiten

reducir de forma muy importante la demanda de energía final y optimizar el

aprovechamiento de la generación basada en energías renovables.

- Conclusiones de los Informes “Renovables 2050” de Greenpeace España -

o Andalucía dispone de potencial técnico renovable suficiente para satisfacer varias veces su

demanda de energía total.

o Es viable plantearse un sistema de generación basado al 100% en energías renovables.

o Aunque existen recursos renovables suficientes para cubrir la demanda en 2050, es más rentable y

seguro incorporar criterios de ahorro y eficiencia y sistemas inteligentes en el conjunto.

o La transición energética debería producirse tan rápidamente como sea posible

o Existen herramientas suficientes para garantizar una cobertura de la demanda.

5.5 El caso de Dinamarca

En 1973 la demanda de energía primaria de este pequeño país del Norte de Europa se

cubría nada menos que al 95% con petróleo importado. La crisis energética y económica

provocada por el embargo de la OPEP sumió a la población y el gobierno en una

especie de shock psicológico que todavía resuena con profundas consecuencias. Se forjó

una auténtica conciencia nacional sobre la extrema debilidad del sistema energético

nacional y debido a ello comenzó un largo debate al respecto que aún continua. Como

resultado se impulsaron campañas de exploración y explotación de hidrocarburos en el

Mar de Norte. En paralelo, Dinamarca impulsó una próspera industria eólica, su

principal recurso renovable, siendo reconocido hoy día en todo el mundo como un

tecnólogo líder en el tratamiento de esta fuente energética de origen renovable.

Como resultado, y con una población superior a los cinco millones de habitantes, una

superficie equivalente aproximadamente a la mitad de Andalucía, una buena capacidad

de interconexión eléctrica y una significativa preponderancia de un recurso de energía

renovable (eólica) sobre cualquier otro, el país se encuentra a comienzos de esta década

(2010) con un aporte significativo de renovables al sistema que se muestra en continuo

aumento, contabilizando un 23,6% de la energía final y un 40,7% de la electricidad

generada (un 30% solo con eólica, la renovable mayoritaria en el país). Sus emisiones

de CO2 en el sector energético ascendían ese año a 8,3 tCO2 per cápita y a 478

gCO2/kWh (34).19

19 En comparación, Andalucía contaba en 2011 con un 12,1% de renovables sobre la energía

final, un 26% en el mix eléctrico, emisiones de CO2 procedentes del sector energético de 5,0

tCO2 per cápita y 435 g CO2/kWh en el sector eléctrico.

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Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 42

La evolución de la política energética nacional desde 1973 se puede considerar un éxito

si se tiene en cuenta que es el único país de la Unión Europea cuya dependencia

energética fue negativa en 2011. Debido a sus exportaciones de hidrocarburos, sobre

todo petróleo procedente del Mar del Norte, el país produjo un 10% más de energía de

la que consume. Sin embargo, su estructura de consumo descansa aún en gran parte en

los combustibles fósiles (35). La situación no tiene visos de durar, puesto que se alcanzó

una producción pico de petróleo en 2004 que no ha cesado de decrecer desde entonces;

parece ser que el país pudiera haber llegado a su peak-oil particular como ocurre con

otros países con yacimientos en el Mar del Norte, caso de Reino Unido (36). Dinamarca

se encontró a lo largo de la década pasada en una encrucijada energética que intentará

resolver por medio de un gran pacto nacional en busca de un cambio total de paradigma

energético.

5.5.1 Dinamarca 100% renovable en 2050

El estudio Energy system analysis of 100 per cent renewable energy systems: The case

of Denmark year 2030 and 2050 (Análisis de sistema energético de un sistema

energético 100% renovable: El caso de Dinamarca, años 2030 y 2050) (37) nació como

una respuesta por parte de la Asociación Danesa Profesional de Ingenieros (IDA) al

anuncio realizado en 2006 por el Primer Ministro de que Dinamarca buscará en el futuro

la forma de independizarse totalmente del consumo de combustibles fósiles y la energía

nuclear.

El estudio se basa en más de 40 seminarios celebrados por la IDA, donde 1.600

participantes discutieron y diseñaron un modelo energético que pusiera el énfasis en la

eficiencia energética, la descarbonización del sistema y el impacto socioeconómico,

sobre todo el desarrollo industrial. Como conclusión se determina que el país podrá

contar con un suministro energético renovable en un 50% para 2030 y en un 100% para

2050.

Estando prácticamente fuera de discusión que Dinamarca tiene al alcance de la mano el

objetivo del 50% para 2030, la cuestión que se debate en la actualidad, a partir de la

publicación del estudio, es si el sistema se debe decantar por el uso de la biomasa, lo

que conllevará una reorganización notable de la superficie dedicada a los usos agrícolas,

o si por el contrario se debe impulsar aún más la generación eólica, lo que acarreará

unas necesidades de vectores energéticos a escala industrial, tales como hidrógeno y

almacenamiento de electricidad a gran escala, lo que sin duda decrementará la eficiencia

global del sistema.

5.5.2 Estrategia Energética 2050 en Dinamarca

El gobierno danés, indudablemente influenciado por el informe de la IDA, publicó en

Febrero de 2011 el informe Energy Strategy 2050: From coal, oil and gas to green

energy (Estrategia Energética 2050: Del carbón, el petróleo y el gas a la energía verde)

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(38), donde se contempla prescindir por completo del uso de combustibles fósiles para

2050, lo que implica contar en el mix energético nacional con un porcentaje de energía

renovable prácticamente del 100%.

Ilustración 28. Fases en la transición energética de Dinamarca desde 1973.

La Estrategia danesa se plantea además metas parciales, tales como una reducción de la

utilización de los combustibles fósiles en un 33% en 2020, consiguiendo prescindir por

completo de los combustibles fósiles en la producción de energía eléctrica y térmica

tan pronto como en 2035 y posponiendo el objetivo final en el sector transporte para

2050.

Dinamarca está considerado el país líder en investigación en energía eólica, contando

con la principal empresa del sector, Vestas, por lo que la Estrategia 2050 se considera

también un instrumento de competitividad económica y desarrollo industrial, pues

potenciará el uso y la investigación y el desarrollo en el campo de las energías

renovables.

- Conclusiones de la Estrategia Energética 2050 de Dinamarca -

o Dinamarca, un país pequeño, bien interconectado eléctricamente y que realiza esfuerzos notables

actualmente en descarbonización del sector energético y desarrollo de las renovables, prescindirá por

completo de los combustibles fósiles para producir electricidad o energía térmica en 2035.

o En 2050, cuando se complete la descarbonización total del transporte, no consumirá combustibles

fósiles y se contará con un suministro 100% renovable al alcance de la mano.

5.6 Viabilidad técnico económica para un suministro eléctrico 100% renovable en

España (Tesis Doctoral)

S. Galbete defiende en su tesis doctoral (39) que existen soluciones viables para lograr

un sistema eléctrico 100% renovable para España tan pronto como en 20 años sin que

supongan un reto inasumible para la industria actual.

No obstante, la tesis opta por un modelo más conservador que considera que el

suministro 100% renovable podría alcanzarse desde un punto de vista técnico, mediante

una trayectoria cómoda y económicamente viable hacia el año 2050, asumiendo

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determinadas suposiciones acerca de la evolución de los precios tanto de las tecnologías

renovables como no renovables, y siendo conservador con respecto a las tecnologías no

renovables respecto a las renovables. Por tanto, se propone la factibilidad técnica y

económica de un modelo eléctrico completamente renovable para España para el

año 2050.

La tesis propone empezar a trabajar pronto por la implantación inmediata de este

modelo puesto que “caminar hacia un sistema energético de fuentes renovables locales

es lo recomendable ya que las ventajas industriales, sociales y económicas superarían

con creces, a la larga, las evidentes dificultades que este cambio entraña.”

En la siguiente tabla se muestran las dos propuestas de mix eléctrico en el año 2050.

Ilustración 29. Dos propuestas del mix eléctrico 100% renovable comparado con el mix actual.

Por generación “controlable” se entiende un tipo de generación gestionable que pudiera ser

basado en biomasa, geotermia, etc. En general cualquier central gestionable.

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En la siguiente tabla se muestra un ejemplo de distribución porcentual de las potencias

renovables de las diversas fuentes en las distintas comunidades autónomas de España.

Ilustración 30. Ejemplo de distribución porcentual de las potencias renovables de las diversas

fuentes en las distintas comunidades de España

La comunidad que dispondría de mayor potencia es Andalucía ya que ofrece un

gran potencial en todas las tecnologías renovables. Le sigue Castilla-León y Castilla-

La Mancha con un importante potencial renovable también en todas menos en eólica

marina. La Comunidad de Madrid, muy densa en grandes poblaciones y con grandes

consumos, ofrece una excelente oportunidad de aprovechar mucha superficie de tejados

en captación solar fotovoltaica. De hecho, este sencillo concepto es de aplicación y

recomendable en cualquier caso a cualquier población con abundante recurso solar.

Para procurar una transición armoniosa se propone una hoja de ruta basada en el

apagado progresivo de las centrales de carbón y nucleares a medida que se vaya

cumpliendo su vida útil, así como una mantenimiento de las centrales de ciclo

combinado hasta prácticamente la entrada en escena del objetivo del 100% renovable.

Se propone también ayudar a la reconversión de las centrales fósiles en renovables

utilizando para ello combustibles derivados de la biomasa. Existen varias opciones

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interesantes para acometer esta reconversión, aunque quizá la más evidente sea la de

utilizar gas procedente de biomasa para alimentar centrales térmicas de ciclo

combinado. Otras opciones son utilizar biodiesel o reconvertir plantas térmicas de

carbón para quemar residuos forestales, etc. En cualquier caso, al ser plantas

generadoras de gran potencia, mayor de 400 MW en muchas ocasiones, normalmente

requieren grandes cantidades de biomasa generalmente superior al potencial de la

región. Por ello, puede darse el caso de que la necesaria logística de transporte de

biomasa llegue incluso a desaconsejar la operación. Sin embargo, en esas otras

ocasiones donde sí resulte factible lo sensato sin duda será considerar esta opción.

Para el año 2050 las energías renovables tendrían tasas de rentabilidad superiores

(4.1%) a las del mix actual (3.7%), lo que demuestra la viabilidad económica del

modelo propuesto.

5.7 Otros informes y estudios relevantes que proponen sistemas energéticos

altamente descarbonizados para 2050

German Advisory Council on the Environment (Ministry of the Environment,

Nature Conservation and Nuclear Safety, Alemania): Pathways towards a 100 %

renewable electricity system (40). Sistema eléctrico 100% renovable para

Alemania. Ámbito nacional.

WWF: El informe de la Energía Renovable: 100% de Energía Renovable para

el año 2050 (41). 100% renovables. Ámbito mundial.

EREC: Rethinking 2050. A 100% Renewable Energy Vision for the European

Union (42). 100% renovables. Ámbito europeo.

ECF: Roadmap 2050. A practical guide to a prosperous, low carbon Europe

(43). Hoja de Ruta para la descarbonización del sistema energético europeo.

Ámbito Europeo.

UKERC: Energy 2050 - Making the Transition to a Secure Low-Carbon Energy

System (44). Hoja de Ruta para una descarbonización del 80% de la energía de

Reino Unido para 2050. Ámbito nacional.