Energy TechnologyPerspectives 2014Harnessing Electricity’s Potential
ResumenEjecutivoSpanish translation
Energy TechnologyPerspectives 2014
Prospectivas de Tecnología Energética 2014
Harnessing Electricity’s Potential
Capturando el Potencial de la Electricidad
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AGENCIA INTERNACIONAL DE ENERGÍA
La Agencia Internacional de Energía (AIE) es un organismo autónomo, creado en noviembre de 1974. Su mandato original tenía, y sigue teniendo, una doble vertiente: promover la seguridad energética entre sus
países miembros mediante una respuesta colectiva a las interrupciones materiales del suministro de petróleo, e investigar y analizar fiablemente las posibilidades de garantizar una energía segura, asequible y limpia a sus
29 países miembros y a terceros. La AIE ha instaurado un programa integral de cooperación energética entre sus países miembros, cada uno de los cuales está obligado a mantener reservas de petróleo equivalentes a 90 días de sus importaciones netas. Entre las metas de la Agencia, cabe destacar los siguientes objetivos:
n Asegurar el acceso de sus países miembros a una oferta abundante y confiable de todos los tipos de energía; en especial, al mantener capacidades eficaces para responder en situaciones de emergencia en caso de interrupciones en el suministro de petróleo.
n Promover políticas energéticas sustentables que estimulen el crecimiento económico y la protección ambiental en un contexto mundial; sobre todo, en cuanto a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático.
n Aumentar la transparencia de los mercados internacionales mediante la recopilación y el análisis de datos sobre energía.
n Apoyar la colaboración mundial en tecnología energética para asegurar el suministro futuro de energía y moderar sus efectos sobre el medio ambiente; por ejemplo, mediante una mejor eficiencia
energética y el desarrollo y utilización de tecnologías con baja emisión de carbono.
n Hallar soluciones para los desafíos a que en materia de energía se enfrenta el planeta, a través de la participación y el diálogo con países no miembros, la industria, los
organismos internacionales y otros interesados directos.
Países miembros de la AIE:
AlemaniaAustralia
AustriaBélgica
CanadáCorea
DinamarcaEspaña
Estados UnidosEstonia
FinlandiaFrancia
GreciaHungría
IrlandaItaliaJapónLuxemburgoNoruegaNueva ZelandaPaíses BajosPoloniaPortugalReino UnidoRepública ChecaRepública Eslovaca
SueciaSuiza
TurquíaLa Comisión Europea
también participaen el trabajo de la AIE.
Por favor, tome debida nota de que esta publicación está sujeta a restricciones específicas que limitan su uso y distribución.
Los términos y condiciones están disponibles en Internet en: http://www.iea.org/termsandconditionsuseandcopyright/
© OCDE/AIE, 2014International Energie Agency
9 rue de la Fédéation 75739 Paris Cedex 15, France
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Resumen Ejecutivo
La edición de 2014 de Energy Technology Perspectives (ETP 2014 – Perspectivas sobre tecnología energética) apunta en una dirección en que las políticas y la tecnología, juntas, se convierten en fuerzas motrices –en lugar de instrumentos reaccionarios– de la transformación del sector energético en los próximos 40 años. La reciente evolución tecnológica, los mercados y los acontecimientos registrados en el ámbito energético han confirmado que pueden influir en los sistemas energéticos mundiales y han reforzado el papel esencial de las políticas a la hora de responder a la necesidad cada vez más urgente de satisfacer la creciente demanda energética teniendo en cuenta al mismo tiempo cuestiones relativas a la seguridad, el coste y los efectos medioambientales de la energía. Es preciso actuar de forma radical para transformar activamente el suministro de energía y su uso final.
Además de analizar las perspectivas mundiales hasta 2050 según diversos escenarios en todo el sistema energético para más de 500 opciones tecnológicas, ETP 2014 explora rutas para dirigirse a un futuro energético sostenible, en el que el apoyo político y las opciones tecnológicas respondan a factores económicos, de seguridad energética y medioambientales. Partiendo de la premisa de que la electricidad será un vector cada vez más importante en los sistemas energéticos del futuro, ETP 2014 examina detenidamente las acciones que se requieren con el fin de respaldar la implementación y el desarrollo de opciones sostenibles para la generación, la distribución y el consumo final de electricidad.
ETP 2014 analiza tres posibles futuros energéticos hasta 2050:
■ el Escenario 6 oC (6DS), hacia el que se dirige actualmente el mundo, con posibles resultados devastadores;
■ el Escenario 4 oC (4DS), que refleja las intenciones expresadas por los países de recortar las emisiones e impulsar la eficiencia energética; y
■ el Escenario 2 oC (2DS), que ofrece la visión de un sistema energético sostenible con emisiones reducidas de gases de efecto invernadero y de dióxido de carbono (CO2).
La situación actual y las últimas tendencias están recogidas en la publicación Tracking Clean Energy Progress, que proporciona una imagen de conjunto de los avances o de la falta de progreso de las principales tecnologías energéticas con baja emisión de carbono. En su conjunto, ETP 2014, presenta un amplio abanico de medidas necesarias y factibles que pueden adoptarse a corto y medio plazo, con el fin de asentar la base de los objetivos políticos a largo plazo en materia energética, e identifica claramente el papel de los actores, los responsables políticos y la industria en el sector energético.
Resumen Ejecutivo 3
Las tendencias energéticas mundiales muestran avances en la disociación entre la demanda y el crecimiento económico, pero desvelan igualmente escollos e incertidumbresEl Escenario 2DS confirma que el aumento de la población y el crecimiento económico mundiales pueden disociarse de la demanda energética, incluso en el caso del petróleo. Si se extienden las últimas tendencias hasta 2050 en el 6DS, la demanda mundial de energía aumenta un 70 % y las emisiones crecen más del 60 % en relación con los niveles de 2011. Con las mismas previsiones de población y producto interior bruto, la acción radical en el 2DS mejora drásticamente la eficiencia energética y limita el aumento de la demanda al 25 %, al tiempo que las emisiones se recortan más de un 50 %. Una de las diferencias más notables entre los dos escenarios consiste en que, en el 6DS, el petróleo sigue siendo el vector energético primario más importante, con un aumento de la demanda del 45 %, mientras que las opciones políticas y tecnológicas elegidas en el 2DS dan lugar a una reducción del 30 % de esa demanda.
Las energías solar, hidroeléctrica y eólica terrestre están despuntando, mientras que el desarrollo de otras formas de suministro energético limpias es diverso. La certidumbre política sigue siendo esencial para ofrecer una perspectiva de inversión positiva en relación con las tecnologías energéticas limpias. El coste por unidad de energía eólica terrestre y solar fotovoltaica (FV) siguió bajando en 2013 aunque más lentamente que en años anteriores; su competitividad en términos de coste está mejorando en algunos países, debido, en parte, a un diseño innovador del mercado. Por otra parte, y pese a su flexibilidad, las centrales de concentración de energía solar están desplegándose mucho más lentamente, y el descenso de su coste es menor. Por último, la capacidad nuclear mundial está estancada en la actualidad, ya que el modesto incremento de capacidad procedente de los nuevos reactores se ha visto anulado por el desmantelamiento de las viejas centrales no rentables en países miembros de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE); en 2025, a medio camino de la fecha límite de 2050 para alcanzar las metas del 2DS, es probable que la capacidad nuclear mundial instalada sea entre un 5 % y un 24 % inferior a los niveles necesarios, lo que demuestra una incertidumbre significativa.
Las economías emergentes han ampliado sus ambiciones y lideran la implementación de tecnologías con baja emisión de carbono. Los mercados emergentes han compensado con creces el incremento ralentizado o más volátil de la energía renovable en Europa y Estados Unidos, y Asia creó más de la mitad de las nuevas instalaciones solares FV del mundo en 2013. Las audaces medidas de China para apoyar el transporte limpio como medio de mejorar la calidad del aire en las ciudades han conllevado la puesta en circulación de aproximadamente 150 millones de vehículos eléctricos de dos ruedas y una mayor implantación de los autobuses eléctricos. A escala mundial, las ventas de vehículos híbridos y de vehículos eléctricos (VE) establecieron un nuevo récord en 2013, pero aún permanecen por debajo de la trayectoria prevista en el 2DS.
La continua expensión del uso del carbón contrarresta la reducción de emisiones lograda con el reciente progreso en la implementación de renovables, lo que subraya la necesidad de mejorar la eficiencia de las centrales de carbón e intensificar la captura y el almacenamiento de carbono (CAC). El aumento de la generación mediante carbón desde 2010 ha sido mayor que el del conjunto de las fuentes no fósiles, continuando así una tendencia de 20 años; el 60 % de la nueva capacidad
4 Resumen Ejecutivo
© OECD/IEA, 2014
Resumen Ejecutivo 5
instalada para el carbón en los últimos diez años fue subcrítica, la menos eficiente de las tecnologías de generación mediante carbón comercializadas. El futuro de la CAC es incierto; en estos momentos, esta tecnología avanza lentamente debido a su elevado coste y a la falta de compromiso político y económico. Para garantizar una implementación a largo plazo que sea competitiva en términos de coste y permita avanzar hacia la consecución de los objetivos climáticos, será necesario progresar a corto plazo en la investigación, el desarrollo y la demostración en materia de CAC.
Los combustibles fósiles decrecen hacia 2050 en el 2DS, pero su proporción en el suministro de energía primaria permanece por encima del 40 %, lo que refleja la importancia de su papel, particularmente en la industria, el transporte y la generación de electricidad. La capacidad de los diversos subsectores industriales para incorporar fuentes de energía renovable en sus procesos varía enormemente en función de la naturaleza del producto final y de las diversas restricciones de operación. La CAC es necesaria para capturar las emisiones procedentes tanto de la generación de energía como de los propios procesos. En el sector del transporte, una característica importante de los combustibles es la alta densidad energética. Aparte de los combustibles fósiles convencionales, solo los biocombustibles y el hidrógeno encierran el potencial para modos de transporte de larga distancia no conectados a una red, tales como el transporte de mercancías por carretera, la aviación o la navegación (en las áreas urbanas, varias opciones de batería y carga pueden contribuir más fácilmente a la movilidad eléctrica). Para la generación de electricidad, incluso en el 2DS se prevé que, en 2050, la combinación de fuentes de energía ya ampliamente descarbonizada siga dependiendo de los combustibles fósiles en un 20 % (frente a una dependencia del 70 % en 2011), en su mayor parte en asociación con la CAC.
La eficiencia energética aporta la mayor contribución a la reducción de las emisiones mundiales en el 2DS, pero deberá combinarse con otras tecnologías para alcanzar las metas a largo plazo. Entre el 6DS y el 2DS hasta 2050, la eficiencia energética representará el 38 % de la reducción acumulada de emisiones; las fuentes de energía renovable, el 30 %; y la CAC, el 14 %; la sustitución de combustibles y la energía nuclear marcarán la diferencia. El 2DS muestra ganancias sustanciales en materia de eficiencia en todos los sectores de uso final. En el transporte, el ahorro de combustible de la flota total de vehículos se doblará en el periodo de previsión, lo que mantendrá al mismo nivel el uso de energía en ese sector a pesar de que prácticamente se duplicará la actividad de transporte. Por su parte, el sector industrial recortará el uso de energía un 25 % mediante la implementación de mejores tecnologías disponibles y la mayor penetración de procesos de menor consumo energético, relacionados en ocasiones con el empleo de material reciclado. Aunque se prevé que la superficie mundial construida se extienda más de un 70 %, la demanda energética de los edificios solo aumentará un 11 %, sin que cambien los niveles de confort de los edificios y sin necesidad de que los hogares y las empresas reduzcan sus compras de aparatos o equipos electrónicos.
Una mayor electrificación supone una fuerza motriz del sistema energético mundialMundialmente, el aumento de la demanda de electricidad está adelantando al de todos los demás vectores de energía final, lo que crea la posibilidad de transformar radicalmente tanto el suministro como el uso final de la energía. Desde los años setenta, la proporción global de la electricidad en la demanda total de
© OECD/IEA, 2014.
© OECD/IEA, 2014
energética ha subido del 9 % a más del 17 %. De forma general en todos los escenarios, esta proporción alcanza el 25 % en 2050, aunque la demanda de electricidad crece un 80 % en el 2DS y un 130 % en el 6DS. Pero los índices regionales de aumento de la demanda real difieren enormemente: si bien permanecen casi sin cambios en los países de la OCDE en torno a un 16 %, aumentan rápidamente en aquellos países no pertenecientes a la Organización hasta índices tan elevados como el 300 %. ETP 2014 investiga las posibilidades de llevar al límite la electrificación del suministro y del uso final de energía, y analiza variantes con una mayor implementación de fuentes renovables para la generación, así como una mayor electrificación del transporte y de los edificios.
La transición a la electrificación hará necesaria una reversión masiva de las últimas tendencias, que han demostrado depender continuadamente de los combustibles fósiles sin CAC para generar energía. Para alcanzar las metas del 2DS, las emisiones de CO2 por unidad de electricidad deberán descender un 90 % en 2050. La persistencia de las tendencias actuales –que han conducido a una subida general del 75 % de las emisiones procedentes de la electricidad entre 1990 y 2011 debido al aumento de la demanda, con poca variación en la intensidad de emisiones– podrían propulsar peligrosamente al alza las emisiones relacionadas con la generación de electricidad; el uso constante por parte de algunos países de combustibles fósiles de importación para generación supone un mayor riesgo para la seguridad energética, y acrecienta la exposición a la volatilidad del suministro de combustibles, suscitando cuestiones de competitividad. En contraste, el 2DS evidencia la oportunidad de reducir sustancialmente la intensidad de emisiones, disminuir las importaciones de combustibles y potenciar la eficiencia en el uso final, para moderar el aumento de la demanda de electricidad.
Gráfica I.1Demanda de electricidad y porcentaje de electricidad, 4DS frente a 2DS, para países miembros y no miembros de la OCDE
Demanda total de electricidad
No miembros de la OCDE 4DS No miembros de la OCDE 2DS Miembros de la OCDE 4DS Miembros de la OCDE 2DS
Porcentaje de la electricidad en la demanda total de energía
Notas: TWh = teravatio-hora. A falta de otra indicación, todos los cuadros y gráficos provienen de datos y análisis de la AIE.
Punto clave El aumento de la demanda de electricidad difiere entre los países miembros y no miembros de la OCDE, pero la tendencia dominante apunta a un incremento del porcentaje de electricidad en el conjunto de la demanda energética.
6 Resumen Ejecutivo
© OECD/IEA, 2014.
La posibilidad de una mayor electrificación requiere cambios drásticos del suministro y la demanda, que deberán verse facilitados por una mayor coordinación de todos los actores del sectorEl impresionante nivel de implementación de tecnologías renovables está empezando a configurar un futuro sustancialmente diferente de la oferta. Esto se verifica a pesar de que los vectores energéticos fósiles aún representaban en 2011 las dos terceras partes del combustible primario de la generación eléctrica mundial y constituían la mayor parte del reciente aumento de la demanda. Los índices de crecimiento con dos dígitos de la generación de electricidad mediante energía eólica y solar FV durante los últimos años propinaron que la proporción mundial de las energías renovables alcanzara el 20 % en 2011; el 2DS muestra que estas energías podrían representar el 60 % en 2050. En el Escenario 2DS de Alta Proporción de Energías Renovables (2DS hi-Ren), la energía solar se convierte en la fuente de electricidad dominante hacia 2040 y aporta el 26 % de la generación mundial para 2050.
A medio plazo, el 2DS prevé una fuerte interacción entre las energías renovables variables y la flexibilidad del gas natural para responder tanto a la generación básica como a la generación de compensación. La generación basada en gas favorece dos elementos de un sistema energético más limpio: una mayor incorporación de energías renovables y el desplazamiento de generación basada en carbón. La evolución de su papel en un sistema dado dependerá de la dotación de recursos regionales y de la combinación de fuentes de energía para generación de electricidad. Adaptar la generación alimentada con gas para un funcionamiento flexible abre la puerta a la competencia entre las tecnologías de generación, y tanto los motores de combustión interna como las turbinas de gas de ciclo abierto, las turbinas de gas de ciclo combinado (TGCC) e incluso las pilas de combustible podrían resultar de interés en ese caso. En las regiones con planes ambiciosos de implementación de electricidad renovable, la eficiencia a carga parcial, velocidad de aumento de carga, el ratio entre la carga máxima y mínima y los tiempos de arranque son más pertinentes para las centrales alimentadas con gas que la eficiencia de carga completa. El resultado de la competencia entre el carbón y el gas depende más de la economía de las emisiones de CO2 y de los precios del combustible que de las mejoras tecnológicas. Si los precios del carbón y del CO2 son bajos, las centrales de carbón sin CAC son lo suficientemente flexibles como para seguir siendo rentables.
El gas natural deberá verse únicamente como un puente hacia tecnologías energéticas más limpias a menos que se despliegue la CAC. Después de 2025, en el 2DS, las emisiones de las centrales alimentadas con gas serán superiores a la intensidad de emisión de carbono de la generación eléctrica global; el gas natural perderá su estatus de combustible de bajo contenido en carbono. Partiendo del hecho de que las centrales de gas necesitarán contar con CAC para alcanzar las metas del 2DS, ETP 2014 realiza una comparación de los costes y beneficios que supone aplicar la CAC para generación mediante carbón y mediante gas. En general, el coste por tonelada de CO2 (tCO2) es mayor en el caso del gas que del carbón, pero cuando se compara el coste de la electricidad con bajas emisiones, la generación mediante gas resulta más atractiva que la efectuada mediante carbón. A un precio del carbono de 100 USD/tCO2 (y suponiendo un precio razonable para el gas y el carbón), una TGCC con CAC arroja un coste normalizado de la electricidad (levelised cost of electricity, LCOE) menor que una TGCC sola y resulta menos costosa que el carbón pulverizado supercrítico con CAC.
Resumen Ejecutivo 7
© OECD/IEA, 2014
La descarbonización del sector eléctrico puede inducir el efecto indirecto de reducir las emisiones de los sectores de consumo final, sin necesidad de invertir más en los mismos. Aún así, para aprovechar plenamente los beneficios que reportaría el contar con una mayor proporción de electricidad descarbonizada, incluyendo alcanzar los objetivos de emisiones del 2DS, se necesitan estrategias exhaustivas que combinen la electrificación con iniciativas en el uso final. Mejorar la eficiencia del consumo y gestionar la demanda son dos elementos esenciales para limitar la necesidad de expansión de la capacidad y rebajar los gastos de inversión en todo el sistema eléctrico.
Una mayor electrificación de los edificios mediante una mayor penetración de bombas de calor como parte de un enfoque completo de mejora de la eficiencia energética de los edificios puede desplazar significativamente la demanda de gas natural. Las bombas de calor para calentar/refrigerar el espacio y el agua permitirán que la electricidad desplace el consumo de gas natural. El Escenario 2DS de Edificios Electrificados (2DS-EB) considera la posibilidad de instalar bombas de calor por encima de los niveles del 2DS para aplicaciones térmicas destinadas al calentamiento de espacios y el agua, centrándose en la Unión Europea y en China. Mientras en el 2DS la proporción del gas en la Unión Europea cae del 34 % en 2011 al 32 % en 2050, en el 2DS-EB desciende hasta un 25 %. Por su parte, en China, la proporción del gas natural en los edificios giraba en torno al 60 % en 2011. En el 2DS, el gran crecimiento económico y la urbanización esperados hacen crecer el consumo de energía en los edificios en China un 24 % para 2050; el aumento de la demanda de espacio y agua calientes empujan la proporción del gas natural para este servicio hasta prácticamente el 20 %. En el 2DS-EB, un aumento en la instalación de bombas de calor evita la mayor parte de ese aumento de la demanda de gas natural y modera, al mismo tiempo, el cambio general de la demanda de electricidad para los edificios: la Unión Europea registra un descenso de cerca del 4 % en el 2DS, mientras la demanda en China aumenta únicamente cerca del 4 %.
La electrificación del transporte, junto con un mayor ahorro de combustible, el cambio a otros combustibles y las nuevas tecnologías de transporte, incidirá sustancialmente en la reducción del uso de petróleo en el sector en el 2DS sin hacer aumentar considerablemente la demanda general de electricidad. El 2DS electrifica rápidamente tanto el transporte de pasajeros personal como público y extiende la electrificación al transporte de mercancías ferroviario. El 2DS de Transporte Electrificado (2DS-ET) amplía los límites instaurando igualmente la infraestructura necesaria para electrificar los vehículos pesados, con lo que, para 2050, podría conseguirse una reducción adicional de la demanda de petróleo del 5 % para un nivel de actividad de transporte similar. Dado que el transporte depende estrechamente del petróleo, incluso las medidas progresivas en materia de electrificación producen notorios ahorros: aunque la electricidad constituirá únicamente el 11 % de la demanda energética total para el transporte en 2050 en el 2DS, representará aproximadamente el 50 % de las ganancias en eficiencia del sector. Pero incluso con una electrificación agresiva, la proporción de la demanda de electricidad para el transporte permanecerá por debajo del 15 %.
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Resumen Ejecutivo 9
Cuadro I.1 Caso de estudio nacional de ETP 2014: la electrificación de la India
Ante la previsión de que la demanda de electricidad en la India se duplique, como mínimo, en los próximos diez años, el sector eléctrico deberá enfrentarse a dos grandes desafíos: generar suficiente electricidad para el crecimiento económico previsto y hacerla llegar a los 300 millones de personas que carecen actualmente de acceso a ella.
El carbón es el recurso energético primario más abundante en la India y, en la actualidad, el 68 % de la electricidad proviene de esta fuente. La eficiencia media de las centrales eléctricas del país alimentadas con carbón es baja (33,1 %), y las emisiones (más de 1100 gramos de CO2 por kilovatio-hora [gCO2/kWh]) son muy superiores a los niveles mundiales medios (750 gCO2/kWh). Las políticas destinadas a detener la construcción de unidades subcríticas y a alentar el uso de tecnología más eficiente son insuficientes para lograr la reducción necesaria de emisiones de
CO2. Además, la continuada dependencia de los combustibles fósiles exigirá que la India complemente con importaciones el suministro nacional de gas y carbón.
Cabe alabar a la India por sus ambiciosos planes, orientados a explotar mejor su abundante potencial de generación a partir de fuentes eólicas y solares, y a expandir la geotermia, la biomasa y pequeñas centrales hidroeléctricas. La ampliación de la capacidad nuclear e hidroeléctrica a gran escala contribuirán a gestionar las redes congestionadas y a incorporar capacidad de renovables variables.
El aumento previsto de la demanda debería convertir a la India en una oportunidad atractiva para los inversores del sector energético. Para rebajar el elevado coste de financiación de nuevos proyectos, será esencial hacer frente a los complejos procesos administrativos y a los riesgos de inversión.
Una perspectiva de “pensamiento sistémico” puede posibilitar una integración intersectorial optimizadaLa elección de tecnologías y su incorporación en las diversas fases de generación, transmisión y distribución (T&D), y consumo de la electricidad desempeñarán un papel fundamental en el desarrollo de sistemas eléctricos integrados rentables. La comunidad energética ha reconocido ampliamente la necesidad de introducir una amplia gama de tecnologías y políticas a largo plazo en el suministro, la T&D y la demanda a fin de instaurar un sistema limpio y resiliente que respalde un funcionamiento eficiente, flexible, fiable y asequible (Gráfica I.2). El “pensamiento sistémico” es particularmente importante durante esa transición para rentabilizar las inversiones en el sistema eléctrico y garantizar una gestión eficaz de los sistemas futuros en los que las energías eólica y solar dominen la generación de electricidad. Este enfoque también es necesario para incitar a todos los actores del sistema a optimizar la infraestructura existente y orientar la investigación, el desarrollo, la demostración y la implementación hacia la integración.
El almacenamiento de electricidad puede desempeñar múltiples funciones en sistemas eléctricos de bajo impacto en emisiones de carbono, pero el análisis de ETP 2014 ha hallado que es poco probable que el almacenamiento, en sí, constituya una fuerza transformadora. El papel del almacenamiento de electricidad en un sistema energético dado dependerá del desarrollo del conjunto del sistema. El almacenamiento por bombeo de agua (ABA) contribuye actualmente el 99 % de todo el almacenamiento
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de electricidad instaurado y es apropiado en numerosas aplicaciones de almacenamiento. A pesar de que está emergiendo un amplio abanico de tecnologías diferentes, ninguna se ha implementado a una escala de capacidad comparable al ABA . El valor de la flexibilidad que pueden brindar las tecnologías de almacenamiento de electricidad aumentará a medida que incremente la proporción de energías renovables variables presentes en los sistemas eléctricos. Sin embargo, para esos servicios, las tecnologías de almacenamiento competirán con otros elementos tales como redes internas más fuertes, la interconexión, la integración de la demanda y la generación flexible. Con las estructuras actuales de mercado, el coste supone un escollo innegable a la implementación del almacenamiento. La regulación de la frecuencia, el seguimiento de la carga y las aplicaciones fuera de red para el almacenamiento de la electricidad constituyen las oportunidades de implementación más atractivas a corto y medio plazo, y podrían estimular la reducción de los gastos; en la mayoría de los mercados, sin embargo, el almacenamiento solo se instaurará después de maximizar soluciones más económicas.
Gráfica I.2 El sistema eléctrico integrado e inteligente del futuro
Transmisión y distribución inteligentes
Control inteligente
del sistema energético
Recursos de energía renovable
Recursos de
energía distribuida
Bombeo de agua
AlmacenamientoAire comprimido
Generación centralizada
de electricidad y calor
CAC
Electrificación del transporte
Punto clave La mejor integración de todos los elementos de los sistemas eléctricos hará las operaciones más complejas, pero también mejorará el funcionamiento, la eficiencia y la resiliencia, y optimizará los recursos energéticos y las inversiones.
Aunar inteligentemente la convergencia de la generación de electricidad a partir de la energía solar FV con el aumento de la demanda de movilidad eléctrica (e-movilidad) facilitará una mayor penetración de ambas tecnologías; combinar la energía solar FV con el almacenamiento de electricidad abrirá nuevas posibilidades. Una gestión eficaz de la creciente demanda de electricidad originada por los vehículos y los aparatos eléctricos puede apoyar el funcionamiento de un sistema
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integrado si se impulsan la infraestructura y tecnología existentes, y se optimiza el despliegue de nuevas opciones. Si bien una carga mal gestionada de los vehículos eléctricos podría producir una multiplicación de picos de demanda, una carga bien organizada a mediodía o en horas valle contribuiría por el contrario a suavizar la curva de carga neta y a facilitar la incorporación de la energía solar FV. En las áreas electrificadas, la gestión de la carga, las interconexiones, la generación flexible y las capacidades de almacenamiento pueden emplearse para integrar una mayor presencia de la energía solar FV, y competir en coste y resultados. Los paneles solares FV combinados con un almacenamiento de electricidad a pequeña escala son idóneos para aplicaciones externas a la red y pueden brindar acceso en áreas remotas.
Políticas, financiación y mercados en apoyo de una transformación activa del sistema energético mundialETP 2014 evidencia que la inversión adicional de 44 billones USD1 necesaria para descarbonizar el sistema energético de aquí a 2050 de acuerdo con el Escenario 2DS se verá más que compensada por un ahorro de combustible superior a 115 billones USD, lo que dará lugar a un ahorro neto de 71 billones USD. Incluso con una tasa de descuento del 10 %, el ahorro neto superará los 5 billones USD. Para aprovechar el potencial de los sistemas energéticos integrados y desbloquear ese ahorro, deberá recurrirse a un enfoque político coordinado, destinado a transformar activamente tanto el sistema energético como los mercados subyacentes. Partiendo de la base de que aún no se ha movilizado la financiación necesaria, ETP 2014 examina la forma en que los inversores evalúan el riesgo y el retorno sobre inversión. El análisis pone de manifiesto que, en el fondo, existe una desconexión entre el uso del coste normalizado de energía (LCOE) por parte del sector energético y la confianza de los inversores en el valor actual neto. Para financiar centrales eléctricas de baja emisión de carbono (renovables, nuclear, CAC) en un marco de mercados competitivos, es necesario que el rendimiento de la inversión compense los riesgos de posibles cambios en las fuentes de ingresos procedentes de la generación de electricidad, derivados, por ejemplo, de la imprevisibilidad de los precios del carbono, del gas y del carbón en el futuro.
De la experiencia con las tecnologías limpias que están entrando actualmente en los mercados energéticos se desprende que la regulación y la transformación del mercado pueden potenciar o impedir el desarrollo del potencial de las diferentes tecnologías, incluido en lo que a su competitividad se refiere. Hasta la fecha, las inversiones en tecnologías de baja emisión de carbono han sido estimuladas por medidas de soporte, como las tarifas reguladas, las subvenciones en función de los resultados y los sistemas de cuotas. Los gobiernos deberán evaluar si esos mecanismos siguen siendo pertinentes o si deben sustituirse por otros. Pasar de un entorno regulado con mecanismos de apoyo a un enfoque de mercado incrementa considerablemente el riesgo al que se ven expuestos los inversores, ya que multiplica el riesgo de incertidumbre de los mercados del carbono y de los precios de venta mayorista de la electricidad para los inversores y puede requerir diversas medidas compensatorias. En algunos casos, ciertos modelos empresariales innovadores han resultado eficaces para que las tecnologías emergentes puedan ganar nuevos nichos de mercado. Los vehículos eléctricos, por ejemplo, representan más del 10 % de los programas de vehículo compartido o multiusuarios lanzados
1 Salvo indicación en contra, todos los gastos y precios son reales, en USD de 2012, esto es, excluida la inflación.
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12 Resumen Ejecutivo
recientemente en el mundo, en comparación con una parte de mercado inferior al 1 % en el caso de las ventas mundiales de vehículos. El modelo empresarial de vehículo compartido exime a los usuarios de las preocupaciones de inversión inicial y autonomía que suelen mermar la decisión personal de comprar un vehículo eléctrico.
Sin el estímulo de la tarificación del carbono, serán necesarios instrumentos políticos alternativos para desencadenar las inversiones en tecnologías de baja emisión de carbono en mercados competitivos. Fijar un precio elevado del carbono continúa siendo un buen instrumento político con el que los gobiernos pueden estimular la inversión necesaria. A falta de mercados de carbono, puede promoverse el progreso mediante la innovación en el desarrollo tecnológico, la actuación política y las inversiones. ETP 2014 demuestra, por ejemplo, que los países centrados en reducir la intensidad de CO2 del sector eléctrico o con un elevado nivel de importación de petróleo para el transporte pueden obtener rápidamente notorios beneficios de la implantación masiva de la e-movilidad. El índice de maximización del transporte eléctrico con bajas emisiones de carbono (LETMIX) pone de manifiesto que, actualmente, más del 27 % de los países del mundo podrían conseguir un notable ahorro de CO2 mediante los vehículos eléctricos, independientemente de la modalidad de transporte. Este índice identifica igualmente dónde y en qué plazo la electrificación del transporte puede arrojar los máximos beneficios aunque numerosas soluciones tecnológicas en este ámbito son específicas para una modalidad de transporte en concreto y requieren una acumulación sustancial de infraestructura.
ETP 2014 pone de relieve que, a medida que maduran, las tecnologías pueden dar lugar a opciones nuevas e innovadoras en materia de políticas, regulación y mercados, que pueden completar los mecanismos de soporte a tecnologías. Las tecnologías de redes eléctricas inteligentes ofrecerán nuevas posibilidades de funcionamiento de los sistemas eléctricos y de evolución de los mercados de la electricidad, por ejemplo, permitiendo una mayor generación distribuida y una mejor respuesta a la demanda. La electrificación generalizada del transporte urbano puede formar parte de una planificación integrada del uso de las superficies, las vías, los carriles bici, la movilidad en red y la electricidad de baja intensidad en emisiones de carbono. La evaluación de un ramillete de posibles opciones tecnológicas para lograr sistemas energéticos más integrados sacará a la luz un amplio abanico de soluciones que los países y las regiones podrán emplear para diseñar, planear y hacer funcionar los sistemas energéticos de forma que respondan mejor a sus respectivas necesidades. La tecnología puede utilizarse para apoyar activamente la adaptación de los mercados, la regulación y las medidas políticas que transformarán realmente los sistemas energéticos mundiales.
IEA PUBLICATIONS, 9 rue de la Fédération, 75739 Paris Cedex 15Layout and printed in France by IEA, May 2014
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El presente documento fue publicado originalmente en inglés.Aunque la AIE no ha escatimado esfuerzos para asegurar que su traducción al español
constituya un reflejo fiel del texto original, se pueden encontrar ligeras diferencias.
Partiendo de la premisa de que la electricidad será un vector cada vez más importante en los sistemas energéticos del futuro, Energy Technology Perspectives 2014 (ETP 2014 – Perspectivas sobre tecnología energética) examina detenidamente las acciones que se requieren con el fin de respaldar el despliegue de opciones sostenibles para su generación, su distribución y su consumo. Además de analizar las perspectivas mundiales hasta 2050 según diversos escenarios para más de 500 opciones tecnológicas, ETP 2014 explora la posibilidad de “llevar al límite” seis ámbitos clave: n La energía solar: posible fuente dominante en 2050n El gas natural en sistemas eléctricos con bajas emisiones de carbonon La electrificación del transporte: ¿cómo puede la e-movilidad reemplazar
al petróleo?n El almacenamiento de electricidad: costo, valor y competitividadn La captación de financiación para la generación hipocarbónican La generación eléctrica en la IndiaDesde su primera edición en 2006, ETP ha evolucionado y ha dado lugar a una serie de publicaciones que establecen vías para orientarse hacia un futuro energético sostenible en el que un apoyo político óptimo y las opciones tecnológicas respondan a factores económicos, de seguridad energética y medioambientales. n Los libros y artículos temáticos examinan cuestiones particularmente oportunas o
desafíos transversales. n Tracking Clean Energy Progress proporciona anualmente una imagen de conjunto
de los avances en diversas áreas y muestra la interacción entre las diversas tecnologías.
n Apoyándose en los análisis de ETP, las hojas de ruta tecnológicas de la AIE, Technology Roadmaps, evalúan el potencial de transformación de las diversas áreas tecnológicas, y esbozan las acciones y etapas de despliegue.
En su conjunto, esta serie presenta el amplio abanico de medidas necesarias y factibles que pueden adoptarse a corto y medio plazo con el fin de asentar la base para los objetivos políticos a largo plazo en materia energética, e identifica claramente el papel de los actores, de los responsables políticos y de la industria en el sector energético. Las próximas ediciones examinarán el papel de la innovación tecnológica en la consecución de los objetivos climáticos (2015) y los sistemas energéticos urbanos (2016).
¿A quién puede beneficiar consultar ETP 2014? La experiencia ha demostrado que las publicaciones ETP atraen a un público amplio y variado, entre el que se incluyen expertos del campo de la energía (p. ej., analistas tecnológicos y universitarios), responsables políticos y jefes de gobierno, así como líderes industriales e inversores. Esto refleja el valor de los análisis cuantitativos, detallados y transparentes de la serie, así como el de las exhaustivas explicaciones, en apoyo, en última instancia, de mensajes políticos de alto nivel.
Visite nuestro sitio web para acceder a herramientas interactivas y más datos. www.iea.org/etp2014
Energy Technology Perspectives 2014Harnessing Electricity’s Potential
