Transición energética

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Matriz fotovoltaica y turbinas de viento en el parque eólico Schneebergerhof en el Estado alemán de Renania-Palatinado.

El concepto de transición energética se define, por lo general, como un cambio estructural a largo plazo en los sistemas energéticos.[1]​Ha tenido lugar en el pasado, y sigue ocurriendo en todo el mundo. El científico Vaclav Smil[2]​ es quien describió las transiciones energéticas históricas con mayor profundidad. Las contemporáneas difieren en términos de motivación y objetivos, impulsores y gestión.

El diseño de los sistemas de energía del mundo ha cambiado significativamente con el tiempo. Hasta la década de 1950, el mecanismo económico que sostenía los sistemas de energía era local en lugar de global. [3]​ A medida que avanzó el desarrollo, los diversos sistemas nacionales se integraron cada vez más y se convirtieron en los grandes sistemas internacionales de la actualidad. Las tasas históricas de transición de los sistemas de energía han sido estudiadas exhaustivamente.[4]​ Si bien las transiciones energéticas históricas constituyeron en general eventos prolongados, que se desarrollaron durante muchas décadas, esto no se aplica necesariamente a la transición energética actual, que se desarrolla bajo políticas y condiciones tecnológicas muy diferentes. [5]

Se considera que el desafío más importante que enfrenta la humanidad en el siglo XXI es resolver el problema del calentamiento global.[6]​ La capacidad del sistema terrestre para absorber las emisiones de gases de efecto invernadero ya está agotada y, según el Acuerdo Climático de París, las emisiones actuales deben detenerse por completo para 2040 o 2050[7]​. A menos que se produzcan avances en las tecnologías de captura de carbono, esto requiere una transición de energía hacia la eliminación de los combustibles fósiles como el petróleo, el gas natural, el lignito y el carbón. Esta transición energética también se conoce como descarbonización del sistema energético. Las tecnologías disponibles son: el combustible nuclear (uranio) y las fuentes de energía renovable eólica, hidroeléctrica, solar, geotérmica y marina.

Planta de energía cilíndrico-parabólica para la producción de electricidad, cerca de la ciudad de Kramer Junction en el Valle de San Joaquín en California

Una implementación oportuna de la transición energética requiere múltiples enfoques paralelos. La conservación de la energía y las mejoras en la eficiencia energética desempeñan un papel importante. Los medidores eléctricos inteligentes pueden programar el consumo de energía cuando la electricidad está disponible en abundancia y reducir el consumo toda vez que las fuentes de energía renovable más volátiles sean escasas (de noche y en ausencia de viento).

Después de un período de transición, se espera que la producción de energía renovable constituya la mayor parte de la producción de energía del mundo. La empresa de gestión de riesgos DNV GL anticipa que, para 2050, el mix de energía primaria del mundo se dividirá en partes iguales entre fuentes fósiles y no fósiles.[8]​ Una proyección de 2011 formulada por la Agencia Internacional de Energía prevé que la energía solar fotovoltaica suministre más de la mitad de la electricidad del mundo para 2060, reduciendo drásticamente las emisiones de gases de efecto invernadero.[9]

Protesta en el Edificio Legislativo en Olympia, Washington. Ted Nation, activista durante varias décadas, junto al letrero que decía "Salva nuestro planeta. Elimina los combustibles fósiles”.

Un ejemplo de transición hacia la energía sustentable es el cambio de Alemania (Energiewende, en alemán) y de Suiza[10]​ a la energía renovable descentralizada y a la eficiencia energética. Aunque hasta ahora a través de estos cambios se haya estado reemplazando la energía nuclear, el objetivo declarado de estos países –fijado en 2012- fue la eliminación del carbón, la reducción de las fuentes de energía no renovable[11]​ y la creación de un sistema energético en base a un 60% de energía renovable para 2050.[12]​ A partir de 2018, los objetivos de la coalición 2030 incluyen lograr en Alemania un 65% de energías renovables en la producción de electricidad hasta 2030.[13]

Definición del término "transición energética"[editar]

El término “transición energética” refiere a un cambio significativo en un sistema de energía que podría estar relacionado con un factor o con una combinación de factores tales como estructura de sistema, escala, economía y política energética. Generalmente se define como un cambio en el estado de un sistema de energía, a diferencia de un cambio en una tecnología energética o en una fuente de combustible en particular[14]​. Un buen ejemplo es el cambio de un sistema preindustrial -basado en la biomasa tradicional y otras fuentes de energía renovable (viento, agua y fuerza muscular)- a un sistema industrial -caracterizado por una mecanización generalizada (energía de vapor) y el uso de carbón. Las participaciones de mercado que alcanzan umbrales pre-especificados se emplean generalmente para caracterizar la velocidad de la transición (por ejemplo, del carbón frente a la biomasa tradicional). En este sentido, los umbrales de participación de mercado típicos en la bibliografía especializada son 1%, 10% para las participaciones iniciales, y 50%, 90% y 99% para las participaciones resultantes luego de una transición.[15]

En cuanto a los sistemas de energía, podemos aprender muchas lecciones de la historia.[16][17]​ La necesidad de grandes cantidades de leña en procesos industriales primitivos, combinada con los prohibitivos costos del transporte terrestre, condujo a una escasez de madera económicamente accesible. Así se descubrió que las fábricas de vidrio del siglo XVIII funcionaban como empresas de tala de bosques.[18]​ Cuando Gran Bretaña tuvo que recurrir al carbón luego de que se agotara el stock de madera, la crisis de combustible resultante desencadenó una serie de eventos que dos siglos más tarde culminarían en la Revolución Industrial.[19][20]​ Del mismo modo, el uso creciente de turba y carbón constituyó un elemento vital que abrió el camino para la Edad de Oro de Holanda, que abarcó casi la totalidad del siglo XVII.[21]​ Otro ejemplo, donde el agotamiento de los recursos desencadenó la innovación tecnológica y un cambio hacia nuevas fuentes de energía, puede verse en la caza de ballenas del siglo XIX, que tuvo como consecuencia que el aceite de ballena fuera finalmente reemplazado por querosén y otros productos derivados del petróleo.[22]

Se ha identificado a la tecnología  como un impulsor de cambio importante, pero impredecible, dentro de los sistemas de energía.[23]​  Las previsiones publicadas han tendido a sobrestimar sistemáticamente el potencial de las nuevas tecnologías de energía y conversión, y han subestimado la inercia en los sistemas de energía y en la infraestructura energética (por ejemplo: las centrales eléctricas, una vez construidas, se caracterizan por funcionar durante varias décadas). La historia de los grandes sistemas técnicos es muy útil para enriquecer el debate sobre las infraestructuras energéticas, al detallar muchas de sus implicancias a largo plazo.[24]​ La velocidad necesaria para que se produzca una transición en el sector energético será elevada, desde el punto de vista histórico.[25]​  Además, es vital que las estructuras tecnológicas, políticas y económicas subyacentes cambien radicalmente, a través de un proceso que un autor denominó “cambio de régimen”.[26]

DESERTEC: Representación de una red de energía posible para un suministro sostenible de energía en Europa, Oriente Medio y África del Norte (DESERTEC)

El término “transición energética” también podría implicar una reorientación de las políticas; lo que suele ocurrir en el debate público sobre la política energética. Por ejemplo, podría implicar un reequilibrio de la demanda con respecto a la oferta, así como también pasar de la generación centralizada a la distribuida (por ejemplo: generación de calor y energía en unidades de cogeneración muy pequeñas), que debería reemplazar la sobreproducción y el consumo energético evitable por medidas de ahorro de energía y mayor eficiencia. En un sentido más amplio, la transición energética también podría implicar una democratización de la energía[27]​ o una tendencia hacia una mayor sustentabilidad.

En junio de 2018, en la Cumbre del G20 en Argentina, los Ministros de Energía del G20 consideraron correcto y aplicable el enfoque que la Presidencia argentina del G20 quiso dar a las contribuciones nacionales. Se reconoció la existencia de diferentes caminos nacionales posibles, a raíz también del concepto de las Nationally Determined Contributions (NDC) al fin de lograr sistemas de energía más limpios –promoviendo la sustentabilidad, la resiliencia y la seguridad energética- bajo el término "transiciones" (en plural). Esta visión refleja el hecho de que cada miembro del G20, según su nivel de desarrollo, tiene una matriz de energía única y diversa como punto de partida, con diferentes recursos energéticos, dinámicas de demanda, tecnologías, capital nacional, geografías y culturas. [28]

Estado de la transición energética en países específicos[editar]

Austria[editar]

Austria emprendió la transición energética (Energiewende) hace algunas décadas. Debido a las condiciones geográficas del país, la producción energética en Austria depende en gran medida de las energías renovables, en particular de la energía hidroeléctrica. En 2013, el 78,4% de la producción nacional provino de energías renovables, el 9,2% del gas natural y el 7,2% del petróleo (el resto, de residuos). En función de la Ley Constitucional Federal para una Austria Libre de Armas Nucleares, no existen centrales nucleares en funcionamiento en Austria. Sin embargo, la producción nacional de energía representa solo el 36% del consumo total de energía de Austria, que incluye, entre otras actividades, el transporte, la producción de electricidad y la calefacción. En 2013, el petróleo representaba aproximadamente el 36,2% del consumo total de energía, las energías renovables el 29,8%, el gas el 20,6% y el carbón el 9,7%. En los últimos 20 años, la estructura del consumo bruto interno de energía ha pasado del carbón y el petróleo a nuevas energías renovables, en particular entre 2005 y 2013 (+ 60%). El objetivo de la UE para Austria requiere una participación de energías renovables del 34% para 2020 (consumo bruto de energía final). Austria está en el camino indicado para lograr este objetivo (32,5% en 2013). La transición energética en Austria también se puede ver a nivel local, en algunas aldeas, ciudades y regiones. Por ejemplo, la ciudad de Güssing en el estado de Burgenland es pionera en la producción de energía independiente y sustentable. Desde 2005, Güssing ha venido generando mayores niveles de calefacción (58 GWh) y electricidad (14 GWh) de los que la ciudad necesita, a partir de recursos renovables.[29]

Dinamarca[editar]

Dinamarca, como país dependiente de petróleo importado, se vio especialmente afectado por la crisis del petróleo de 1973. Esto provocó un debate público sobre la construcción de centrales nucleares para diversificar el suministro de energía. Cobró fuerza un importante movimiento antinuclear que criticó con dureza los planes de energía nuclear asumidos por el gobierno.[30]​ Esto finalmente llevó a una resolución, emitida en 1985, que prohibió la construcción de centrales nucleares en Dinamarca.[31]​ El país, entonces, optó por las energías renovables, concentrándose principalmente en la energía eólica. Los aerogeneradores ya contaban con una larga historia en Dinamarca desde finales del siglo XIX. En 1974, un panel de expertos declaró "que debería ser posible satisfacer el 10% de la demanda eléctrica del país con energía eólica, sin ocasionar ningún problema técnico en particular para la red pública".[32]​ Dinamarca emprendió el desarrollo de grandes estaciones de energía eólica, aunque con poco éxito al principio (al igual que en el caso del proyecto Growian en Alemania).

Se impusieron, en cambio, pequeñas instalaciones que a menudo se vendían a propietarios privados, como las granjas. Las políticas gubernamentales fomentaron su construcción; y al mismo tiempo, factores geográficos positivos favorecieron su proliferación, como por ejemplo la adecuada densidad de energía eólica y los patrones descentralizados de asentamiento en Dinamarca. La falta de obstáculos administrativos también jugó un papel importante. Se pusieron a punto sistemas pequeños y sólidos, en el rango de potencia de solo 50-60 kilovatios al principio, utilizando la tecnología de la década de 1940 y, a veces, la fabricación a mano por parte de empresas muy pequeñas. A fines de los años setenta y en los ochenta se desarrolló un importante comercio de exportación a Estados Unidos, donde la energía eólica también experimentó un auge temprano. En 1986, Dinamarca ya tenía aproximadamente 1.200 aerogeneradores eólicos,[33]​ aunque todavía representaban apenas el 1% de la electricidad de Dinamarca.[34]​ Con el tiempo, esta participación aumentó significativamente. En 2011, las energías renovables abarcaban el 41% del consumo de electricidad, y las instalaciones de energía eólica representaban, por sí solas, el 28%.[35]​ El gobierno apunta a aumentar la participación de la energía eólica en la generación de energía en un 50% para 2020 y, al mismo tiempo, reducir las emisiones de dióxido de carbono en un 40%.[36]​ El 22 de marzo de 2012, el Ministerio de Clima, Energía y Construcción de Dinamarca publicó un documento de cuatro páginas llamado "Acuerdo Energético de Dinamarca", que describe los principios a largo plazo que integran la política energética del país.[37]

A partir de 2013, la instalación de calefacción a gas o a petróleo se prohibió en edificios nuevos; y a partir de 2016, se extendió la prohibición a los edificios ya existentes. Al mismo tiempo se lanzó un programa de asistencia para el reemplazo de calefactores. El objetivo de Dinamarca es reducir el uso de combustibles fósiles en un 33% para 2020. Se ha programado que el país sea completamente independiente del petróleo y del gas natural para 2050.[38]

Francia[editar]

Desde 2012, se han desarrollado debates políticos en Francia sobre la transición energética y la forma en que la economía francesa podría beneficiarse de ella.[39]

En septiembre de 2012, la Ministra de Medio Ambiente Delphine Batho acuñó el término "patriotismo ecológico". El gobierno inició un plan de trabajo para implementar la transición energética en Francia. Este plan abordaría las siguientes preguntas para junio de 2013:[40]

  • ¿Cómo puede avanzar Francia hacia la eficiencia energética y la conservación de la energía? Reflexiones sobre estilos de vida modificados, cambios en la producción, en el consumo y en el transporte.
  • ¿Cómo lograr el mix energético para 2025? Los objetivos de protección climática de Francia requieren reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en un 40% para 2030, y en un 60% para 2040.
  • ¿En qué energías renovables debe apoyarse Francia? ¿Cómo debería promoverse el uso de las energías eólica y solar?
  • ¿Qué costos y modelos de financiamiento serían necesarios para asesoramiento en materia de energías alternativas y apoyo a la inversión? ¿Y cuáles para investigación, renovación y expansión de la calefacción urbana, biomasa y energía geotérmica? Una de las soluciones podría consistir en implementar una extensión del CSPE (Contribución a las Tarifas del Servicio Público de Electricidad), un impuesto que se cobra en las facturas de electricidad.

El 14 y 15 de septiembre de 2012, la Conferencia Ambiental sobre Desarrollo Sustentable  abordó el tema de la transición energética y del medio ambiente como tema principal.[41]

El 8 de julio de 2013, los líderes del debate nacional presentaron algunas propuestas al gobierno, tales como impuestos ambientales y desarrollo de redes inteligentes, entre otras.[42]

En 2015, la Asamblea Nacional aprobó una legislación para la transición a vehículos con bajas emisiones.[43]

Francia ocupa el segundo lugar después de Dinamarca en tener las menores emisiones de carbono del mundo en relación con el producto bruto interno.[44]

Alemania[editar]

(Transición energética en Alemania)

Energy transition scenario in Germany.png

El documento de política clave, que define la transición energética o Energiewende, fue publicado por el gobierno alemán en septiembre de 2010, unos seis meses antes del accidente nuclear de Fukushima.[45]​ El apoyo legislativo se concretó en septiembre de 2010. Los aspectos más  importantes incluyen:

Objetivos de política clave de Energiewende (con cifras reales para 2014)[46]
Objetivo 2014 2020 2030 2040 2050
Emisiones de gases de efecto invernadero
Emisiones de gases de efecto invernadero (año base 1990) −27,0% −40% −55% −70% −80 a −95%
Energías renovables
Participación en el consumo bruto de energía final 13,5% 18% 30% 45% 60%
Participación en el consumo bruto de electricidad 27,4% 35% 50% 65% 80%
Eficiencia y consumo
Consumo de energía primaria (año base 2008) −8,7% −20% −50%
Consumo bruto de electricidad (año base 2008) −4,6% −10% −25%
Consumo final de energía en el transporte (año base 2005) 1,7% −10% −40%

Además, se contará con un impulso asociado de investigación y desarrollo.

Esta política ha sido adoptada por el gobierno federal alemán, dando lugar a una enorme expansión de las energías renovables, en particular de la energía eólica. La participación de Alemania en las energías renovables ha aumentado de alrededor del 5% en 1999 al 17% en 2010, alcanzando cerca del promedio del 18% de la OCDE referido al uso de fuentes renovables.[47]​ A los productores se les garantizó una tarifa diferencial por 20 años, lo que les asegura, por otra parte, un ingreso fijo. Se crearon cooperativas de energía y se realizaron esfuerzos para descentralizar el control y las ganancias. Las grandes empresas de energía tienen una participación desproporcionadamente pequeña en el mercado de las energías renovables. Asimismo, se cerraron las antiguas centrales nucleares, y los nueve reactores que aún funcionan se cerrarán en 2022, antes de lo previsto.

El depender en menor medida de las estaciones nucleares trae aparejado una mayor dependencia de los combustibles fósiles. Uno de los factores que ha impedido el empleo eficiente de nuevas energías ha sido la falta de una inversión complementaria en infraestructura eléctrica para llevar la energía al mercado. Se estima que es necesario construir o modernizar 8.300 km. de líneas de evacuación de electricidad.[47]

Los diversos sectores tienen diferentes actitudes en relación con la construcción de nuevas líneas eléctricas. Se congelaron las tarifas de la industria y, por lo tanto, el aumento de los costos de la Energiewende se transfirió a los consumidores, que han estado recibiendo facturas de electricidad cada vez más elevadas. En 2013, los alemanes tuvieron uno de los costos de electricidad más altos de Europa.[48]​ No obstante, por primera vez en más de diez años, los precios de la electricidad para clientes residenciales disminuyeron a principios de 2015.[46]

Japón[editar]

El 14 de septiembre de 2012, el gobierno japonés decidió, en una reunión ministerial en Tokio,  eliminar la energía nuclear en la década de 2030 o de 2040 a más tardar. El gobierno dijo que tomaría "todas las medidas posibles" para lograr este objetivo.[49]​ Unos días después, suspendió la eliminación de la energía nuclear que había planificado luego de que la industria presionara para reconsiderar el tema. Los argumentos planteados apuntaron a que la eliminación de la energía nuclear sería una carga para la economía, y que las importaciones de petróleo, carbón y gas conllevarían altos costos adicionales. El gobierno aprobó la transición energética, pero dejó abierto el plazo para el cierre de las centrales nucleares.[50]

Reino Unido[editar]

El Reino Unido se ha centrado principalmente en la energía eólica, tanto terrestre como marina, y promueve en particular la generación de la última. Con una capacidad instalada de 18,8 GW a fines de 2017, Gran Bretaña es uno de los líderes a nivel mundial, ya que ocupa el sexto lugar, después de China, Estados Unidos, Alemania, India y España. Inicialmente se promovió con un sistema de cuotas, pero los objetivos de expansión se incumplieron en diversas instancias. Esto llevó al gobierno a implementar, en cambio, una tarifa diferencial.[51]

Estados Unidos de Norteamérica[editar]

La administración Obama hizo un gran esfuerzo para impulsar los empleos verdes, particularmente en su primer mandato.[52]

En Estados Unidos, la participación de energía renovable (excluyendo la energía hidroeléctrica) en la generación de electricidad ha aumentado del 3,3 por ciento (1990) al 5,5 por ciento (2013).[53]​ El uso de petróleo disminuirá en los EE. UU. debido a la creciente eficiencia de la flota de vehículos y al reemplazo del petróleo crudo por gas natural como materia prima para el sector petroquímico. Un pronóstico es que la rápida captación de vehículos eléctricos reducirá drásticamente la demanda de petróleo, hasta el punto de que es un 80% menor en 2050 en comparación con la actual. [54]

En diciembre de 2016, Block Island se convirtió en el primer parque eólico marino comercial de EE.UU. Consta de cinco aerogeneradores de 6 MW (30 MW en conjunto) ubicados en el Océano Atlántico, cerca de la costa (a 6,1 km. de Block Island, Estado de Rhode Island). Al mismo tiempo, Statoil, la empresa petrolera con sede en Noruega, desembolsó casi 42,5 millones de dólares en el leasing de una extensa zona costera de Nueva York.[55]

Referencias[editar]

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  54. "DNV GL's Energy Transition Outlook 2018". eto.dnvgl.com. Retrieved 2018-10-17.
  55. It was “the highest bid ever for a U.S. offshore wind energy area,” according to the American Wind Energy Association. The leased area has the potential to develop more than 1 gigawatt of offshore wind, which is a sizeable offshore wind park. (source: washingtonpost.com 19 December 2016)