jueves, 6 de junio de 2019

Un sistema global de energía 100% renovable.

Foto de la granja solar.
Un nuevo informe de la Universidad LUT en Finlandia y el Energy Watch Group (EWG) en Alemania describe un sistema de energía renovable global y multisectorial, respaldando la versión que lanzó el año pasado . El estudio completo de modelos simula una transición energética global total en los sectores de electricidad, calor, transporte y desalinización para 2050. Afirma que una transición a energía 100% renovable conduciría a un sistema que fuera económicamente competitivo con los actuales fósiles y con base nuclear. sistema. También podría, según el estudio, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en el sistema energético a cero para 2050, o quizás antes, sin depender de las tecnologías de emisión de CO 2 negativo .
LUT / EWG también ha desarrollado una serie de planes nacionales para la transición a una energía 100% renovable. El nuevo estudio global 100% renovable se basa en ese trabajo, y estudios globales anteriores, que cubren todos los sectores.


"Los resultados del estudio muestran que todos los países pueden y deben acelerar los objetivos actuales del Acuerdo Climático de París", dijo Christian Breyer , profesor de economía solar en LUT. "Una transición a un 100% de energías limpias y renovables es altamente realista, incluso hoy en día, con las tecnologías disponibles actualmente".
Hans-Josef Fell, ex miembro del Parlamento alemán y presidente de Energy Watch Group, agregó: “El informe confirma que es posible una transición al 100% de las energías renovables en todos los sectores y ya no es más costoso que el sistema energético actual. Muestra que todo el mundo puede hacer la transición a un sistema de energía de cero emisiones. Es por eso que todos los poderes políticos de todo el mundo pueden y deben hacer mucho más para proteger nuestro clima de lo que actualmente prevén ".
Los hallazgos clave del estudio incluyen:
  • La transición al 100% de energía renovable requiere una electrificación integral en todos los sectores de energía. La generación eléctrica total será de cuatro a cinco veces mayor que la generación eléctrica en 2015. En consecuencia, el consumo de electricidad en 2050 representará más del 90% del consumo de energía primaria. Al mismo tiempo, el consumo de recursos de energía fósil y nuclear en todos los sectores cesará por completo.
  • La generación mundial de energía primaria en el sistema de energía 100% renovable consistirá en la siguiente combinación de fuentes de energía: energía solar (69%), energía eólica (18%), hidroeléctrica (3%), bioenergía (6%) y energía geotérmica (2%).
  • Para 2050, la energía eólica y solar representarán el 96% del suministro total de energía de fuentes renovables, producidas virtualmente exclusivamente a partir de la generación descentralizada local y regional.
  • El 100% de las energías renovables son más rentables: los costos de energía para un sistema de energía completamente sostenible disminuirán de 54 € / MWh en 2015 a € 53 / MWh en 2050.
  • La transición en todos los sectores reducirá las emisiones anuales de gases de efecto invernadero en el sector energético de aproximadamente el 30 Gt de CO 2 -equivalente en 2015 a cero en 2050.
  • Un sistema de electricidad 100% renovable empleará a 35 millones de personas en todo el mundo. Los aproximadamente 9 millones de empleos en el sector de la minería del carbón en todo el mundo a partir de 2015 se eliminarán por completo para el 2050. Estarán sobrecompensados ​​por los más de 15 millones de nuevos empleos en el sector de las energías renovables.
El estudio concluye con recomendaciones políticas para una rápida integración de tecnologías de energía renovable y cero emisiones de gases de efecto invernadero. Entre las medidas más importantes sugeridas están promover el acoplamiento del sector, las inversiones privadas, que idealmente deberían incentivarse con tarifas fijas de alimentación, exenciones fiscales y privilegios legales con la interrupción simultánea de los subsidios para el carbón y los combustibles fósiles. Según el informe, la transición a un sistema energético mundial basado en el 100% de las energías renovables se puede lograr antes de 2050 si se implementa un marco de políticas sólido.

Agenda radical

Esta versión del trabajo de LUT / EWG se ofreció en apoyo del movimiento en curso de los viernes para el futuro iniciado por la joven activista del clima Greta Thunberg. En el prólogo, Fell dice que debe "servir como una llamada de atención para que todos hagamos todo lo posible para entregar nuestro planeta a la próxima generación en la mejor condición posible". Necesitamos cambiar radicalmente el status quo en el que hemos puesto a nuestro planeta y a nuestros niños, quienes están “amenazados por los desafíos del cambio climático, la contaminación del aire, las amenazas nucleares, los conflictos por los recursos, la pobreza y las crisis de refugiados”, agrega. "Con los hallazgos científicos y el conjunto elaborado de medidas políticas de este estudio, hemos desarrollado una hoja de ruta para lograr lo que nuestra generación joven exige con gran dedicación y coraje".


El informe es ciertamente muy ambicioso: por ejemplo, la energía solar fotovoltaica (FV) se expandirá drásticamente para suministrar el 69% de la energía primaria para 2050 desde un 63.4 TW verdaderamente masivo. Es difícil de imaginar, dado que la fotovoltaica es inferior a 500 GW en la actualidad, pero con los costos del sistema fotovoltaico en constante descenso, la rápida expansión es muy probable. El informe de LUT / EWG busca que el papel principal desempeñe el papel principal anteriormente y que la energía fotovoltaica se acelere a aproximadamente un 32% de la generación de energía para 2030 y al 73% para 2050. Aún queda por ver si eso es creíble. Otros estudios han sido más cautos. Un escenario anterior del 100% de Jacobson et al. Tuvo un PV de alrededor de 6.8 TW para 2050 y otro proyectó más de 10 TW, mientras que otro mástenía 15 TW de fotovoltaicos instalados para 2050. Un escenario anterior de LUT / EWG , solo para el sector eléctrico, lo situó en alrededor de 22 TW. Las caídas de costos desde entonces podrían justificar proyecciones más altas, y el 63.4 TW es para abastecer a todos los sectores, pero definitivamente lo está llevando al máximo. Parece ser un resultado de optar por un sistema basado en electricidad, para energía, calor y transporte. Podría decirse que un escenario en el que las energías renovables no eléctricas, como el calor solar y la biomasa desempeñan un papel más importante, podría reducir la necesidad de tanta energía fotovoltaica. Pero los LUT / EWG están dispuestos a evitar el uso generalizado de biomasa y biocombustibles, mientras que el calor térmico solar solo suministra el 5% de la energía primaria en su escenario de 2050. Básicamente, sobre la base de su análisis de costos, LUT y EWG ven la energía solar fotovoltaica, con baterías baratas, cargando todo antes.
Dejando ese tema de lado, las propuestas para equilibrar los grandes insumos renovables variables parecen razonablemente creíbles, y el almacenamiento de energía cubre casi el 23% de la demanda de electricidad y aproximadamente el 26% de la demanda de calor. Dado que un problema clave es cumplir con los períodos relativamente cortos de demanda máxima, eso, junto con otras medidas de flexibilidad, puede ser suficiente. En la mezcla LUT / EWG, además de las baterías para almacenamiento a corto plazo, se utiliza el balance general y los períodos más largos de conversión electrolítica “Power to Gas” (P2G) de la producción excedente renovable a hidrógeno almacenable, junto con la metanización, un enfoque que se está desarrollando en AlemaniaLas bombas de calor también se utilizan ampliamente, junto con el calor y la energía combinados (CHP) de bioenergía y el amplio almacenamiento de calor, que ofrece una mayor flexibilidad. En términos de transporte, se hace un uso amplio de combustibles sintéticos para vehículos y electricidad directa, eliminando completamente el combustible fósil para 2050.

Visiones positivas

El diablo, por supuesto, está en el detalle. Hay mucho en el informe para que los modeladores se queden atrapados, aunque es solo un modelo, no es un programa detallado para desarrollar los sistemas necesarios en la realidad. Sin embargo, los ejercicios de modelado como este resaltan algunos de los problemas futuros y proporcionan al menos algo de confianza en que los planes ambiciosos podrían ser técnicamente posibles, y económicamente viables, dada la voluntad política. Queda por ver si realmente podríamos hacerlo, con muchos problemas técnicos aún por considerar. Si lo intentaremos también queda por verse. Pero está claro que hay que hacer algo. Este escenario traza una posible dirección hacia adelante, como lo hace un nuevo estudio de Wärtsilä eso establecía lo que se podría hacer para equilibrar el 100% de las energías renovables, con la generación inflexible eliminada y la toma de control de P2G.
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Mientras tanto, Mark Jacobson, de la Universidad de Stanford , está actualizando el escenario global de energía del 100% de su grupo, y pronto publicará un nuevo libro . Los extractos en línea se ven muy radicales. Jacobson tampoco ve ningún papel para lacaptura y almacenamiento de carbono o nuclear (CCS) ni para la captura y almacenamiento directo de carbono (DACCS) y aún menos para la biomasa , pero el vientojuega un papel un poco más importante que en el escenario LUT / EWG - Aunque la demanda global se reduce mucho más. Hay mucho para quedar atrapado en.
El argumento básico subyacente del "costo de oportunidad" utilizado tanto por Jacobson como por LUT / EWG es que el bajo y decreciente costo de las energías renovables asegura que una cantidad fija de capital gastado en ellos reduzca el dióxido de carbono y la contaminación del aire más que si se gastara el mismo dinero en Cualquiera de las otras tecnologias. Pero, como siempre, no todos están de acuerdo y el debate sobre los costos de los sistemas renovables, y de hecho la viabilidad técnica, continúa. Como ilustra mi próximo post, en el caso del almacenamiento de energía a escala de red.

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