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Dom, May
INNOVADORES

La Energía solar y eólica

Aerogeneradores - Parque de energía eólica Imagen tomada de: www.bolsamania.com

Aerogeneradores - Parque de energía eólica Imagen tomada de: www.bolsamania.com

Energías Alternativas
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El gas natural ha sido considerado como una alternativa más limpia al uso de combustibles fósiles y el carbón. El gas es considerado como la fuente de energía del futuro, sin embargo otras fuentes mucho más limpias pudieran opacar su uso en el futuro.

La energía solar y eólica representará el 48% de la capacidad instalada y contarán para un 34% en la generación de energía para el año 2040. Esto comparado con los 12% y 5% que representan hoy en día.

Grandes parques eólicos y plantas solares ahora tienen un costo competitivo comparado con la electricidad generada por gas en muchas partes de Estados Unidos, Europa, Asia y Australia, incluso sin subsidios, de acuerdo con el banco de inversión Lazard, lo que aumenta la posibilidad de un cambio fundamental en el mercado energético a nivel mundial en el mediano y largo plazo (Crocks , 2014).

Las fuentes de energías renovables, como la energía solar y eólica, significarán cerca de tres cuartos de los $10.2 billones de dólares que se invertirán en la capacidad de generación de energía a lo largo de los años hasta el 2040. En otras palabras de esta inversión, el 72 % se destinará a energías renovables, de las cuales 38% irá a inversión para energía solar y 44,6% para energía eólica.

Para el análisis de las potencialidades en el uso de fuentes renovables en la generación de energía, se utilizarán los reportes y hallazgos de 2 organizaciones que realizan amplias investigaciones en este ámbito.

La primera fuente de información empleada: BloombergNew EnergyFinance (BNEF, por sus siglas en inglés), y el reporte de perspectivas de nuevas energías (New Energy Outlook – NEO por sus siglas en inglés). Este es un reporte basado en perspectivas de largo plazo.

La segunda fuente utilizada: Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA, por sus siglas en inglés. El informe empleado “Costos de generación eléctrica renovable en 2017” presentado en la Octava Asamblea de IRENA en Abu Dabi, Emiratos Árabes Unidos. El reporte IRENA está basado en perspectivas de mediano plazo.

El informe también destaca que los costos de la energía solar fotovoltaica se reducirán a la mitad en 2020. Dentro de los próximos dos años, los mejores proyectos de energía eólica terrestre y de solar fotovoltaica podrían producir electricidad a USD 3 centavos por kilovatio hora (kWh) o menos dentro de los próximos dos años, en la figura 2 se muestra las generación global de energía en sus diferente fuentes.

Generación global de energía eléctrica hasta el año 2040.

Figura 2. Generación global de energía eléctrica hasta el año 2040.

Fuente: Bloomberg New Energy Finance, New Energy Outlook 2017.

 

Los costos de producción de energía a partir de la fuerza del viento se reducirán rápidamente.

Con base en el reporte anual de Bloomberg para el año 2017, las fuentes de energía renovables están destinadas a representar hasta el año 2040, cerca de tres cuartos de los USD 10.2 billones que el mundo invertirá en las tecnologías innovadoras para la generación de energía (BloombergLatam,2017). Esto se deberá a una rápida caída de los costos de generación de energía a partir de energía solar y eólica, así como al creciente uso de baterías, incluidas las de vehículos eléctricos (Crooks, 2014).

El último reporte NEO muestra un progreso más optimista con relación al informe equivalente del año anterior, esto con respecto al rumbo hacia la reducción en el uso del carbón como fuente combustible (descarbonización) del sistema de generación mundial de energía eléctrica, de acuerdo al reporte, se proyecta que las emisiones mundiales alcanzarán su máximo nivel en el año 2026 y las mismas serían 4% menores en el 2040 de lo que fueron en el 2016. (Bloomberg New Energy Finance, 2017).

Para el año 2040 estos costos se reducirán significativamente y caerán 47%, esto gracias a la reducción de los costos de las turbinas y a las mejoras significativas en los costos operacionales. Esto aplica tanto para generación eólica en tierra (Onshore) como en plataforma marina (Offshore), en esta última los costos se reducirán aún más y caerán en un 71% ya que se adiciona a lo anterior, las economías de escala, mayor competencia y la experiencia adquirida.

El reporte IRENA, destaca que el costo promedio de la electricidad proveniente de la energía eólica terrestre disminuyó un 23% entre 2010 y 2017. Los proyectos actuales habitualmente se contratan a USD 4 centavos / kWh y el promedio ponderado mundial es de USD 6 centavos / kWh.Por su parte, la reducción del costo de generación a partir de energía solar fotovoltaica se ha reducido en un 73% desde ese año, según un nuevo análisis de costos de la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) (Revista Petroquímica, 2018).

El mismo informe también destaca que la energía eólica onshore ahora se contrata habitualmente a un precio de USD 4 centavos por kWh. El rango de costos actual para la generación de energía con combustibles fósiles oscila entre USD 5-17 centavos por kWh.

Las fuentes de energía solar retan al uso del carbón como fuente para la generación de energía eléctrica.

De acuerdo al reporte NEO, los costos en el uso de la energía solar se ha hecho competitivo con fuentes como el carbón. Esto al menos es países como Alemania, Australia, los Estados Unidos, España e Italia. Donde los costos nivelados de electricidad (LCOE) proveniente de energía solar estaría estimado que bajaría un 66% para el año 2040.

El reporte de IRENA, plantea que el promedio global ponderado del costo nivelado de generación eléctrica (LCOE) de la solar fotovoltaica de gran escala, se ha reducido en un 73% entre 2010 y 2017 alcanzando USD 10 centavos/kWh.

Pilas de carbón en Australia

Figura 3. Pilas de carbón en Australia

Fuente: Bloomberg New EnergyFinance

 

Para el año 2021 se estima que la energía solar sería más económica que el carbón en países como China, India, México, Reino Unido y Brasil.

Los precios bajos récord para la energía solar fotovoltaica en Abu Dabi, Chile, Dubai, México, Perú y Arabia Saudita han establecido el nuevo punto de referencia en USD 3 centavos/kWh.

Para el año 2019, los mejores proyectos eólicos terrestres y los basados en energía solar fotovoltaica estarán generando electricidad por un valor equivalente a USD 3 centavos / kWh, o menos. El costo global promedio de los nuevos proyectos basados en energía geotérmica completados en 2017 se estima alrededor de USD 7 centavos / kWh.

China e India lideran la inversión en energía.

China e India son una oportunidad económica para el sector energético que representa USD 4 billones. China e India representan el 28% y 11% respectivamente de la inversión total en generación de energía que se realizará para el año 2040. La región Asia-Pacífico representará casi tanta inversión en la generación de energía como ocurrirá con el resto del mundo combinado.

Del valor total, aproximadamente un tercio se destinará para la energía eólica y otro tercio para la energía solar; 18% para energía nuclear y 10% para energía derivada del carbón y la gasolina.

China enfocará esfuerzos en las energías renovables provenientes del sol y el viento y se incrementará aproximadamente en 8 veces para el 2040. Sin embargo, el consumo de carbón en china alcanzará su pico máximo de uso en el año 2026, ver figura 3. China sigue siendo el mayor consumidor de carbón a nivel mundial, así como el mayor emisor.

Consumo de carbón en China

Figura 4. Consumo de carbón en China

Fuente: IEO2017

 

Aun cuando este país incrementará el uso de energías renovables, para el año 2040 se estima que el carbón representará el 30% para la generación de energía.

La India expandirá significativamente en los próximos 5 años su infraestructura que emplea el carbón como fuente de generación de energía, se adicionarían 40 GW de plantas nuevas con consumo de carbón. A partir de allí, se espera una desaceleración en esta tendencia, sin embargo, el uso de las plantas existentes se incrementaría en 3% por año hasta bien entrada la década de 2020. A partir de 2030 se espera que el uso de la energía solar como fuente comience a impulsar a la baja el uso del carbón.

El gas es un combustible de transición, pero no como la mayoría de la gente piensa.

La energía impulsada por gas registrará $804 mil millones de dólares en nuevas inversiones y 16% de mayor capacidad hasta 2040. Las plantas de gas incrementarán su interacción como una de las tecnologías flexibles que se necesitan para poder alcanzar los niveles más altos y proveer una estabilidad al sistema en una era de crecimiento de generación de energías renovables, sustituyendo al carbón “base”. En el continente americano, sin embargo, donde el gas es abundante y barato, éste desempeña un papel más central, especialmente en el corto plazo.

De acuerdo a la Administración de Información de la Energía de los Estados Unidos (EIA – por sus siglas en inglés), en la figura 4 se muestra el consumo mundial de gas natural, el estimado es a un crecimiento contante hasta el año 2050 en todos los países, tanto los que pertenecen a la Organización para la Cooperación y desarrollo Económico (OECD) como los que pertenecen a ésta.

En los Estados Unidos, la administración del presidente Donald Trump ha mencionado su apoyo al sector energético del carbón. Sin embargo, el análisis NEO 2017 indica que las realidades económicas para las dos siguientes décadas, no favorecerán a las centrales de carbón en los Estados Unidos, lo que provee una reducción del 51% en su generación en 2040. En su lugar, las centrales eléctricas de gas incrementarán 22% y las energías renovables 169%.

En los diferentes informes, el uso del gas incrementará su uso notablemente en las próximas décadas, principalmente como fuente para la generación de energía eléctrica y en reemplazo del carbón como combustible, esto motivado al incremento en las regulaciones ambientales y los costos impositivos asociados. Sin embargo, el gas natural se considera como una fuente de energía transicional hacia fuentes de energía más limpias y renovables.

Consumo mundial de gas natural

Figura 5. Consumo mundial de gas natural

Fuente: IEO2017

Referencias

BloombergLatam. (2017). Los costos de la energía solar caerán rápidamente. 

Bloomberg New Energy Finance (2017). New Energy Outlook.

Bloomberg Professional Services (2017). New Energy Outlook 2017.

Crooks, E. (2014). Energía verde compite con los costos del gas. 

Revista Petroquímica (2018). Los costos de la energía solar disminuirán a la mitad para el 2020. 

U.S. Energy Information Administration (2017). International Energy Outlook 2017. 

Autor

Lenin Simancas

MBA egresado del IESA – Venezuela. Ingeniero de Sistemas por la Universidad de los Andes – Venezuela. Amplia experiencia en proyectos para el negocio de petróleo y gas. Administración de bases de datos. Áreas de interés: Gerencia de Proyectos, economía y finanzas del negocio petrolero.