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EL RETO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES EN ESPAÑA Y COOPERACIÓN INTERNACIONAL

Universidad de Valladolid 10 de marzo de 2009. EL RETO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES EN ESPAÑA Y COOPERACIÓN INTERNACIONAL. Emilio Menéndez Pérez Dr. Ingeniero de Minas Profesor Honorario UAM y UPM. ÍNDICE: Planteamientos generales. Situación de partida El reto español Suministro de calor

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EL RETO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES EN ESPAÑA Y COOPERACIÓN INTERNACIONAL

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  1. Universidad de Valladolid 10 de marzo de 2009 EL RETO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES EN ESPAÑA Y COOPERACIÓN INTERNACIONAL Emilio Menéndez Pérez Dr. Ingeniero de Minas Profesor Honorario UAM y UPM

  2. ÍNDICE: • Planteamientos generales. Situación de partida • El reto español • Suministro de calor • Carburantes de automoción • Generación de electricidad • Cooperación con los países en vías de desarrollo • Inversiones en generación de electricidad • Certificados de ciclo de vida en biocarburantes

  3. 1.- Planteamientos generales. Situación de partida

  4. ¿ES NECESARIO HACER UN GRAN ESFUERZO PARA EL • DESARROLLO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES? • Crisis en la oferta de hidrocarburos. Tendencia a los conflictos • + Pico del petróleo antes del año 2050 • + Oferta de gas natural: Crecimiento lento e incierto • El Calentamiento Global como amenaza para la Humanidad • + Afección a las poblaciones más pobres del mundo • + Riesgo de una fuerte alteración de la Naturaleza • Partimos de un nivel de baja participación de las EE.RR • + En Europa, en España y en el mundo desarrollado

  5. Participación de las Energías Renovables en el abastecimiento de Energía Primaria Media de la Unión Europea: 6,4% Se pretende llegar al 12% en el año 2010 En el 2020 elevarlo al 20% En el año 2005: + Biomasa.- 66,1% del total + Hidráulica.- 22,2% + Geotérmica.- 5,5% + Eólica.- 5,50% + Solar.- 0,7% Suecia.- Energía hidráulica 30% Finlandia.- Biomasa Austria.- Biomasa e hidráulica 20% Dinamarca.- Biomasa y eólica España.- Biomasa, hidráulica y eólica El consumo de energía crece más que las EE.RR. 10% 6,4% Italia.- Geotérmica, biomasa e hidráulica Francia.- Biomasa e hidráulica Alemania.- Biomasa, eólica e hidráulica Reino Unido.- Biomasa

  6. EL SISTEMA ENERGÉTICO ES DE ELEVADA INVERSIÓN: • En conjunto supone el 3% del PIB mundial • + El subsistema eléctrico es el más intensivo en inversión • Las energías renovables suponen incrementar la inversión más • + En particular si las dirigimos hacia la electricidad • - ¡ESTAMOS EN UNA CRISIS FINANCIERA! • Como ejemplo de esas inversiones en el sistema eléctrico: • + Ciclos combinados con gas natural.- 700 €/kW • + Planta fotovoltaica.- 7.000 €/kW

  7. INVERSIONES EN EL SISTEMA ENERGÉTICO MUNDIAL Petróleo: Exploración y desarrollo .. 72% Refino .. 13% Otros .. 15% • Gas Natural: • Exploración y desarrollo .. 55% • Cadena del GNL .. 8% • Transporte, distribución y almacenamiento .. 37% • Sistema Eléctrico: • Generación ..... 46% • Transporte y Distribución ... 54% Total de 2000 a 2030: 16.000.000 Millones de Dólares

  8. Inversión anual en el sistema energético mundial. En millones de Euros. 9.000.000 Curva estimada al estado actual de la tecnología 7.000.000 Curvas a las que caminar por evolución tecnológica 5.000.000 3.000.000 Punto de partida Participación de las energías renovables en el suministro de energía primaria mundial 1.000.000 10 20 30 40 50 60 70 80%

  9. 2.- El reto español

  10. SISTEMA ENERGÉTICO ESPAÑOL: • Elevada dependencia del suministro exterior de energía • + Petróleo más gas natural. Carbón poco preocupante • Fuerte incumplimiento de nuestro Compromiso de Kioto • + La crisis ha frenado el crecimiento de emisiones • Sistema empresarial que camina a ser foráneo.- ¡Listos! • Asimetría territorial en generación y consumo de electricidad • Discrepancias sociales larvadas sobre futuros desarrollos: • + ¿Energía nuclear, centrales de carbón, lineas, etc?

  11. Año 2006 CONSUMO FINAL DE ENERGÍA 105 Millones de tep ENERGÍA PRIMARIA 145 Millones de tep Pérdidas y Materias primas Combustibles Fósiles: 84% Refinerías de Petróleo Petróleo Carburantes: 38% Gas Natural Carbón Combustibles: 41% • Sistema eléctrico: • Generación • Transporte • Distribución Energías Renovables 6% Electricidad: 21% Pérdidas Energía Nuclear 10% TRANSFORMACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA

  12. EL RETO ESPAÑOL RESPECTO A LAS EE.RR.: • Compromiso de conseguir un 20% de la energía en el 2020 • + Acuerdo de los países de la Unión Europea. Indefinido • Aporte de calor a: usos residenciales, servicios e industria • + No está definido • Biocarburantes.- Se propone el 10% para esa fecha • + Se propone la electricidad para los automóviles • Generación de electricidad.- Más del 40% del total; ahora 20% • + Es factible pero hay que estudiarlo y trabajarlo

  13. ENERGÍA SOLAR A BAJA Y A MEDIA TEMPERATURA: • Es factible implantar sistemas de agua caliente sanitaria • + Pasar de 800.000 m a 5.000.000 m • + Cuestión de voluntad política. Pero hay que trabajar • La industria también demanda calor a baja temperatura • + Es factible diseñar paneles específicos • - Mayor coste que el calentamiento por combustible • + Necesidad de: “Responsabilidad Social Corporativa” • - Imagen de empresa responsable 2 2

  14. BIOMASA Y APORTE DE CALOR EN PEQUEÑA DIMENSIÓN: • La limpieza del bosque es necesaria. Prevención de incendios • + También la recogida de otros residuos • La leña tiene un precio menor que el gasóleo ó el gas natural • + No es tan fácil ni cómoda de utilizar • + Pero hay sistemas mecanizados • - Se precisa voluntad a nivel autonómico • El rendimiento de la calefacción es mayor que el de generación • de electricidad.- 70% frente a 20 ó 30%

  15. LOS BIOCARBURANTES SON UNA INCÓGNITA: • ¿Lo hacemos bien o como siempre? • + Suponen una incidencia ambiental y social significativa • Debiéramos producir una parte de nuestra potencial demanda • + Recuperando tierras hoy, o en futuro, abandonadas • Los biocarburantes que importemos de otros países deben dar • resultados positivos a las sociedades de ellos • + Desarrollo social y crecimiento económico • - Sin agresión ambiental significativa • Analicemos en primer lugar que son los biocarburantes • Veamos el • apartado de • cooperación

  16. Materias diversas: • Caña de azúcar • Maíz y otros cereales • Tubérculos • ¿Paja y otras partes aéreas de las plantas? • ¿Madera y leñas? • ¿Residuos? • BIOETANOL: • Aditivo, ETBE, en la formulación de las gasolinas. • Mezcla de hasta un 20% del carburante. • Utilización en forma de carburante único Fermentación Hidrólisis • Semillas oleaginosas: • Soja • Girasol • Colza • Palma • ¿Algas y otros? • ¿Jatropa? Torta alimenticia para el ganado • BIODIESEL: • Mezcla con gasóleo • Utilización en forma de carburante único Aceite Alcohol

  17. EL PRECIO DE LOS BIOCARBURANTES NO LO DEBE DAR EL • MERCADO SINO LA SOSTENIBILIDAD: • Producir aquí con costes razonables en el contexto económico • + Más elevados que el mercado para fomentar el ahorro • - Campos de remolacha que se abandonan • - “Agroenergía clásica” en tierras de retirada • Buscar tecnologías no agresivas globalmente, tanto en cultivos • como en procesos. Biocarburantes de segunda generación • + Celulósicos: herbáceas y forestales. También algas • Sabiendo que las soluciones de hidrógeno ó electricidad para el • transporte son caras y están lejanas.- Más allá de 2030

  18. Coste de recorrer 100 km en automóvil en Europa. Euros, €/100 km 30 Automóvil que utilice hidrógeno como carburante. No antes del año 2030 de forma comercial. 20 ¿Por qué no aceptamos los europeos un precio de los biocarburantes este rango? 10 Automóvil eléctrico con baterías y carga en red Automóviles con derivados del petróleo como carburantes 2

  19. EL SISTEMA ELÉCTRICO ESPAÑOL ES COMPLEJO: • Participación de diferentes fuentes primarias de energía • + Garantiza el suministro a lo largo del año • Asimetría en la generación. Proviene de un Estado como tal • + Seguirá habiendo regiones con exportación • + Pero no debe haber “Colonialismo Autonómico” • + La nuclear que propone algunos: a Euskadi o Madrid • Los parques eólicos se localizan donde hay viento • + Pero distribuyen sus beneficios de manera especial

  20. AÑO 2008.- Provisional • Generación en el S. Peninsular: • Demanda.- 263.961 GWh • Bombeo.- 3.494 GWh • Exportación.- 11.221 GWh • Total.- 278.676 GWh Los sistemas extrapeninsulares suman 15.900 GWh/año 2008 adicionales Fuente.- Datos del Informe provisional de REE

  21. Castilla Y León Comunidades Autónomas exportadoras de electricidad en el año 2005. Extremadura Asturias Navarra 10.000 Castilla La Mancha Galicia Aragón Andalucía La Rioja Valores en GWh/a Eukadi 10.000 Cantabria Comunidad Valenciana Murcia Cataluña 20.000 Comunidades Autónomas importadoras de electricidad en el año 2005. C.A. de Madrid Fuente.- Elaboración propia

  22. DESARROLLO DEL SISTEMA EÓLICO ESPAÑOL: • Crecimiento rápido en varias Comunidades Autónomas • + Búsqueda de ingresos y creación de empleo • - Reparto no proporcional a la potencia • Ayudas públicas.- Primas a la electricidad suministrada • + Negocio muy rentable.- Un tanto especulativo • Aparecen algunas discrepancias y rechazos • + Problemas de líneas de transporte.- REE • + Cuestiones que afectan al paisaje y otras

  23. En España, a principios de 2008: • Potencia eólica instalada.- 15.145 MW, la sexta parte del total mundial • Algo más del 9% de la generación bruta española de electricidad • Casi 600 parques eólicos.- Potencia media 25 MW • Potencia más frecuente de los últimos aerogenerados de 660 a 2.000 kW

  24. Un estudio cifra el empleo directo en eólica en 15.450 puestos de trabajo. • + “Eólica 2007” de la Asociación Empresarial Eólica, AEE • Esto viene a suponer que cada MW instalado genera 10 empleos directos

  25. - Amigo Sancho. ¿Por qué ahora también continúan poniendo esos gigantes? - Mi señor depende: Unos creen que: “La respuesta está en el viento” Otros piensan que: “Así ganan mucho dinero” - Alguien dijo: “Don dinero poderoso caballero”. No como nosotros, Sancho.

  26. LA EVOLUCIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO AL AÑO 2020: • Crecimiento de la generación con gas natural • + ¿Cómo se garantiza su disponibilidad siempre? • - Mejora del almacenamiento. Puertos exteriores • Más potencia eólica.- Hasta 35.000 MW, es factible • + Repotenciación de parques y eólica marina • - Más diálogo y participación social • También hay que avanzar en energía solar.- 20.000 MW • Hemos de pensar en la estabilidad de la red eléctrica

  27. Generación bruta Miles de GWh/a • Demanda neta total: 320.000 GWh/a • Generación bruta: 350.000 GWh/a. • Emisiones de CO2: 80 millones de t/a 140 • Se precisan 26 bcm de gas natural para generación eléctrica. • Es necesario contar con nuevos grupos de carbón: 8.000 MW. • Energías Renovables: • 40% de la generación total • Parques eólicos 35.000 MW • + Se precisa más bombeo • Plantas solares 20.000 MW 120 100 80 + CO2 Si hay menos gas natural y más carbón ? 60 Más gestión desde Red Eléctrica de España 40 20 Nuclear Carbón Petróleo Gas N. Hidráulica Eólica E. Solar Otras RR.

  28. REFLEXIONES SOBRE EL FUTURO DESARROLLO EÓLICO: • Es preciso optimizarlo técnica y estructuralmente • + Repotenciación programada de parques existentes • + Desarrollo moderado de la eólica marina • - Con diálogo social y planificación • + Debiera ser una fuente equilibrada de empleo • Resolver los problemas de discrepancia social sobre la eólica • En la actualidad la generación con gas sigue la curva de carga • + Ya consumimos muchos gas. ¿Suministro seguro?

  29. Se estima que el recurso de • eólica marina recuperable en • el año 2020 será de: • - 236.600 MW 8 MW 5 MW 3 MW 30 m 50 m Tecnología al año 2010 Año 2015 2020

  30. Estimaciones para el año 2030 en el sistema eléctrico español Potencia MW Posibilidad de generar electricidad con energía solar También serán puntas de gas 60.000 • Demanda de • mediodia: • Trabajo • Transporte • Cocina • Refrigeración Necesidad del vehículo eléctrico 40.000 • Demanda al • anochecer: • Iluminación • Televisión • Calefacción • Transporte 20.000 Valle nocturno 5.000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 horas

  31. Parque eólico frente a Portosin, ría de Muros y Noia, Coruña.- Agosto de 2007

  32. EL CARBÓN ES LA ÚNICA FUENTE PRIMARIA SEGURA: • La demanda tendrá áreas de consumo intensivo • + Con puntas importantes a medio día y al atardecer • - Coinciden con las de gas natural • Se precisan centrales de carbón de nuevo diseño • +Adecuadas a los requerimientos ambientales • + Castilla Y León. Asturias. Galicia. Aragón • También es preciso incrementar el bombeo hidráulico • + Más diálogo social. Compensación a “Territorios”

  33. Año 2030.- 50.000 MW de eólica, en toda la Península,e incluso más ¿Serán permeables los Pirineos al gas natural y a la electricidad? 15.000 MW 7.000 MW Elevado consumo de electricidad y puntas de demanda 7.000 MW 5.000 MW Eólica marina y terrestre: 15.000 MW Gas natural desde Argelia, más posible conexión eléctrica

  34. Bombeo entre presas 90% 90% Bombeo entre depósitos 75% 40% ¿60%? Almacenamiento en parque eólico ¿90%? Almacenamiento en la red eléctrica general Sin demostrar y con demandas de desarrollo tecnológico

  35. EXTENSIÓN DE LA ELECTRICIDAD DE ORIGEN SOLAR: • Fotovoltaica, debiera crecer para mantener la industria • + Inversiones elevadas. Primas fuera de contexto • - Necesidad de I+D.- Ruptura tecnológica • Solar termoeléctrica.- Optimización de diseños • + Avance progresivo en potencia instalada • - Primas altas pero asumibles • + Planificación de instalaciones e inversiones • + Búsqueda de otras opciones tecnológicas

  36. Rendimiento de transformación solar 0,2 €/w Máximo rendimiento termodinámico posible con “un sol” de incidencia 70 I.- Oblea de silicio. Cristalino. (Actual) II.- Lámina delgada. A corto plazo. III.- Nuevos materiales y tecnologías. Concentración A largo plazo 60 50 III 0,5 €/w 40 1€/w Coste de instalación 30 4€/w I 20 10 II 100 200 300 400 500 2 Coste de placa: €/m

  37. Espejos Torre solar Vapor Turbo alternadores Campo solar Vapor Caldera de recuperación Refrigerante Condensado Condensador Colectores parabólicos

  38. Planta termosolar de campo de espejos.- “Solucar”, Cádiz.- 2 x 11 MW

  39. Radiación solar Disco parabólico orientable en tres ejes Motor de combustión externa. Motor Stirling: + 12 a 50 kW Inversión específica hoy: 3.000 euros/kW Objetivo industrial: 1.500 euros/kW Quizás 1.000 €/kW Soporte

  40. NECESIDAD DE UN PLAN TECNOLÓGICO E INDUSTRIAL: • Es preciso acelerar la implantación de las energías renovables • + 20% para el año 2020 es poco y además difícil • - Conseguir un 40% antes del año 2040 • Hemos de cambiar el modelo económico y de empleo • + Cambio en el empleo industrial. ACCIÓN EN I+D • - Creación en base a las energías renovables • Sin olvidar un esquema internacional necesario de cooperación • + Traslado de tecnología e industria

  41. Año 2007 Empleo estimado 89.000 Directos Fuente.- Elaboración propia en base a datos de CC.OO. • Parece que hay que trabajar en varias líneas: • Aumentar la instalación solar térmica. Solución de baja inversión • Consolidar el actual desarrollo industrial de la energía eólica • Evitar caídas bruscas en la industria fotovoltaica. Esfuerzo en I+D • Analizar el modelo de desarrollo de la biomasa y sus aplicaciones

  42. 3.- Cooperación con los países en vías de desarrollo

  43. LA SOSTENIBILIDAD NOS OBLIGA A CAMBIAR EL ESQUEMA: • Es preciso pensar en la sociedad y el entorno globales • Hay que respetar los esquemas de desarrollo de los otros • + No introducir distorsiones a las sociedades rurales • Hay que apoyar la transferencia tecnológica y de inversiones • + El desarrollo de las energías renovables lo requiere • Será más útil que en el mundo se llegue a una participación de • las renovables moderad en muchos países frente a unos pocos • países con mucha presencia de las renovables en ellos. • + El desarrollo avanzará en escalones. ¿Para todos?

  44. LOS BIOCOMBUSTIBLES LIQUIDOS UN TEMA CRÍTICO: • Pueden dirigirse hacia niveles de demanda muy elevados • + Más de 500 millones de tep en el año 2030 • En este supuesto hay que racionalizar materias primas • + En primer lugar uso de los residuos • - Biocombustibles de segunda generación • + También imponer certificaciones de ciclo de vida • Hay que investigar nuevas materias primas y procesos • + Principio de PRECAUCIÓN siempre

  45. PUNTOS CRÍTICOS EN EL CICLO DE VIDA DE LOS BIOCARBURANTES : • SEGURIDAD ALIMENTARIA • + No retirar u ocupar tierras de producción de alimentos. No incidir en el aumento precio de su precios. • DESARROLLO SOCIAL • + Evitar la expulsión de personas y familias del ámbito rural, impulsar el mantenimiento de población en este entorno. • + Condiciones adecuadas de trabajo: salario, salud y horarios. • INCIDENCIA AMBIENTAL • + Evitar agresiones a la biodiversidad, buen uso del agua, control de el riesgo químico, reducir la erosión, etc.

  46. Los campos de milpa, bien sean las pequeñas propiedades o aquellos ya de mayor tamaño, no pueden llevarse alegremente al abastecimiento de la demanda de carburantes. • El precio de las tortillas se dispararía. Fotografías tomadas en la Carretera que va de Xelaju a Solola. Agosto de 2007

  47. En España las plantas de biodiesel se diseñan para la importación de materias primas, aceite de palma, de soja o de colza. Planta de Biodiesel de Caparroso. Producción: 70.000 toneladas anuales Inversión.- 45 millones de euros Puestos de trabajo directos 45

  48. Los monocultivos agreden a la biodiversidad.-Cosecha de soja.- Argentina

  49. LA EÓLICA PUEDE SER EL GRAN FUTURO ENERGÉTICO: • Pero hay que asociarla a la hidráulica y a generación térmica • + Acoplamientos y centrales de bombeo • Se propone que al año 2030 haya 1.000.000 MW instalados • + ¿Por qué no apostamos más fuerte? • En cualquier caso hay que hacer inversiones muy altas • + Es preciso una cooperación financiera. ¿Crisis? • También es necesario planificar sistemas complejos • + Redes trasnacionales e interconexiones

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