¿Es factible un sistema energético 100% renovables?

Porque, si no lo es, a lo mejor tenemos que empezar a pensar en cómo hacerlo, si queremos realmente cumplir con los objetivos de descarbonización que nos hemos puesto en el Acuerdo de París o en la Unión Europea…Esto es lo que estuvimos hablando ayer en una comida organizada por ESADE Geo con Samantha Gross, fellow de Brookings. El punto de partida de la discusión era este artículo en el que Gross critica la propuesta de Jacobson et al en 2015 de alcanzar un sistema 100% renovable a un coste inferior que con fósiles.

Esto me da la oportunidad de sacar precisamente esta cuestión, la polémica acerca de los estudios de Jacobson et al, sobre la que he estado leyendo este verano, pero sobre la que aún no había escrito. Aquí resumiré brevemente los argumentos presentados en el estudio original (ya enlazado), en uno posterior en el que se analizan en detalle los estados de EEUU, y por último, en el que extiende el análisis al mundo mundial (incluido España, claro).

En todo caso, creo que lo primero que hay que decir es que, a nivel español, tenemos estudios similares, como Renovables 2050 y Energía 3.0, realizados por Xavi García Casals para Greenpeace (y, para el 2050, con una pequeña contribución del que esto firma). Xavi ya analizaba la viabilidad de un sistema energético totalmente descarbonizado, y de hecho ha extendido recientemente su análisis a escala global.

Y lo segundo que creo que importante subrayar antes de comenzar es que creo que estos estudios hay que situarlos en el contexto adecuado si se quiere que sirvan para algo. En este sentido, creo que no deben plantearse como lo hacen Jacobson et al (y también sus críticos, como luego diré): como un escenario determinista, en el que tratamos de probar físicamente que un cierto sistema es factible. Esto se puede hacer cuando no hay incertidumbre, o cuando ésta es reducida. Pero es materialmente imposible tratar de demostrar la viabilidad de un sistema a 2050, cuando no sabemos qué va a ocurrir ni con la oferta ni con la demanda. No sabemos qué tecnologías habrá disponibles, ni cómo serán las sociedades humanas entonces, ni sus comportamientos. Yo creo que el papel de estos análisis (y al menos así es como estamos orientando los que realizamos en Economics for Energy) debe ser más bien señalar dónde están los problemas, o los retos, para alcanzar los objetivos que nos planteemos, en este caso la descarbonización total o casi total del sistema energético para 2050. Esto permite acomodar mejor la gran incertidumbre, a la vez que mantener el mensaje fundamental y no crear oportunidades para embarrar la discusión. En este sentido, creo que Xavi por ejemplo lo plantea de manera mucho más cercana a la nuestra.

Pero bueno, vamos allá con lo de Jacobson et al. Estos autores básicamente plantean un sistema basado exclusivamente en energía hidráulica, solar y eólica. Las razones de no incluir otras energías son de tipo medioambiental (la biomasa), de riesgo o político (la nuclear) o de poca viabilidad técnica o económica (el CCS, que de hecho no permite eliminar totalmente las emisiones de CO2). Pero claro, para que esto funcione hace falta mucho almacenamiento o flexibilidad de la demanda, y ahí están los puntos débiles del estudio. Los autores plantean varios tipos de almacenamiento: almacenes subterráneos distribuidos de energía térmica; almacenamiento en sales; bombeo hidráulico; hielo; hidrógeno; y la gran hidráulica. Evidentemente, la viabilidad técnica y económica de algunos de ellos a 2050 es al menos tan cuestionable como la del CCS (aunque como decía antes eso no debería ser el problema, si el estudio estuviera planteado correctamente). Además suponen que el 85% de la demanda (según los sectores, pero aproximadamente) puede o bien ser flexible, o bien satisfacerse con hidrógeno o con energía almacenada. De nuevo, no es difícil preguntarse por la viabilidad de un escenario tan distinto al que tenemos ahora. Curiosamente, no le dan ninguna importancia al ahorro energético, algo que yo creo fundamental (y que era uno de los supuestos fundamentales de Energia 3.0). Con todo esto, Jacobson et al dicen que pueden viabilizar el sistema, y además hacerlo a un coste inferior que con fósiles (sumando por supuesto costes externos).

Contra este estudio se publicó una respuesta por parte de un número de investigadores muy bien conocidos en estos temas (uno de ellos, Dan Kammen, nuestro ponente del año pasado en la sesión abierta del workshop de Economics for Energy). En esta respuesta se formularon muchas críticas contra el estudio de Jacobson et al. Algunas, sinceramente, bastante flojas, como por ejemplo el uso de una tasa de descuento demasiado baja, algo perfectamente aceptado en análisis de coste social. También se le achacaba que las tecnologías que proponía no estaban probadas comercialmente, pero lo mismo se podría decir del CCS, o de la nuclear que habrá en el 2050, que seguramente no será la misma de ahora, o la biomasa con captura de carbono. Creo que en esto caen en el mismo error que achacan a Jacobson et al. También le atacaban por no entender cómo funcionan los mercados eléctricos actuales, o cómo se opera la hidráulica, como si fuera lógico pensar que esos mercados o la gestión hidráulica tengan que seguir funcionando así en sistemas totalmente distintos…En muchos sentidos, los críticos caían en un problema de pensamiento lineal, ese que nos recordaba siempre Einstein. Otras críticas sí tenían más chicha, como las que se referían a costes no incluidos, o a la velocidad de despliegue de renovables y de almacenamiento. Ante esto, Jacobson et al replicaron con otra carta. Pero de nuevo, introduciendo algunos argumentos que dan risa cuando uno habla de 2050, quizá porque ni siquiera deban tener lugar.

En el blog citado, y en la charla de ayer, Gross planteaba básicamente dos objeciones: una, que no se puede decir que va a ser fácil y rápido; dos, que no se pueden quitar opciones del análisis. Sobre lo primero, Gross critica los supuestos de Jacobson sobre almacenamiento, gestión de la demanda, y el papel del hidrógeno. Pero, al igual que en la crítica de Clack et al, lo que más desazón le genera es lo segundo, la exclusión de la nuclear, la biomasa, y el CCS del análisis, por la misma razón que ellos: piensa que excluir estas opciones puede elevar el coste de la solución. Esto es cierto teóricamente: cuantas más alternativas se incluyen más barata puede ser una solución, a igualdad de las demás circunstancias. Pero si las alternativas son irrelevantes, entonces lo único que hacemos es complicar el problema y despistar la atención.

Como decía al principio, creo que parte del problema es de planteamiento. Creo que los estudios de Jacobson et al y las críticas formuladas están construidos al revés de lo que deberían. No se trata de pelearnos sobre si serán unas tecnologías u otras las que tengan que estar en la foto, o sobre si somos capaces de demostrar que un sistema a 2050, con todas las incertidumbres existentes, es viable o no. Lo que creo que tenemos que hacer es, primero, analizar estos sistemas para ver dónde están los problemas que no sabemos o podemos resolver ahora. Y después, analizar cada una de las posibles soluciones, para ver si son viables y deseables, y si son deseables, qué tenemos que hacer para hacerlas viables. Y si no son deseables entonces mejor abandonarlas y dejarnos de historias. Como esta entrada ya se me ha hecho demasiado larga, en una segunda parte presentaré lo que, en función de nuestros análisis, creo que son los mayores retos a los que nos enfrentamos para la descarbonización, y presentaré posibles soluciones que deberíamos evaluar.

 

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3 comentarios en “¿Es factible un sistema energético 100% renovables?

  1. Gracias por el post, creo que condensa muy bien el debate en torno a los artículos de Jacobsson et al.

    Tan sólo añadiría una nota pesonal. Tuve la desagradable sensación este verano, leyendo a unos y a otros, que algunos argumentos en cuanto a qué tecnologías incluir o no en los estudios eran más dogmáticos que otra cosa. En particular, respecto a la inclusión o no de energía nuclear y CCS, o incluso sobre qué esperar de la difusión de tecnologías renovables o la evolución del almacenamiento. Quizás es sólo mi percepción, pero parece que existe una polarización creciente entre defensores y detractores de estas technologías que, creo, dificulta un debate constructivo y que contribuye a argumentos, como bien se señala en el post, que tienen ¨poca chicha¨. Precisamente, se agradece un post como este.

    Dejo un par de podcast sobre el tema que me gustaron, por si alguien no los ha escuchado aún (en inglés):
    Entrevista a Jacobson

    Entrevista a Clack (crítico de Jacobson)

    Un saludo,
    Alejandro

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    • Independientemente de las opiniones a favor o contrarias a nuestro modo de entender qué vía tomará la transición energética, lo importante es que se genere un debate de ideas sobre la necesidad de tomar conciencia del problema relacionado con la salud del planeta y, también en la búsqueda de energías (por supuesto limpias) que puedan sustituir fundamentalmente al petróleo.

      Esto conllevará, sin duda, que aquellos actores que realmente puedan aportar tecnología y fundamentalmente financiación vean en este cambio energético un modelo de negocio, me estoy refiriendo a las grandes multinacionales de la energía (las reglas del capitalismo funcionan como un reloj, si hay negocio hay inversión). De acuerdo con el asunto del debate que planteáis, es de difícil creencia que en las próximas décadas sea factible un sistema energético con el 100% de renovables, fundamentalmente por lo que comentaba antes, las compañías petrolíferas siguen obteniendo un rendimiento muy interesante en sus inversiones y la mayoría de esas inversiones van a parar a nuevas tecnologías en la extracción de petróleo, y también a la recuperación mejorada (EOR); evidentemente el precio del crudo en el mercado internacional determinará si las inversiones se mueven hacia nuevas tecnologías de extracción (deep water, fracking, arenas bituminosas y otros), sin olvidar la EOR (Enhanced Oil Recovey).

      Resulta paradójico que en este momento que también se está debatiendo con gran intensidad sobre el peak oil del petróleo, permanezca dentro de los yacimientos entre un 50-60% de crudo que no es extraído por su alto coste y la correspondiente falta de rentabilidad; las nuevas tecnologías están disminuyendo ese umbral de rentabilidad, por lo que podemos imaginar la enorme cantidad de petróleo que aún queda por explotar si se dan las adecuadas condiciones económicas; además este último proceso se puede vender con marchamo medioambiental, ya que evita la construcción de nuevas infraestructuras para perforar nuevos pozos evitando impactos en el suelo y hábitats, y también con la captura del CO2 que queda atrapado en el yacimiento, hay que recordar que en la EOR se utiliza el CO2 como elemento de empuje del petróleo hacia la superficie.

      No obstante, hay que agradecer a Jacobson et al su hiper optimista artículo generador de debate, hemos visto las respuestas de varios especialistas en el mundo de la energía valorando los pros y contras, lo que permite que cada cual desde su visión del futuro energético analice las posibilidades técnicas y las probabilidades de un modelo energético posible y realizable.

      Pedro, quedamos con expectación a la espera de los retos y soluciones que planteas en una segunda entrega.

      Gracias por este fantástico blog
      Antonio Cano

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  2. Un sistema basado solo en EERR no es posible mientras no se desarrollen sistemas de almacenamiento masivo de energía para compensar la variabilidad de las EERR y regular la red. No parece que el almacenamiento químico sea una solución, pero este puede venir de la mano del desarrollo de volantes de inercia sin eje ni cojinetes (tecnología aún no desarrollada).
    No se puede decir que las tecnologías CCS estén sin desarrollar ya que la tecnología de post combustión tiene varios años de recorrido en la separación del CO2 del gas natural a pie de pozo y la tecnología de oxicombustión, mantiene los mismos parámetros de temperatura que la combustión convencional, estando el problema en la obtención de oxígeno, pero no en la propia tecnología CCS.
    Creo que el objetivo final de descarbonizar la emisión de gases hay que lograrlo echando mano de todas las tecnologías incluida la de producción masiva de H2 si queremos abordar las emisiones en todo el transporte y en la industria siderurgia (las emisiones anuales de CO2 en esta ultima equivalen a la combustión de mil millones de toneladas de carbón), y una vez mas una tecnología CCS, como la precombustión (ELCOGAS) parece la mas adecuada para la producción masiva de H2..
    Una vez mas una apuesta por la I+D+i es vital y mas en nuestro país (por la abundancia de sol), para reducir de forma drásticas las emisiones de CO2 y cumplir con los objetivos de La Cumbre de Paris de reducir para el 2050 las emisiones de CO2 un 80-95% de las de1990, es decir pasar de los 300Millones de toneladas que se emiten actualmente a emitir solo 20 MTm.

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