Los biocombustibles
ENERGÍAS RENOVABLES
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Los
biocombustibles
Manuel Camps Michelena
Francisco Marcos Martín
ENERGÍAS RENOVABLES
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ENERGÍAS RENOVABLES
Ediciones Mundi-Prensa
Madrid • Barcelona • México
2008
© 2008, Manuel Camps Michelena Francisco Marcos Martín © 2008, Ediciones Mundi-Prensa, Madrid
Depósito Legal: M. 27.384-2008 ISBN: 978-84-8476-360-4
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CAMPS, Manuel y MARCOS, Francisco. Lo biocombustibles. 2.aed. Madrid:Ediciones
Mundi-Prensa, 2008. 384 p.; 16,5 x 23,5 cm
ISBN: 978-84-8476-360-4 Materia:
Autores
Manuel Camps Michelena
Catedrático de la Universidad Politécnica de Madrid Félix Hernández Álvarez
Investigador del Consejo Superior de Investigaciones Científicas Francisco Marcos Martín
Profesor de la Universidad Politécnica de Madrid
Colaboración de: Luis García Benedicto
Ingeniero de Montes Inés Izquierdo Osado
Ingeniero de Montes Paloma López Freire
Ingeniero Agrónomo Jesús Ruiz Castellano
Agradecimientos
Queremos agradecer, desde esta página, a aquellos que, directa o indirectamente, han colaborado para la realización de esta obra:
A nuestros compañeros y amigos Margarita Ruiz Altisent, coordinadora del trabajo «Biofuels», de 1994, para la DG XII, y Jaime Ortiz-Cañavate, autor de los capítulos 1 y 3, referentes a aceites y gases, respectivamente, base de parte de este libro. Asi-mismo, al resto de colaboradores del citado trabajo, sin los que no nos lo hubieran pro-puesto.
A la ingeniero agrónomo D.aPaloma López Freire, con la que tuvimos el gusto de
trabajar directamente en el proyecto ALTENER, y del que se extrae el capítulo 8. Al compañero y amigo, también, Santiago Villegas Ortiz de la Torre quien, una vez más, nos ayudó con sus consejos y su presencia en el trabajo, así como en la corrección de alguno de los capítulos de este libro.
A Beatriz Palancar Hermosilla, Jesús Ruiz Castellano y a Inés Izquierdo Osado y Julián Roy, que se ocuparon de labores de secretaría, ocultas pero eficaces.
Presentación
Es para mí un honor prologar este libro de mi amigo Manuel Camps Michelena, antes catedrático de Motores en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos de Córdoba y en la actualidad en la de Madrid, y del entusiasta profesor Francisco Marcos Martín, que también dicta clases de Termodinámica en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Montes de nuestra Universidad.
Manuel Camps empezó hace ya veinte años a dirigir trabajos de investigación en Córdoba, relacionados con el uso de los aceites vegetales en motores de ciclo Diesel, siendo uno de los pioneros en España de este tipo de investigaciones. Sus conocimien-tos y prestigio le llevaron a colaborar en la publicación «Biofuels» de la DG XII (per-teneciente a la Unión Europea). Francisco Marcos ha publicado numerosos artículos en revistas españolas y ha dictado cursos de postgrado tanto en España como en Argentina en los que se ha ocupado de los combustibles forestales.
Esta publicación es fruto del trabajo de todos estos años. Se trata de una obra madura que surgió a raíz de un proyecto de investigación de la convocatoria ALTE-NER, financiado por la Unión Europea, y que llevó por título «Energetic planning in the Madrid region», y en el que también colaboraron Luis García Benedicto y Paloma López Freire.
En el libro se consideran los combustibles vivos, que los autores denominan, con muy buen criterio, biocombustibles. Tras unos conceptos previos, el libro tiene cuatro partes claramente diferenciadas. En la primera se aborda el tema de los biocombusti-bles sólidos, (paja, cardo, leñas, astillas, pelets, briquetas y carbón vegetal). La impor-tancia del uso de estos vectores energéticos trasciende el mundo de la energía para adentrarse en el del medio ambiente y de la estabilización poblacional en regiones rurales. Cultivos agroenergéticos y trabajos selvícolas, antes no rentables, pueden empezar a serlo si se hace un uso energético de los bienes generados. Además, la industria de la madera ha usado este tipo de material para generar calor y energía eléc-trica con un ahorro considerable de combustibles fósiles.
Importante es, asimismo, la segunda parte, dedicada a los biocombustibles líquidos de origen agrícola. Precisamente, la publicación «Biofuels», de la DG XII, representó un estudio del estado del arte de este tipo de combustibles, y esta segunda parte se basa en los dos primeros capítulos de este trabajo (realizados ya entonces por los profesores
finales de 1998 un informe realizado por el Director General de una de las empresas químicas más importantes de Francia, Rhone-Poulenc, referente a la posibilidad de uti-lizar los cultivos agrícolas con fines no alimentarios. Se observan cuatro destinos para estos productos, siendo el primero el uso masivo de biocombustibles líquidos (añadi-dos en un porcentaje variable) en las grandes ciudades.
Este empleo, como se explica en el libro, supone que, en algunos casos, no habría que modificar motores, su coste sería bajo y la reducción de la polución en las grandes ciudades sería del orden de un 10%, según indica también Jaime Lamo de Espinosa. Desde el punto de vista agronómico, se estudian los cultivos de dos importantes espe-cies oleícolas.
La tercera parte, relativa a gases, tiene en cuenta los dos tipos que se vienen em-pleando desde hace ya mucho tiempo: el biogás, presente en gran cantidad de instala-ciones familiares a lo largo y ancho del mundo, y el gas de gasógeno (producer gas), que aparece en tiempos de crisis y guerras, y, en general, siempre que hace falta, debido a la escasez de combustible convencional en países no productores de petróleo. La cuarta parte, que consta de un solo capítulo, se dedica a los aspectos ambienta-les, íntimamente relacionados con aspectos sociaambienta-les, educacionales y políticos, del uso de los biocombustibles.
Pienso que es un libro útil y, sobre todo, muy actual. Útil, porque toda bibliografía relacionada con las energías renovables, y más en español, es siempre bien acogida y bienvenida en el mundo universitario, que tiene falta de ella. Actual, porque el tema está presente a diario en el mundo de la energía, por los motivos ya señalados, no sólo económicos sino también ambientales y sociales, cada día más tenidos en cuenta por los encargados de la planificación energética.
Felicito de antemano a sus autores y deseo que el libro cumpla los objetivos para los que ha sido escrito.
Saturnino de la Plaza
Prólogo
Cada día cobra más importancia e interés la obtención de combustibles a partir de materias renovables, tratando de sustituir a los combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural). Estas materias renovables son los llamados biocombustibles, que pueden ser sólidos (paja, cardo, leñas, astillas y carbón vegetal, por ejemplo), líquidos (aceites, metilésteres, alcoholes, ...) o gaseosos (los diferentes biogases).
En este libro nos detenemos a realizar un estudio de los biocombustibles sólidos y líquidos considerando sus propiedades físico-químicas, su forma de obtención y sus usos. Tras una introducción en la que se presentan los conceptos fundamentales, la pri-mera parte se dedica a los biocombustibles sólidos: Paja, cardo, leñas, astillas, pelets, briquetas y carbón vegetal. El director de esta parte es el profesor Manuel Camps, está ocupada con temas referentes a los biocombustibles líquidos.
La publicación va destinada a dos tipos de público. El primero a estudiantes de las ramas de ingeniería agronómica, forestal, industrial y de minas y a estudiantes de Ciencias Físicas, Químicas y Biológicas que realizan trabajos de investigación o de pura consulta bibliográfica relacionada con las energías renovables, la planificación energética o el impacto ambiental en el mundo de la energía.
El segundo, a las personas que desde las empresas privadas o desde la administra-ción se ocupan de estos temas. La necesidad de datos que estas personas demandan es cada día mayor, pues la realización de proyectos o la necesidad de toma de decisiones en planificación energética demanda conceptos y datos que pueden ser consultados en este libro.
En definitiva, se trata de hacer llegar a las personas que nos rodean datos que no siendo muy novedosos muchos de ellos, hemos ordenado y clasificado para que sean útiles a los lectores de este libro.
Las tablas de unidades finales se deben al encomiable trabajo de José Ignacio de la Fuente Domínguez, profesor de Física en el Instituto de Enseñanza Secundaria de Madrid quien, dirigido por los autores y con gran meticulosidad, ha realizado un gran esfuerzo tras la consulta de libros de Física y horas de trabajo personal. Pensamos que su utilidad es grande, pues la energía se contempla desde usos muy distintos y se mide desde ópticas muy diferentes (energía térmica, energía calorífica, energía eléctrica, energía derivada de la transformación de masa en energía, ...).
Índice general
0. Perspectivas de las energías renovables . . . 15
1. Presente y futuro de los biocombustibles . . . 43
2. Paja y otros biocombustibles sólidos agrícolas . . . 73
3. Leñas y astillas . . . 89
4. Biocombustibles sólidos densificados . . . 137
5. Carbón vegetal . . . 169
6. Obtención de energía eléctrica con biocombustibles . . . 205
7. Los biocombustibles líquidos. Aceites . . . 243
8. El cultivo de la colza y del girasol . . . 273
9. Planta de metiléster . . . 301
10. Alcoholes . . . 311
11. Combustibles gaseosos . . . 335
0
Perspectivas
de las energías
renovables
1. Introducción.
2. La Directiva europea de promoción de ER en la generación eléctrica.
3. Impacto de las ER en el empleo y en el crecimiento económico. 4. Perspectivas en el mercado mundial de las TER.
4.1. Minihidráulica. 4.2. Eólica.
4.3. Fotovoltaica. 4.4. Biocombustibles. 5. Estado de las TER en Europa.
5.1. Objetivos.
5.2. Producción y consumo. 5.3. Estado de las TER.
5.4. Situación de cada Estado miembro. 6. Desarrollo de las TER en España.
6.1. Antecedentes de energía. 6.2. Objetivos.
6.3. Producción y consumo. 6.4. Estado de las TER. Bibliografía.
La colección de Energías Renovables (ER) que la editorial Mundi-Prensa estrena con este número 1 titulado «Los biocombustibles» nace en un contexto europeo de decidida promoción. El Libro Blanco de la Comisión Europea (CE) (COM, 1997) ha establecido que el 12% del consumo bruto de la energía proceda en el año 2010 de fuentes renovables. Esta medida complementa el compromiso del Protocolo de Kioto (PK) adquirido para el periodo 2008-12 por la Unión Europea (UE), que consiste en reducir las emisiones a la atmósfera de gases de efecto invernadero (GEI) el 8% res-pecto a los niveles de emisión de 1990.
El PK acordado en diciembre de 1997 contempla distintos procedimientos para fle-xibilizar la acotación de emisiones de los países desarrollados: la negociación global de permisos de emisión de CO2, los proyectos de realización conjunta entre países
desarrollados y los proyectos de desarrollo limpio (PDL) entre países desarrollados y no desarrollados, los dos últimos previstos para fomentar iniciativas de cooperación voluntaria entre Estados. Estos tres procedimientos económicamente eficientes, abier-tos con la intención de neutralizar parcialmente las emisiones de GEI, fueron pensados para facilitar la ratificación del PK con el mínimo coste de reducción de emisiones. Sin embargo, hasta la fecha ésta no se ha producido.
La permanente demora de la ratificación ha forzado a la búsqueda de soluciones complementarias al problema del cambio climático. Mientras se reafirman los compro-misos de Kioto, muchos países han resuelto apoyar las ER como medida preventiva del calentamiento global. De este modo, el PK ha marcado un importante punto de inflexión en el esfuerzo por promover mundialmente las ER. Kioto las sitúa en una posición estratégica clave como solución para alcanzar los objetivos de reducción de las emisiones de GEI y ha creado un clima muy favorable para el desarrollo de tecno-logías de ER (TER). Desde entonces, las expectativas de las distintas TER en los ámbi-tos nacional e internacional son muy notables. Así pues el PK se constituye en hito esencial de aceleración del desarrollo de políticas y mercados de TER, y el cambio cli-mático se muestra cada vez más determinante en su desarrollo mundial futuro, estimu-lando el carácter global de sus mercados, ya puestos en marcha. Resulta por tanto obli-gatorio para aquellas empresas o equipos de investigación interesados en las ER seguir muy de cerca la evolución de las negociaciones del PK en general, y de los estudios del cambio climático en particular.
Sin embargo, la ejecución de las medidas reductoras de emisiones establecidas en el PK plantea muchas incertidumbres en los años próximos. Y es que la ratificación y el cumplimiento se presentan altamente complicados, sobre todo por la extensión del compromiso (la inclusión o no de los países en vías de desarrollo) y por el grado de acotación previsto en los procedimientos contemplados en el PK para flexibilizar la reducción de emisiones. Tras la cumbre de Kioto fueron descubiertos amplios desa-cuerdos entre los países desarrollados y se tendrá que trabajar de firme en sus parla-mentos e instituciones nacionales si se quiere lograr la total ratificación. Habrá que tra-bajar también en el marco internacional de la United Nations Framework Convention
on Climate Change (UNFCCC), esa ONU verde donde cualquier propuesta precisa de
un consenso amplio si quiere verse confirmada por el éxito, y perseverar en el esfuerzo en las sucesivas convocatorias anuales, hasta conseguir la ratificación del compromiso. Todo ello significa que el proceso para controlar la concentración de GEI se presente lento y difícil, y que los inversores y promotores de TER tengan que combinar el esfuerzo, el riesgo y la información bien seleccionada para ganar ventaja en las oportu-nidades de mercado que se abran en el siglo recién estrenado.
Algunas de las grandes multinacionales ya han tomado posiciones. En el año 1997 British Petroleum, Royal Dutch Shell y Tomen Corporation han anunciado mayores inversiones en energía solar y eólica, lo que ha acelerado el crecimiento de estas TER. Instituciones financieras como el Global Environmental Facility y el Banco Mundial están trabajando en los nuevos planes de desarrollo de los procedimientos previstos en el PK para neutralizar parcialmente las emisiones de GEI mediante inversiones. Princi-palmente los ya mencionados PDL de alcance internacional están poniéndose en mar-cha aceleradamente para canalizar fondos hacia proyectos en países en vías de desarro-llo. A través de ellos se puede incrementar sustancialmente el apoyo financiero para promocionar TER en esos países, así como en los del antiguo bloque del este europeo. La comunidad científica también propone acciones más decididas que las inciertas políticas de ER sostenidas hasta ahora por la mayoría de los gobiernos mundiales, a pesar de las incertidumbres inmanentes del cambio climático. La promoción de TER como medida de reducción ofrece una doble ventaja: la diversificación energética y una fórmula de crédito para evitar la crisis global del clima hasta la ratificación del PK. En efecto, el fomento de TER representa una reducción relativa del consumo de com-bustibles, pero también la opción más aceptable para neutralizar las emisiones de GEI mientras se desarrollan plenamente los procedimientos contemplados en el PK. Esta apuesta a favor de TER obliga a sus promotores -empresas, defensores y gestores- a apoyar aquellas posiciones que defienden:
• El compromiso activo en la realización y consolidación de programas nacionales de promoción de TER con el propósito de acelerar la mitigación del CO2en los
procesos energéticos.
• La participación en políticas internacionales nuevas, sobre todo las decididas en el marco de la UNFCCC.
• La preparación para un potencial crecimiento explosivo de mercados de TER en varias regiones durante los próximos años, especialmente en el sur de Europa, China e Iberoamérica.
2.
La Directiva europea de promoción de ER en la
generación eléctrica
La CE ha adoptado el 10 de mayo de 2000 una propuesta de Directiva para promo-cionar ER destinada a generar electricidad. Esta propuesta contribuye como medida complementaria a los compromisos de Kioto de la UE fijando el objetivo de doblar la cuota de consumo de energía primaria proveniente de TER. Se trata de alcanzar el 12% el año 2010 partiendo del 6% actual. La Directiva compromete a todos los Estados miembros en la promoción del uso de TER para la generación de electricidad en un plazo de 5 años (2006-2010) y señala la necesidad de incluirlas como una opción seria para alcanzar el objetivo de reducción de los GEI. La tabla 0.1 presenta los acuerdos de los Estados miembros de la UE para reducir los GEI en concordancia con las cuotas de contribución asignadas y los objetivos de despliegue de TER propuestos.
La Directiva pretende crear un marco de promoción significativo de TER a medio plazo. Está orientada a la toma de medidas oportunas que aseguren la promoción con-forme con los objetivos energéticos y ambientales de cada Estado y de la propia UE. Aunque ofrece un marco de regulación futuro, propone una autonomía amplia a cada Estado miembro, respetando el principio del derecho subsidiario. También propugna una serie de medidas inmediatas y a largo plazo, que se pueden englobar en tres:
• Obligar a los Estados miembros a establecer objetivos individuales para el con-sumo futuro de electricidad generada a partir de TER.
TABLA 0.1
Cuotas de reducción de GEI, contribución asignada y objetivos de TER de los Estados miembros de la UE
Emisiones GEI Consumo Objetivo
País GEI 1990 acordado* eléctrico TER TER
(%) (%) (%) (%) Alemania . . . 27,7 -21 2,4 10,3 Austria . . . 1,7 -13 10,7 21,1 Bélgica . . . 3,2 -7,5 0,9 5,8 Dinamarca . . . 1,7 -21 8,7 29,0 España . . . 7,0 15 3,6 17,5 Finlandia . . . 1,7 0 10,4 21,7 Francia . . . 14,7 0 2,2 8,9 Grecia . . . 2,4 25 0,4 14,5 Holanda . . . 4,8 -6 3,5 12,0 Irlanda . . . 1,3 13 1,1 11,7 Italia . . . 12,5 -6,5 4,5 14,9 Luxemburgo . . . 0,3 -28 2,1 5,7 Portugal . . . 1,6 27 4,8 21,5 Reino Unido . . . 17,9 -12,5 0,9 9,3 Suecia . . . 1,6 4 5,1 15,7 UE . . . . 100,0 -8 3,2 12,5 Fuente: (Morthorst, 2000).
* El signo negativo indica el déficit de emisión del año 1990 (países deficitarios), y el positivo, la cuota de emi-sión disponible del año 1990 (países excedentarios).
• Solicitar objetivos cuantitativos libremente elegidos por los Estados miembros con la perspectiva de maximizar la penetración de TER en la oferta energética. • Conjugar los objetivos nacionales con el objetivo europeo del 12% del consumo
de energía primaria, el objetivo específico de consumo de electricidad de fuentes renovables y los acuerdos de cambio climático.
Aunque la Directiva no propone una estructura armonizada de la UE para la incor-poración de TER a la red eléctrica, la CE está comprometida a desarrollarla en los próximos cinco años. La propuesta tomará en cuenta las experiencias de los distintos Estados miembros al aplicar los respectivos sistemas de apoyo nacionales. Además, la Directiva confirma la aplicación de sistemas de ayuda estatal dentro de la UE funda-mentados en la protección ambiental. Finalmente, obliga a los Estados miembros a garantizar el acceso de TER a las redes eléctricas, a que la certificación de ER sea precisa y veraz, a la coordinación y expedición de autorizaciones para instalar plantas de generación de electricidad verde, es decir procedente de TER, y a que el cálculo de costes de conexión de los nuevos productores de electricidad sea transparente y sin discriminaciones.
3.
Impacto de las ER en el empleo y en el crecimiento
económico
La CE aprobó un proyecto en 1998 por iniciativa de EUFORES1y con el apoyo del
programa ALTENER, que ha promovido acciones específicas a favor de una mayor penetración de las TER por Decisión de la CE de 13 de septiembre de 1993. El estudio se ha realizado siguiendo el modelo Strategic Assessment Framework for Rational Use of Energy (SAFIRE)2. Su objeto principal ha sido valorar las ventajas sociales y
eco-nómicas de las TER respecto a las energías convencionales. La tabla 0.2 representa las contribuciones previstas de las TER a corto (hasta el año 2005), medio (hasta el 2010) y largo plazo (hasta el 2020).
TABLA 0.2
Contribución prevista de las TER a la demanda total energética de la UE
Año 1995 2005 2010 2020
Demanda total energética* (TWh) . . . 10.350 11.375 11.950 12.950 TER producida** (TWh) . . . 440 713 875 1.066 Contribución de TER* (%) . . . 4,3 6,3 7,3 8,2
Fuente: Programa Altener. Dirección de la Energía de la CE.
** Incluyendo el sector transporte.
** Excluyendo las centrales hidráulicas mayores de 10 MW, así como las geotérmicas y energía mareomotriz.
1 EUFORES participará en el proyecto ENER-IURE, cuyo objetivo es entrenar a jóvenes y
adultos en el ámbito de las TER.
2 SAFIRE es un modelo contrastado, desarrollado por Energy for Sustainable Development,
que analiza el impacto de los diferentes modelos de consumo y diversificación energéticos, así como las distintas políticas en función de un número de indicadores. Se ha utilizado en la elaboración del Libro Blanco de ER de la CE.
Como la industria de TER es un sector de rápido crecimiento en la UE, sus Estados miembros han apostado por estas fuentes de energía de bajo efecto ambiental, conside-rándolas alternativas a las convencionales en numerosos procesos. A ellas se les reconoce también efectos adicionales positivos, tanto económicos como sociales, especialmente en términos de creación de empleo y de desarrollo como industria de exportación. Aun-que se sabe Aun-que la inversión en proyectos de ER supone la creación permanente de pues-tos de trabajo, tanto en fabricación de elemenpues-tos como en montaje y mantenimiento de instalaciones, los efectos de inversión económica y empleo difieren considerablemente en función del tipo de energía estudiada. Tal y como figuran en la tabla 0.3 los puestos de trabajo netos creados dependen de cada TER y de la energía generada.
TABLA 0.3
Puestos de trabajo creados por cada TER
Biomasa* Eólica Minihidráulica Fotovoltaica Solar térmica Total
Puestos por . . . 0,7 0,3 0,3 1,0 1,1 1,4 GWh/año . . . (1,7)
Fuente: Programa ALTENER. Dirección de la Energía de la CE.
* Entre paréntesis figuran los puestos de trabajo creados por la producción de energía añadidos a los de obten-ción de biomasa.
Las conclusiones del proyecto ALTENER se focalizan en el empleo causado por las TER en la UE a largo plazo, es decir para el año 2020, y se pueden sintetizar en las siguientes:
• En las predicciones de energía producida se maneja un factor de crecimiento de TER de 2,4 tomando como referencia el año 1995. Así pues los 440 TWh de esta fecha se transformarán en 1.066 TWh en el año 2020 (véase tabla 0.2). La predic-ción de crecimiento se extiende a todas las TER y a todos los Estados miembros de la UE. La cuota de consumo medio de fuentes de ER asciende según estas esti-maciones desde el 4,3% de 1995 hasta el 8,2% de 2020 (véase tabla 0.2). • En general las TER son más intensivas en trabajo que las energías
convenciona-les para la misma cantidad de energía producida.
• Se estima la creación3 de 450.000 puestos de trabajo netos nuevos en el año
2005, 665.000 en el 2010 y 900.000 en el 2020, estos últimos distribuidos entre 515.000 procedentes de la producción de combustibles a partir de biomasa y 385.000 del resto de TER.
• Si bien la ganancia mayor de empleo es causada por la biomasa, tanto en la industria de la energía como en la oferta de combustible renovable, todas las TER muestran a medio plazo esa ganancia con carácter neto.
• Los empleos desplazados por el resultado de los subsidios a las TER son consi-derablemente menores que los empleos creados directa e indirectamente. • La creación de empleo alcanza a todos los Estados miembros de la UE, y
Alema-nia, Francia e Italia resultan los más beneficiados en cifras absolutas, mientras
3 En la estimación se han tenido en cuenta los empleos directos e indirectos creados, así como
que las cifras relativas de mayor número de puestos de trabajo pertenecen a Aus-tria, Dinamarca y Grecia.
• En cifras globales la contribución neta de las TER en el empleo de La UE hacia el año 2020 representa algo más del 2%.
• El incremento de empleos se estima que repercute en los sectores agrícola e industrial principalmente. En la industria de la energía convencional se espera perder como efecto del desplazamiento provocado por las TER menos del 2% de los empleos para el año 2020.
• Si bien en general casi todas las TER producen un incremento de puestos de tra-bajo en la fase de construcción de plantas de generación de energía, alguna de ellas causa una pérdida neta durante esa fase.
4.
Perspectivas en el mercado mundial de las TER
Desde el año 1995, los mercados de TER han comenzado a atraer el interés de grandes empresas energéticas. Su desarrollo parece garantizar un periodo dinámico de alcance internacional hasta el año 2003, pero la tasa de crecimiento se verá afectada probablemente por distintas incertidumbres, entre las cuales la fecha de ratificación del PK figura como la principal. Al menos desde la perspectiva global las iniciativas de mercado de TER parecen garantizadas a medio plazo, aunque el comportamiento de cada uno ha sido desigual dependiendo de cada región o territorio.
En el ámbito de la energía minihidráulica4, por ejemplo, las empresas más
compe-titivas del mercado internacional son las europeas, principalmente las procedentes de Alemania, Noruega, Eslovenia, Reino Unido, Francia, Suiza, Austria y Dinamarca, por este orden.
La energía eólica comprende diez empresas principales en el mundo, cuatro perte-necientes a Dinamarca, tres a España, dos a Alemania y una a Estados Unidos, si bien gran parte de la producción es acaparada por las danesas NEG Micon y Vestas. En España, la facturación de la empresa EHN de Navarra ha crecido el 55% en 1998 res-pecto al año anterior, y las previsiones apuntan a un volumen de 58,7 millones de euros en 1999 y de 102,2 millones de euros en 2000. También en Japón la corporación de comercio Tomen ha inaugurado plantas de inversión para proyectos en energía eólica por valor de 1.300 millones de euros.
En el dominio fotovoltaico el gigante del sector BP Solarex, que espera alcanzar pronto una producción de 30MW pico (MWp), anunció en 1997 su intención de multi-plicar por diez las ventas de colectores solares en la siguiente década, mientras que Royal Dutch Shell firmaba un acuerdo de inversión de 540 millones de euros por cinco años. Las diez empresas más importantes del mundo produjeron 1,1 billones de euros en 1997, un 56% más que en 1996.
El sector de bicombustibles ha experimentado un sensible impulso en Europa, tanto el procedente de semillas de aceite de colza como el de etanol. Entre las
empre-4 A partir de aquí entendemos por energía minihidráulica la acotada por la potencia máxima
sas que los obtienen del primer recurso hay dos hegemónicas: la francesa Diester Industrie y su rival Novaol, subsidiaria del Grupo Eridania Beghin Say. Juntas englo-ban una facturación de aproximadamente 30.500 millones de euros. En procesos de transformación y distribución de biocombustibles derivados del etanol los grupos Elf, Total y Arco han sido los más emprendedores.
El crecimiento de cada TER en el mundo durante el período 1990-97 está conden-sado en la tabla 0.4.
4.1. Minihidráulica
De la electricidad generada en el mundo 85 TWh, es decir el 3% de la producción global hidráulica, pertenecen a centrales minihidráulicas, cuyas instalaciones encajan perfectamente a las necesidades de las poblaciones rurales no electrificadas. Éstas abundan en los países no desarrollados, y principalmente en la India, Nepal e Indone-sia. La tabla 0.5 indica la capacidad de potencia hidráulica (grandes y pequeñas centra-les) estimada en el año 2010, considerando únicamente las instalaciones en construc-ción y en estado de proyecto.
TABLA 0.4
Tasa anual de crecimiento de cada TER en el mundo (1990-97)
Fuente Tasa anual de crecimiento (%)
Solar . . . 16,8 Geotérmica* . . . 3,0 Gas natural . . . 2,1 Hidroeléctrica* . . . 1,6 Petróleo . . . 1,4 Carbón . . . 1,2 Nuclear . . . 0,6
Fuente: Worldwatch Institute, Worldwatch, estimación basada en Birger Madsen, BTM Consult, (Ringkobing, Dinamarca, carta al autor Flavin 10 de febrero de 1998) y en BTM Consult, International Wind Energy Development: World Market Update 1996, (Ringkobing, Dinamarca, Marzo 1997).
* Datos de 1996.
TABLA 0.5
Capacidad hidráulica mundial en el año 2010
Región Potencia (GW)
África . . . 4,8 Asia . . . 126,8 Oriente Medio . . . 13 Iberoamérica . . . 23,6 América del Norte . . . 3,2 Europa . . . 5,3
Fuente: Barómetro EurObserv´ER, publicado como resultado 132 en la revista Sistemas Solares.
4.2. Eólica
De acuerdo con la tasa anual de crecimiento de la energía eólica (véase tabla 0.4), la potencia instalada en el mundo ha crecido desde los 1.350 MW en el año 1996 a los
2.035 MW en 1998. Este crecimiento representa ya el 39% en 1999, el más alto entre todas las fuentes de energía (renovables y no renovables), y se ha reflejado en el volu-men de ventas, desde 1,3 billones de euros en el año 1997 hasta 1,7 billones de euros en 1998 y 3,2 billones de euros en 1999. Además, la industria eólica ha creado 90.000 puestos de trabajo hasta 1999, la mayoría de ellos en la UE y la India, país líder este último entre los países no desarrollados.
Como se deduce de la tabla 0.6 la capacidad de potencia eólica acumulada hasta 1999 en la UE representa el 66,3% del total mundial, correspondiendo el 18,9% a Esta-dos UniEsta-dos y el 10,1% a la India.
La tabla 0.7 presenta la capacidad de potencia eólica acumulada hasta 1999 por países.
TABLA 0.6
Capacidad acumulativa de potencia eólica hasta 1999, por regiones
Potencia Potencia Crecimiento
Región acumulada 1998 acumulada 1999 1997-99
(MW) (MW) (%)
Unión Europea . . . 4.739 6.379 34,6 Estados Unidos . . . 1.584 1.819 14,8 India . . . 950 968 1,9 Resto del mundo . . . 309 449 45,3
TOTAL . . . . 7.582 9.615 26,8
Fuente: Barómetro EurObserv´ER, publicado en la Conferencia de Energía Eólica de 1999, celebrada en Niza.
TABLA 0.7
Capacidad acumulativa de potencia eólica hasta 1999, por países
Potencia Potencia Crecimiento
País acumulada 1998 acumulada 1999 1997-99
(MW) (MW) (%) Alemania . . . 2.080 2.873 38,1 Estados Unidos . . . 1.584 1.819 14,8 Dinamarca . . . 1.116 1.380 23,7 India . . . 950 968 1,9 España . . . 512 907 77,1 Holanda . . . 325 359 10,5 Reino Unido . . . 320 330 3,1 China . . . 166 190 14,5 Italia . . . 100 154 54,0 Suecia . . . 117 148 26,5
Fuente: Barómetro EurObserv´ER, publicado en la Conferencia de Energía Eólica de 1999, celebrada en Niza.
Las perspectivas de desarrollo a corto plazo de esta TER son inmejorables. Hasta el año 2002 se espera instalar en el mundo 10.500 MW contando solamente los pro-yecto puestos en marcha, lo que supondría un total acumulado de 20.300 MW. Europa mantendría el primer lugar de producción de energía eólica, con una contribución del 61,4%, seguida de Estados Unidos, con el 18,6%, y de Asia, con el 15,1%. Entre los
países no desarrollados, la India contempla planes para instalar 12.000 MW, y las esti-maciones del potencial eólico de China, sobre todo en Mongolia, superan la potencia eléctrica instalada en ese país.
Según el Worldwatch Institute, dentro de 20 años se habrá cubierto el 10% de la energía eléctrica mundial con la fuente eólica, que a largo plazo puede superar las cotas de contribución hidráulica (actualmente el 23% de la electricidad total del mundo). Como datos orientativos pueden servir la cifra potencial de tres Estados nor-teamericanos (Dakota del Norte, Dakota del Sur y Texas), suficiente para nutrir de electricidad a los Estados Unidos, y la de un parque potencial planetario construido respetando las limitaciones ambientales, superior a los 55.000 TWh anuales, es decir cuatro veces el consumo mundial de electricidad.
Especial interés ofrece el desarrollo tecnológico experimentado por esta TER. Sirva como referencia el coste de 2.800 euros por kW instalado de 1981, reducido a 800 euros en la actualidad, lo que supone más del 6,5% de caída anual acumulada durante los últimos 20 años. A esta cantidad habría que descontarle externalidades ambientales, como costes asociados a residuos radiactivos, o a emisiones de CO2, o a
otros gases emitidos por cualquier combustible no renovable. De cualquier modo, la fuente eólica roza la frontera de la competitividad sin este descuento.
4.3. Fotovoltaica
La producción de células y módulos fotovoltaicos en el mundo ha evolucionado desde los 57,9 MWp en 1992 hasta los 149,2 MWp en 1998, lo que supone un creci-miento anual del 17%. La tabla 0.8 representa la capacidad de potencia acumulada de los países con mayores instalaciones hasta 1999.
TABLA 0.8
Capacidad de potencia fotovoltaica instalada hasta 1998, por países
Potencia Potencia Crecimiento
País acumulada 1997 acumulada 1998 1997-98
(kW) (kW) (%) Alemania . . . 41.890 58.550 40 Italia . . . 16.577 17.316 4 Suiza . . . 10.124 11.455 13 Francia . . . 6.120 8.000 30 España . . . 7.300 7.800 3 Holanda . . . 4.068 5.067 25 Austria . . . 2.208 2.766 25 Otros europeos . . . 6.911 8.246 19 Total Europa . . . . 94.997 118.689 25 Estados Unidos . . . 108.000 127.840 18 Total Norteamérica . . . . 122.505 144.308 18 Japón . . . 64.705 91.956 42 Australia . . . 18.700 22.030 18 Corea . . . 2.475 2.800 13 Total Mundial . . . . 303.382 379.783 25
Se espera que la producción mundial de células y módulos fotovoltaicos haya alcanzado la potencia de 165 MWp el año 1999, lo que supondría un incremento del 10% de la producción del año anterior.
4.4. Biocombustibles
Desde el año 1992 al 1999 la producción de biocombustibles ha experimentado un espectacular crecimiento en Europa, especialmente en Francia y España. En ocho años se ha multiplicado por 8,5, pasando de 55.00 toneladas a 470.000, si bien los últimos tres años se ha estabilizado. Francia ha contribuido al 58% de la producción europea, y en el ámbito mundial ocupa el cuarto lugar de producción de etanol, tal y como se indica en la tabla 0.9, aunque España se está esforzando por alcanzar cotas de produc-ción semejantes construyendo nuevos centros de producproduc-ción de biocombustibles.
5.
Estado de las TER en Europa
Los gobiernos europeos han propuesto ambiciosas pero reales iniciativas para pro-mocionar TER, algunas de las cuales representan de hecho abordar voluntariamente la reducción de emisiones de GEI antes de la ratificación del PK. Así pues el mercado europeo de TER merece consideración especial. Desde comienzos de la década de los 90, se han promocionado TER por casi todos sus Estados miembros.
5.1. Objetivos
El crecimiento programado forma parte de la campaña de despegue diseñada para conseguir el objetivo del año 2010. Esta campaña pretende acelerar la promoción de TER hasta el año 2003, cuyos principales objetivos se muestran en la tabla 0.10.
Con la puesta en marcha del programa de promoción la UE espera generar 647,9 TWh de energía eléctrica de naturaleza renovable en el año 2010, distribuidos entre sus Estados miembros del modo representado en la tabla 0.11.
5.2. Producción y consumo
Los últimos datos de producción en la UE a partir de TER son de 1997. Este año se han sumado 82,1 Mtep, con un crecimiento anual acumulativo del 5,1%, que resulta
TABLA 0.9
Producción de etanol de 1998
País Producción (miles de toneladas)
Brasil . . . 11.910,0 Estados Unidos . . . 3.573,0 Canadá . . . 190,6 Francia . . . 95,3 España . . . 79,4 Suecia . . . 15,9
insuficiente para alcanzar el objetivo de la UE. La contribución del 12% de la energía total prevista para el año 2010 precisaría de un crecimiento anual del 6,2%, más de un punto por encima del conseguido en 1997.
El consumo bruto interno de los distintos Estado miembros de la UE se ha distri-buido del modo siguiente: biomasa y residuos sólidos urbanos (RSU), 63,7%; hidráu-lica, 31,0%; geotérmica, 3,4%; eóhidráu-lica, 0,7% y solar térmica, 0,3%, tal y como se expresa en la tabla 0.12.
La tabla 0.13 representa las cifras de generación eléctrica procedente de cada TER y de cada Estado miembro de la UE del año 1997.
La tabla 0.14 indica el consumo de energía final de cada Estado miembro de la UE del año 1997.
TABLA 0.10
Objetivos de desarrollo de TER en el período 1999-2003
Objetivos Coste estimado
TER
(106) (1012euros)
Solar fotovoltaica UE . . . 650 Wp 2,85 Solar fotovoltaica terceros países . . . 350 Wp 2,45 Solar térmica . . . 15 m2 4,7 Eólica . . . 10.000 W 10,1 Biomasa cogeneración . . . 10.000 Wh 5,5 Biomasa calefacción . . . 10.000 Wh 4,4 Biogás . . . 1.000 W 1,2 Biocombustible . . . 5 t 1,25 TOTAL . . . . 30,0
Fuente: Las energías renovables en España. Balance y perspectivas 2000, IDAE, 1999.
TABLA 0. 11
Distribución de energía eléctrica procedente de distintas TER en el año 2010
Energía eléctrica procedente de TER
Total (TWh) Cuota de ER (%) Alemania . . . 76,4 12,5 Austria . . . 55,3 78,1 Bélgica . . . 6,3 6,0 Dinamarca . . . 12,9 29,0 España . . . 76,6 29,4 Finlandia . . . 33,7 35,0 Francia . . . 112,9 21,0 Grecia . . . 14,5 20,1 Holanda . . . 15,9 12,0 Irlanda . . . 4,5 13,2 Italia . . . 89,6 25,0 Luxemburgo . . . 0,5 5,7 Portugal . . . 28,3 45,6 Reino Unido . . . 50,0 10,0 Suecia . . . 97,5 60,0 UE . . . . 647,9 22,1
5.3. Estado de las TER
El año 1997 las centrales minihidráulicas de la UE tenían una capacidad de poten-cia de 9.705 MW y producían 38.287 GWh. Los cuatro primeros países (Italia, Alema-nia, Francia y España) sumaban el 70,4% de esta energía generada, tal y como se des-prende de la tabla 0.15.
TABLA 0.12
Consumo bruto interno procedente de distintas fuentes de ER en 1997
Cuota
País Hidráulica Eólica Solar Geotérmica Biomasa Otras Total ER
(ktoe) (ktoe) (ktoe) (ktoe) (ktoe) (ktoe) (ktoe)
(%) Alemania . . . . 1.492 261 68 10 5.903 0 7.734 2,3 Austria . . . 3.094 0 0 0 3.508 0 6.602 23,3 Bélgica . . . 26 1 1 2 623 105 758 1,4 Dinamarca . . . 2 166 7 1 1.541 0 1.717 8,0 España . . . 2.975 31 25 7 3.788 0 6.827 6,4 Finlandia . . . . 1.053 1 0 0 5.698 172 6.924 20,9 Francia . . . 5.399 0 16 131 10.473 0 16.020 6,6 Grecia . . . 334 3 114 2 911 0 1.364 5,3 Holanda . . . 8 41 5 0 1.438 0 1.492 2,0 Irlanda . . . 58 4 0 0 162 0 225 1,8 Italia . . . 3.577 10 7 2.611 6.722 428 13.355 7,9 Luxemburgo . . 7 0 0 0 40 0 47 1,4 Portugal . . . 1.127 3 16 45 2.406 0 3.597 16,9 Reino Unido . . 355 57 6 1 1.638 0 2.057 0,9 Suecia . . . 5.935 18 4 0 7.458 0 13.416 26,7 UE . . . . 25.442 598 271 2.810 52.309 705 82.134 5,8
Fuente: 1999 Annual Energy Review, European Union.
TABLA 0.13
Generación eléctrica procedente de distintas fuentes de ER en 1997
Hidráulica Eólica Geotérmica Biomasa Otras Total Cuota
País
(ktoe) (ktoe) (ktoe) (ktoe) (ktoe) (ktoe) ER (%)
Alemania . . . 1.492 261 0 1.767 0 3.520 2,9 Austria . . . 3.094 0 0 772 0 3.866 48,9 Bélgica . . . 26 1 0 367 105 499 2,7 Dinamarca . . . 2 166 0 991 0 1.159 11,5 España . . . 2.975 31 0 562 0 3.568 9,4 Finlandia . . . 1.053 1 0 1.350 172 2.577 17,6 Francia . . . 5.399 0 0 1.159 0 6.558 6,1 Grecia . . . 334 3 0 0 0 337 3,5 Holanda . . . 8 41 0 1.047 0 1.096 6,0 Irlanda . . . 58 4 0 22 0 84 1,9 Italia . . . 3.577 10 2.398 328 428 6.741 14,3 Luxemburgo . . . . 7 0 0 23 0 30 29,1 Portugal . . . 1.127 3 45 153 0 1.328 23,3 Reino Unido . . . . 355 57 0 847 0 1.259 1,7 Suecia . . . 5.935 18 0 2.272 0 8.225 30,4 UE . . . . 25.442 598 2.443 11.661 705 40.849 9,7
Las cifras de producción europea representan casi la mitad de la producción mun-dial, lo que ha situado a la UE en primera línea de competitividad. Las turbinas euro-peas destinadas a centrales minihidráulicas son por tanto muy demandadas en el mer-cado internacional. Actualmente esta actividad representa casi 10.000 puestos de trabajo, localizados sobre todo en el Norte de Europa, y una cifra de negocio anual que excede los 15.250 millones de euros. En el Libro Blanco de la CE las previsiones son inmejorables; se estima que la potencia instalada de centrales minihidráulicas alcan-zará los 14 GW (44% de potencia añadida respecto a 1997) y que la producción llegará a 55 TWh (70% de energía añadida respecto a 1997) para el año 2010.
Desde 1997 el impulso de la UE a la energía eólica no ha cesado en sus Estados miembros. Ya en 1998 la potencia instalada ascendía a 1.640 MW, lo que representaba más del 80% de la potencia mundial.
TABLA 0.14
Consumo de energía final procedente de distintas fuentes de ER en 1997
Solar Geotérmica Biomasa Total Cuota
País
(ktoe) (ktoe) (ktoe) (ktoe) ER (%)
Alemania . . . 68 10 4.136 4.214 1,9 Austria . . . 0 0 2.736 2.736 12,5 Bélgica . . . 1 2 255 258 0,7 Dinamarca . . . 7 1 550 558 3,7 España . . . 25 7 3.226 3.258 4,8 Finlandia . . . 0 0 4.348 4.348 18,9 Francia . . . 16 131 9.314 9.462 6,4 Grecia . . . 114 2 911 1.027 6,0 Holanda . . . 5 0 390 396 0,8 Irlanda . . . 0 0 141 141 1,6 Italia . . . 7 213 6.394 6.614 5,4 Luxemburgo . . . 0 0 17 17 0,5 Portugal . . . 16 0 2.252 2.269 15,2 Reino Unido . . . 6 1 791 798 0,5 Suecia . . . 4 0 5.186 5.191 15,5 UE . . . . 271 367 40.648 41.285 4,4
Fuente: 1999 Annual Energy Review, European Union.
TABLA 0.15
Capacidad instalada y producción de energía minihidráulica en 1997
País Capacidad instalada (MW) Producción (GWh)
Italia . . . 2.186 8.124 Alemania . . . 1.370 6.772 Francia . . . 2.004 6.754 España . . . 1.414 5.290 Austria . . . 812 4.404 Suecia . . . 969 4.368 Resto de la UE . . . 950 2.566 Total UE . . . . 9.705 38.278
En cuanto al sector fotovoltaico, la Directiva europea de electricidad para TER y el programa de electrificación mediante energía solar para países no desarrollados ofrece importantes perspectivas de crecimiento a corto plazo.
Por último, desde la década de 1990 los biocombustibles se han convertido en una realidad económica e industrial. En este sector se calcula la creación de 13.000 puestos de trabajo y se estima para el año 2001 una producción aproximada de 400.000 tonela-das de biocombustibles en Europa, es decir el 84% de la producción mundial.
5.4. Situación de cada Estado Miembro
5.4.1. Alemania
En generación eléctrica su aportación alcanza casi la mitad5de la energía europea
fotovoltaica y mundial eólica en cifras absolutas. Esta última TER ha ascendido de 100 MW de potencia en 1990 a 2.570 MW en 1998, y el año 1997 ya existían 25 MW insta-lados de fotovoltaica, la mayor parte procedente de pequeñas instalaciones conectadas a la red. La energía solar térmica se ha extendido en 1997 hasta 2,2 millones de m2, lo que
sitúa a Alemania en el segundo lugar europeo después de Grecia en su desarrollo. Sin embargo, las TER representan sólo el 2,3% del consumo alemán de energía primaria. Las de mayor predominio son la biomasa (RSU incluidos) y la energía hidráulica; la primera cubre el 76,3% del consumo total de ER, y el 19,3% la segunda.
5.4.2. Austria
En cifras relativas es el segundo país consumidor de energía procedente de TER, detrás de Suecia, con el 23,3%, dividido casi equitativamente entre la energía hidráu-lica y la biomasa. Asimismo, encabeza la generación eléctrica proveniente de TER en cifras relativas. Este factor resulta determinante para que las emisiones austríacas de CO2por habitante permanezcan por debajo de la media europea. El uso de biomasa en
los sectores de calefacción para viviendas y redes de calefacción es tradicional, lo que ha elevado notablemente su desarrollo tecnológico. La producción de biocombustibles también ha alcanzado cierto desarrollo comercial.
5.4.3. Bélgica
Después del Reino Unido es el país de menor consumo relativo de TER en la UE, junto con Luxemburgo. La biomasa contribuye con el 82,2% como fuente principal de consumo procedente de ER.
5.4.4. Dinamarca
Ocupa el segundo lugar en Europa (el primero en magnitudes relativas), detrás de Alemania, en la producción de energía eólica, que se sigue desarrollando a buen
5 Las dos terceras partes si se incluye la energía generada por las centrales hidráulicas mayores
ritmo: desde 400 MW instalados en 1990 a 1.200 MW en 1998. La generación eléc-trica de esta TER equivale al 14,3% del total producido en 1997. El plan danés de promoción de TER se basa principalmente en la sustitución de carbón por biomasa y en la reconversión de plantas de calefacción urbanas por plantas de cogeneración. El 89,7% de consumo interno surgido de ER proviene de biomasa y RSU. En el año 1996 existían alrededor de medio millón de instalaciones individuales de aprovecha-miento de biomasa, además de 90 plantas de calefacción ubicadas en distritos urba-nos, 120.000 calderas de paja y de leña en enclaves rurales y más de 30 plantas inci-neradoras de RSU.
5.4.5. España
El consumo de energía primaria procedente de TER representa el 6,4%, poco más de medio punto por encima de la media de la UE. En generación eléctrica y en con-sumo de energía final procedente de TER España se halla aproximadamente a la altura de la media de la UE. Los 6.827 ktep consumidos en energía primaria de TER en 1997 se han distribuido casi en su totalidad entre biomasa (55,5%) y energía hidráulica (43,6%).
5.4.6. Finlandia
El consumo de energía primaria procedente de TER ha supuesto el 20,9% en 1997, producido casi en su totalidad por biomasa (17,2%) y energía hidráulica (3,2%). Como generador de energía a partir de residuos de la madera, Finlandia es líder internacional en magnitudes relativas, y su empleo se extiende a los sectores industrial, comercial y doméstico. La energía hidráulica también se ha desarrollado de modo importante y en la actualidad engloba el 40,9%6de la energía eléctrica producida con TER.
5.4.7. Francia
Ocupa la posición de primer consumidor europeo absoluto de ER, con más de 16 millones de tep, distribuidos entre la biomasa y RSU (65,4%) y la energía hidráulica (33,7%). Especial relevancia tiene el consumo de biomasa, en el que también es líder absoluto europeo, y su promoción en el ámbito de los biocarburantes.
5.4.8. Grecia
La contribución de ER al consumo interior bruto llega al 5,3%, aproximadamente la media europea, repartida casi en su totalidad entre biomasa (66,8%) y energía hidráulica (24,5%). En instalaciones solares térmicas Grecia es el primer país de la UE en cifras absolutas, con 2,3 millones de m2, superficie ocupada en su mayor parte para
el servicio de agua caliente sanitaria en el sector doméstico.
5.4.9. Holanda
La aportación de TER al consumo alcanza el 2%. Su fuente contributiva principal es la biomasa y los RSU (96,4%). La energía solar, tanto térmica como fotovoltaica, está creciendo en la actualidad a un ritmo anual superior al 30%, y la energía eólica ha llegado a los 340MW instalados en 1998.
5.4.10. Irlanda
Es el penúltimo país europeo en cifras relativas, sólo delante del Reino Unido, en generación eléctrica procedente de las TER. Éstas representan en el balance energé-tico nacional una contribución de apenas el 2%, y la biomasa y la energía hidráulica son prácticamente las únicas fuentes productivas renovables. Para el futuro se espera un desarrollo importante de la energía eólica y de los cultivos energéticos de corta rotación.
5.4.11. Italia
Dentro de la UE es el tercer productor absoluto de ER, detrás de Francia y Suecia, y el segundo generador absoluto de electricidad y consumidor de energía final proce-dentes de ER, detrás de Suecia y Francia respectivamente. Las TER contribuyen al 7,9% del consumo interior bruto italiano de energía. La biomasa y los RSU aportan el 50,3% de la ER, y el 26,8% la hidráulica. Como rasgo singular Italia ha producido 2,6 millones de tep de naturaleza geotérmica, un caso único en la UE. El empleo de esta TER es la producción de vapor para generación eléctrica y fuente de calor, principal-mente para calefacción de edificios y procesos industriales.
5.4.12. Luxemburgo
Después del Reino Unido es el país de menor consumo relativo de TER, junto con Bélgica, y ocupa el último lugar de consumo relativo de energía final procedente de TER, junto con el Reino Unido.
5.4.13. Portugal
Es el tercer consumidor de energía final procedente de TER en cifras relativas, detrás de Finlandia y Suecia, y genera 3,6 millones de tep, es decir casi el 16,9% del consumo interior bruto. Entre las TER empleadas predomina la biomasa, y las energías hidráulica y geotérmica, por este orden.
5.4.14. Reino Unido
Ocupa el último lugar en magnitudes relativas entre los Estados miembros de la UE, tanto en consumo de energía primaria, como de energía final, como en generación eléctrica procedente de TER. Respecto al consumo interior bruto esta producción es
inferior al 1%, y en el ámbito de la producción eléctrica la ER garantiza el 1,7% del consumo, proveniente de las fuentes hidráulica, RSU y biogás, por este orden. En pro-ducción de calor sólo la biomasa procedente de residuos de madera representa una cuota significativa, sobre todo en ciertas aplicaciones industriales.
5.4.15. Suecia
Ocupa el segundo lugar absoluto, detrás de Francia, y el primero relativo en con-sumo de energía primaria procedente de TER dentro de la UE. Contribuye al 26,7% del consumo total europeo a partir de dos fuentes renovables exclusivas: la biomasa, que aporta el 55,6% del consumo final, y la energía hidráulica, que participa con el 44,2%. Ocupa también el primer puesto absoluto y el segundo relativo, detrás de Aus-tria, en generar electricidad procedente de TER, y el segundo lugar, detrás de Finlan-dia, en consumir energía final procedente de TER.
6.
Desarrollo de las TER en España
España, como cada Estado miembro de la UE, ha desarrollado una política de esti-mulo de las TER a partir del programa ALTENER. Las ayudas se han encauzado a tra-vés de las Comunidades Autónomas (CC.AA.), encargadas de concretar las subvencio-nes por el uso de determinadas TER.
En general, las disposiciones de las CC.AA. otorgan subvenciones para favorecer la inversión en ER, ahorro energético y mejora ambiental, y fomentan proyectos de ahorro, sustitución y diversificación energética. Las ayudas alcanzan a todas las TER (solar térmica, fotovoltaica, eólica, biomasa y minihidráulica7), al ahorro de energía
mediante su uso racional en pequeñas y medianas industrias, al sector servicios y edifi-cios de oficinas y viviendas, a mejoras ambientales por cambio de combustible (susti-tución de derivados del petróleo por gas natural) y a la cogeneración.
6.1. Antecedentes de energía
El sector energético español, que depende en el 70% del consumo de energía pri-maria de las importaciones, mantiene dos características principales bien diferenciadas respecto a la UE, cuya subordinación importadora se reduce al 50% del consumo8. La
primera se refiere al consumo interior bruto: en el año 1996, el petróleo ha contribuido al consumo en España más de 12 puntos por encima del índice de la UE, en perjuicio del gas natural, más de 12 puntos por debajo. La segunda característica explica el ori-gen principal del uso deficitario del gas natural: en la producción eléctrica de
natura-7 La Comunidad Autónoma de Navarra restringe la potencia a 5 MW para poder recibir
ayu-das, por debajo de los 10 MW reconocidos universalmente por la minihidráulica.
8 Datos procedentes de la Comunicación de la CE Energy for the future: Renewable Energy
Sources - White Paper for a Community Strategy and Action Plan, Bruselas 26-11-1997, COM (1997) 550 final, pág. 5.
leza térmica España utiliza el 6,4% de gas natural, 14 puntos por debajo de la UE, que compensa con combustibles sólidos9. En resumen, consumimos mucho más petróleo
que nuestros socios y vecinos europeos en menoscabo del gas y se constata un despla-zamiento insuficiente de los combustibles sólidos por el gas natural a causa del inter-vencionismo estatal en favor del carbón de procedencia nacional.
Aunque los esfuerzos realizados en el desarrollo de TER y en el mantenimiento de la moratoria nuclear son satisfactorios desde la perspectiva ambiental, suponen un serio problema para el proceso de liberalización de la energía. Este problema puede agravarse, sobre todo teniendo en cuenta que el consumo interior bruto de energía en España ha crecido 0,7 puntos por encima de la UE durante el periodo 1990-96, y que los crecimientos de generación y demanda eléctrica han superado en 0,4 y 1,0 puntos a los europeos correspondientes en este mismo periodo. Los últimos datos de 1997 con-firman la importancia de la diferencia de crecimiento en consumo interior bruto en el periodo 1990-97: 0,7 puntos por encima del periodo 1990-96, según el último informe de la International Energy Agency.
Todo ello repercute en notables diferencias entre el crecimiento de los indicadores energéticos: España excede a la UE en 0,9 puntos en consumo interior bruto de energía por habitante; en 0,7 puntos en consumo interior bruto por PIB; en 0,6 puntos en elec-tricidad generada por habitante y en 1,4 puntos en consumo eléctrico por habitante. El prolongado estacamiento del índice demográfico español (subida anual del 0,2% frente al 0,4% de la UE) favorece el distanciamiento entre indicadores. Y para corregirlo se hace urgente incrementar la eficiencia térmica de las plantas de generación españolas, que precisan de mayor esfuerzo inversor en centrales de gasificación integrada y ciclos combinados.
El sector eléctrico está sufriendo una transformación gradual de liberalización con el fin de mejorar su competitividad, tanto en precios como en calidad. A finales de 1996, el Gobierno firmó un protocolo con las empresas eléctricas con el objeto de introducir mayor competencia en el sector y lograr así una reducción del coste de los factores productivos. El protocolo sigue las pautas de la Directiva comunitaria 96/62/CE.
La introducción de la competencia en el mercado eléctrico se ha realizado mediante la separación de las funciones de propiedad, transporte y servicio, que cons-tituían una actividad indivisible en manos de las empresas antes del protocolo. El libre acceso de terceros a la red mediante pago de peaje ha permitido operar al mercado en las fases de distribución de electricidad y gas. Los plazos establecidos pare definir los umbrales de consumo para clientes cualificados son los siguientes: en el año 1998 se precisaban al menos 15GWh/año; a partir del 1 de enero de 1999, al menos 5GWh; desde el 1 de abril de 1999, al menos 3 GWh; desde el 1 de julio de 1999, al menos 2 GWh; y desde el 1 de octubre de 1999, al menos 1 GWh.
En cuanto a las TER, la nueva ley 2820/1998 del sector eléctrico establece la dife-renciación entre productores de energía eléctrica en régimen ordinario y sujetos al sis-tema de ofertas y autoproductores acogidos al régimen especial y fuera de la compe-tencia del mercado. Entre estas últimas se encuentran los productores de TER.
Para el gas natural está previsto un progresivo aumento de cuota en la generación de energía eléctrica, a costa del carbón principalmente. La previsión supone un aumento significativo de su contribución en el balance de energía primaria: un 12% para este año. El funcionamiento del gasoducto Argelia-Europa, de reciente inaugura-ción, está facilitando este objetivo.
En el sector del carbón existe un acuerdo entre el Ministerio de Industria y Ener-gía y los agentes sociales de la minería que ha cristalizado en el “Plan 1998-2005 de la Minería del Carbón y Desarrollo Alternativo de las Comarcas Mineras”. La finali-dad de este Plan es lograr una convergencia entre los precios del carbón nacional y del mercado internacional, aunque existen problemas sociales y regionales importan-tes que invitan a la prudencia en su aplicación más que a su aceleración. El Plan obe-dece también al marco legal comunitario que regula la actividad de la industria del carbón.
6.2. Objetivos
El Plan de fomento de las TER10para el periodo 2000-2010, aprobado en
diciem-bre de 1999, establece ambiciosos objetivos. Se trata de contribuir al 12% de la gene-ración de la energía total en el año 2010 desde las fuentes renovables, tal y como el Libro Banco de ER de la CE propone. Esta meta significa doblar prácticamente la par-ticipación de TER en España de 1997, que alcanzó el 6,4% (véase tabla 0.12). En total supondrían 16.639 ktep11, distribuidas por TER según la tabla 0.16.
TABLA 0.16
Distribución de los objetivos de producción a partir de TER* en el año 2010
Producción Producción
eléctrica térmica Total
(106tep) (106tep) (106tep)
Hidráulica . . . 594 (3.271) 594 (3.271) Eólica . . . 1.852 1.852 Biomasa . . . 5.269 4.376 9.645 Biogás . . . 150 150 Fotovoltaica . . . 19 19 Solar térmica . . . 180 336 516 Residuos sólidos . . . 683 683 Geotermia . . . 3 3 Biocarburantes . . . 500 500 TOTAL . . . . 8.747 (11.424) 5.215 13.962 (16.639)
* La cifra fuera del paréntesis representa la producción de centrales menores de 10 MW, y la cifra entre parén-tesis incluye las centrales mayores de 10 MW.
Fuente: Prospectiva energética y CO2. Escenarios 2010, IDAE, julio de 2000.
10 Plan de Fomento de las Energías Renovables en España, IDAE, diciembre de 1999. 11 Esta cifra incluye toda la energía hidráulica. Excluidas las potencias superiores a 10 MW, la
Participan en el Plan las Administraciones Central, Autonómica y Local conjunta-mente, estimulando el desarrollo de ER a través de normas y medidas económicas y fiscales con la finalidad de superar las barreras técnicas y de rentabilidad de ER. Las medidas se agrupan en tres bloques principales:
• Fiscales: deducción del impuesto de sociedades por inversiones en ER; deduc-ción del impuesto de sociedades por investigadeduc-ción en ER; incentivo en el impuesto de sociedades para PYME por inversión en aprovechamiento de recur-sos renovables, y exención fiscal para biocarburantes.
• Estructurales: armonización de requisitos de proyectos de estudio de impacto ambiental; autorización y concesiones del uso privado del Dominio Público Hidráulico; fomento de la integración de paneles solares en edificios; conexión a la red eléctrica de baja tensión de instalaciones fotovoltaicas y agilización del procedimiento administrativo; agilización del procedimiento para partici-par en el régimen especial de energía eléctrica, y redistribución de primas en el sector eléctrico para instalaciones de régimen especial que desarrollen ciertas tecnologías.
• Eliminación de barreras: incentivo de inversiones en innovación tecnológica en ER; líneas de ayudas pública para incentivar el Plan de fomento de las TER; cre-ación de instrumentos financieros para adaptcre-ación de proyectos al Plan, y bonifi-cación de costes por riesgos de las PYMES a través de Sociedades de Garantía Recíproca.
6.3. Producción y consumo
En el año 1998 la contribución de ER al consumo de energía primaria ha cubierto el 6,3%, lo que equivale a un total de 7.173 ktep, distribuidas entre biomasa y RSU (54,2%), energía hidráulica (43,6%) y eólica (1,7%) principalmente. España ha tripli-cado su capacidad eólica en dos años (1996-97). Los focos más importantes de con-sumo son el sector doméstico, que comprende la utilización tradicional de residuos de biomasa y leña en el medio rural y el empleo de energía solar térmica para instalacio-nes de agua caliente sanitaria.
En el ámbito de la generación eléctrica, el Real Decreto (RD) 2818/1998 promo-ciona la ER y regula la energía eléctrica de régimen especial con las siguientes limita-ciones de potencia para los autoproductores: ER no consumible, como la biomasa, o cualquier biocarburante o residuo no renovable, 50 MW; tratamiento de residuos de los sectores agrícola, ganadero o servicios, 25 MW. También existen cotas de autocon-sumo respecto a la energía total producida: 30% al menos si la potencia instalada es menor de 25 MW, y 50% al menos si la potencia está comprendida entre 25 y 50 MW. EL RD 2818/1998 combina criterios de regulación del régimen especial en un marco de competitividad energética. Así pues las instalaciones de ER de potencia superior a 50 MW deben efectuar sus ofertas de venta de energía a través del operador del mercado, con excepción de las fuentes hidráulica o proveniente de un recurso no consumible (biomasa, biocarburantes o residuos no renovables).
Los 39.537,6 GWh generados de producción eléctrica con ER en 1998 se distribu-yen de acuerdo con la tabla 0.17.
Las retribuciones por generar energía eléctrica de régimen especial varían en fun-ción del TER. En la tabla 0.18 se presenta el precio retribuido por cesión a la red eléc-trica durante el primer semestre del año 1999, así como la energía cedida y las horas de funcionamiento de cada tipo a plena potencia.
Las empresas distribuidoras de energía envían mensualmente a la Comisión Nacio-nal del Sistema Eléctrico (CNSE) la facturación de los productores acogidos al régi-men especial y conectados a las redes de distribución. El precio de compra de mercado y la prima equivalente componen el precio de régimen especial total. En el año 1998, el primero ha alcanzado 3,5 · 10–2euro/kWh (57,4% del precio total), y la segunda,
2,6 · 10–2 euro/kWh (42,6% del precio total); en 1999, el primero ha alcanzado 3,7
· 10–2euro/kWh (62,2% del precio total), y la segunda, 2,2 · 10–2euro/kWh (37,8% del
precio total). Esta evolución descendente de la prima alivia la distorsión de los precios TABLA 0.17
Distribución de la energía eléctrica generada en 1998 en función de las TER
Energía generada 1998* Energía generada 1998* TER (GWh) (%) Hidráulica > 10 MW . . . 30.753,4** 77,8** Hidráulica < 10 MW . . . 5.607,0 14,2 Eólica . . . 1.437,0 3,6 Biomasa . . . 1.139,1 2,9 RSU . . . 585,8 1,5 Fotovoltaica . . . 15,3 0,0
Fuente: Las energías renovables en España. Balance y perspectivas 2000, IDAE, 1999.
** Datos provisionales.
** Están descontados 2.587 GWh consumidos en bombeo aguas arriba.
TABLA 0.18
Energía cedida a la red primer semestre de 1999 y precio
Energía Funcionamiento Precio
TER
(106kWh) plena potencia (h)* (10–2euro/kWh)
Solar . . . 0,779 116 (16%) 19,1 Eólica . . . 1.152,559 221 (30%) 6,7 Hidráulica f10 MW . . . 1.371,905 315 (42%) 6,7 Hidráulica >10 MW . . . 696,211 247 (33%) 6,9 Biomasa . . . 21,646 111 (15%) 5,9 Biogás . . . 26,367 379 (51%) 6,1 Residuos Gas residual . . . 14,926 493 (66%) 6,1 Residuos agrarios . . . 35,731 427 (57%) 6,7 Residuos oleosos . . . 13,769 544 (73%) 5,9 Residuos urbanos . . . 283,246 471 (63%) 5,9 Residuos industriales . . . 269,995 371 (50%) 5,0 Purines (gas natural) . . . 14,871 203 (27%) 6,3
Fuente: Informe de la Comisión Nacional del Sistema Eléctrico (CNSE) sobre las compras de energía al régi-men especial del 20/10/99.
de mercado y propicia a medio plazo la selección de energías de régimen especial en función de su competitividad.
En el ámbito de la producción térmica los 3.490,8 ktep producidos con ER en 1998 se distribuyen según la tabla 0.19.
TABLA 0.21
Producción de energía eléctrica de cada TER a finales de 1998
Programas Programas en Programas realizados más
TER
realizados 1998 (%) ejecución 1998 (%) en ejecución 1998 (%)
Minihidráulica . . . 72,5 15,1 87,6 RSU . . . 38,9 1,6 40,6 Eólica . . . 528,4 591,7 1.120,1 Fotovoltaica . . . 208,9 22,2 231,1
TOTAL . . . . 106,2 66,5 172,7
Fuente: Las energías renovables en España. Balance y perspectivas 2000, IDAE, 1999.
TABLA 0.19
Distribución de la energía térmica producida en 1998 en función de las TER
TER Energía generada 1998 (ktep) Energía generada 1998 (%)
Biomasa . . . 13,6 90,1 Solar térmica . . . 1,5 9,9
Fuente: Las energías renovables en España. Balance y perspectivas 2000, IDAE, 1999.
TABLA 0.20
Programas realizados y en ejecución de cada TER a finales de 1998
Programas realizados Programas en Programas realizados más
TER 1998 (%) Ejecución 1998 (%) en ejecución 1998 (%) Minihidráulica . . . 72,4 15,1 87,5 Biomasa . . . 47,9 16,9 64,8 RSU . . . 38,3 1,3 39,6 Eólica . . . 528,5 591,9 1.120,4 Fotovoltaica . . . 210,3 22,0 232,3 Solar térmica . . . 18,1 1,7 19,8 Geotermia . . . 4,4 39,0 43,4 TOTAL . . . . 61,8 27,4 89,2
Fuente: Las energías renovables en España. Balance y perspectivas 2000, IDAE, 1999.
El Programa español de ER comprendido en el decenio 1991-2000 ha quedado cubierto en un 89% a finales de 1998, entre proyectos en explotación y en ejecución. Sin embargo el desarrollo de TER ha sido desigual respecto a los objetivos del Pro-grama, especialmente por restricciones económicas. La tabla 0.20 comprende los por-centajes de programas realizados y en ejecución de cada TER a finales de 1998.
Los objetivos del año 1998 de producción de energías eléctrica y térmica a partir de ER se resumen en las Tablas 21 y 22.
6.4. Estado de las TER
6.4.1. Minihidráulica
Atendiendo a la naturaleza de las TER, las centrales minihidráulicas de potencia igual o menor de 10 MW totalizan a finales de 1998 la potencia de 1.510 MW. En su distribución territorial, las CC.AA. de Castilla León, Cataluña, Andalucía, Aragón, Navarra y Galicia suman casi los 2/3 de la potencia total, la misma que abarca las cuencas del Ebro, Norte y Duero. En los años inmediatos se espera construir centrales hasta una potencia nominal estimada de 2.400 MW aproximadamente. La ayuda pública a esta TER dentro del Programa de ER se eleva a finales de 1998 a 46,3 millo-nes de euros.
6.4.2. Eólica
A finales de 1998 España ocupaba el tercer puesto entre los Estados miembros de la UE en instalaciones eólicas; en el año 200012, ocupa el tercero del mundo, detrás de
Alemania y Estados Unidos únicamente. La competitividad tecnológica de las empre-sas en nuestro país en potencias entre 100 y 1.000 kW es de las más altas de Europa, lo que equivale a decir del mundo, dado que la UE se ha constituido en la región de mayor promoción global de las TER.
En el año 1998 se han instalado 379 MW, sumando las Comunidades de Navarra y Galicia los 2/3 de esta potencia. A finales de 1998 la potencia total instalada era de 834,1 MW, sumando el 95% entre las CC.AA. de Navarra, Galicia, Aragón, Andalucía y Canarias.
El potencial eólico neto de España se aproxima a 15.000 MW, donde Galicia ocupa el primer lugar con 3.000 MW, seguida de Aragón con 2.000 MW, y de las Comunida-des de Andalucía, Castilla León, Castilla La Mancha y Cataluña con 1.000 MW cada una. La ayuda pública a esta TER dentro del Programa de ER se eleva a finales de 1998 a 52 millones de euros.
TABLA 0.22
Producción de energía térmica de cada TER a finales de 1998
Programas realizados Programas en Programas realizados más
TER 1998 (%) ejecución 1998 (%) en ejecución 1998 (%) Biomasa . . . 47,9 16,9 64,8 Solar térmica . . . 18,0 1,7 19,8 Geotermia . . . 4,4 39,0 43,4 TOTAL . . . . 44,8 16,3 61,1
Fuente: Las energías renovables en España. Balance y perspectivas 2000, IDAE, 1999.
12 El Worldwatch Institute estima la potencia eólica instalada en España en 2.235 MW, lo que