Margarita Mediavilla Pascual

(1)

Un modelo marco para

la transición energética

Margarita Mediavilla Pascual

Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática.

Grupo de investigación en Energía y Dinámica de Sistemas de la

Universidad de Valladolid.

www.eis.uva.es/energiasostenible

(2)

Un modelo marco para la transición

energética

Límites físicos

d l

í

Escenarios de

i i

Economía

di l

de las energías

renovables

crecimiento

económico

mundial

Límites de ritmos

de implantación

C

b tibl

p

Combustibles

líquidos

electricidad

gas

carbón

uranio

(3)

Recursos energéticos: petróleo

g

p

Petróleo: estimaciones de extracción máxima

(4)

Recursos energéticos: gas natural

Gas: estimaciones de extracción máxima

(5)

Recursos energéticos: carbón

Carbón: estimaciones de extracción máxima

(6)

Recursos energéticos: uranio

g

Uranio: estimaciones de extracción máxima

(7)

La transición energética

ELECTRICIDAD

Stock uranio

Stock gas natural

TRANSPORTE

St

k

bó

COMBUSTIBLES

TRANSPORTE

Stock carbón

Stock petróleo

COMBUSTIBLES

LÍQUIDOS

Flujo energías

renovables

(eólica, hidro

solar, geotérmica)

(8)

La sustitución del petróleo

p

Biocombustibles (primera y segunda generación)

GTL (gas to liquids)

(g

q

)

CTL (coal to liquids)

BTL (biomass to liquids)

LPG (Liquefied Petroleum Gas)

Gas natural

transporte

Gas natural

Biogas

Vehículos eléctricos / híbridos

Vehículos de hidrógeno

(9)

Biocombustibles

• Primera generación (de plantas comestibles)

•Hoy sustituyen al 1.5% del petróleo

•Competición con los alimentos erosión de tierras especulación

•Competición con los alimentos, erosión de tierras, especulación

con alimentos, acaparamiento de tierras.

• Tierra necesaria para los coches actuales con biocombustibles =

Tierra necesaria para los coches actuales con biocombustibles =

dos veces la tierra arable del planeta (eficiencias actuales)

•Tasa de retorno energético ¿ 1 – 2 ?

g

• Segunda generación (¿maderas? ¿algas? ¿residuos?)

(10)

Vehículos eléctricos /híbridos /hidrógeno

Electricos basados en baterías

• 15 veces menor capacidad global de acumulación de energía

(incluída la mayor eficiencia del motor eléctrico)

•50 veces menos necesidad de tierra el vehículo eléctrico movido

con electricidad de paneles solares que el movido con

biocombustibles

B t í

b

d

liti (¿

l 40 120% d l

•Baterías basadas en litio (¿reservas para el 40‐120% de los

coches actuales?)

Híbridos

•Ya en el mercado

•Es un vehículo de combustión más eficiente, todavía muy

dependiente del petróleo

Vehículos de hidrógeno

(11)

La sustitución del petróleo

p

Biocombustibles (primera y segunda generación)

GTL (gas to liquids)

(g

q

)

CTL (coal to liquids)

BTL (biomass to liquids)

LPG (Liquefied Petroleum Gas)

Gas natural

transporte

Gas natural

Biogas

Vehículos eléctricos / híbridos

Vehículos de hidrógeno

Ferrocarriles

Transporte público Bicicletas

Transporte público, Bicicletas

Relocalización

calefacción

Calefacción eléctrica bombas de calor

agricultura

calefacción

Calefacción eléctrica, bombas de calor

Ahorro y arquitectura bioclimática

(12)

Simulaciones: qué futuro no es posible

Límites físicos

d l

í

Escenarios de

i i

Economía‐

di l

de las energías

renovables

crecimiento

económico

Coche eléctrico

Híbridos

mundial

Límites de ritmos

de implantación

Combustibles

Híbridos

biocombustibles

p

Co bust b es

líquidos

electricidad

gas

carbón

uranio

(13)

Vehículo eléctrico

Políticas de sustitución del vehículo de combustión:

• Altas

“Blue EV Success scenario” 57% VE, 37% hibridos en 2050.

Biocombustibles de 0.433 Gb/año a 3.18 Gb/año en 2035

• Bajas

Bajas

29% VE, 37% hibridos en 2050.

(14)

Escenarios no posibles. Petróleo

PETRÓLEO: “business as usual”

PETRÓLEO: business as usual

u

ales

Demanda

ró

le

o

an

u

Petróleo+ sustitutos

es

de

pe

t

Extracción

G

ig

a

barril

Extracción

Crecimiento económico 3% y relación petróleo‐energía de décadas pasadas. Crecimiento

(15)

Escenarios no posibles. Electricidad

ELECTRICIDAD: “business as usual”

Demanda

ELECTRICIDAD: business as usual

Producción

u

ales

_Producción

TWh

an

u

Consumo electricidad VE

(16)

Escenarios de decrecimiento. Petróleo

PETRÓLEO: “decrecimiento”

u

ales

Demanda _Petróleo+ sustitutos

ró

le

o

an

u

Producción

es

de

pe

t

G

ig

a

barril

G

(17)

Escenarios de decrecimiento. Electricidad

ELECTRICIDAD: “decrecimiento”

u

ales

ró

le

o

an

u

Producción Demanda

es

de

pe

t

G

ig

a

barril

G

(18)

Escenarios de decrecimiento. Electricidad

ELECTRICIDAD: “decrecimiento”

u

ales

Límite renovables (D C str ) Máx. extrac. fósiles

ró

le

o

an

u

Elect fósil

Límite renovables (De Castro)

es

de

pe

t

Elect. renovable Elect. fósil

G

ig

a

barril

renovable

G

(19)

Conclusiones de estudios similares de

(20)

Análisis de escenario para la reducción del consumo de

energía y emisiones de CO

2 en el transporte en Euskadi

(21)

Análisis de escenario para la reducción del consumo de

energía y emisiones de CO

2 en el transporte en Euskadi

-Eficiencia: -29% muy lejos de los objetivos

Electrificación: 56% el consumo eléctrico crece 50%

-Electrificación: -56% el consumo eléctrico crece 50%

-Transporte público: -57%

-Relocalización ( relación transporte-economía similar a la de hace

40 años): -66%

(22)

Conclusiones

•La crisis energética es muy severa y es ya una realidad

•El principal problema es el petróleo y no tenemos sustitutos

técnicos adecuados

•La sustitución de la electricidad no es tan problemática, pero

necesitamos seguir invirtiendo para adaptarnos a tiempo

•La adaptación va a necesitar cambios de todo tipo, no sólo

tecnológico (culturales sociales infraestructuras modos de

necesitamos seguir invirtiendo para adaptarnos a tiempo

tecnológico (culturales, sociales, infraestructuras, modos de

consumo…)

S í i

l f lt d

ió

l

i i

•Sería ingenuo pensar que la falta de reacción a la crisis

energética no va a tener repercusiones económicas graves

(23)

The transition towards renewable energies:

Physical

limits and temporal

conditions.Margarita Mediavilla, Carlos de Castro, Luis Javier Miguel, Iñigo Capellán, Iñaki Arto,

Fernando Frechoso. Energy Policy, enero 2013.