Origen de la energía eléctrica consumida en España

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Se ha conocido el último informe de REE en el que pone de manifiesto que en el primer trimestre de 2016 el 50,6% de toda la electricidad consumida en el país ha tenido origen renovable.

La eólica, con el 27,3%, ocupa un lugar destacado en cuanto a producción de energía tanto de origen renovable, como no renovable, ya que es la tecnología que más energía eléctrica aporta a la red. Las siguientes tecnologías que le sigue en el ranking son la energía nuclear y la hidráulica.

El carbón y la cogeneración (con casi un 10% de aportación en cada caso) son las otras tecnologías, por orden de importancia que les siguen.

Destaca en este somero análisis el crecimiento que ha tenido la industria del carbón, en los últimos años, en la producción de energía eléctrica en el país. Esta participación sólo se justifica por dos motivos:

1. La gran disminución de la producción industrial del país, debido a la ya institucionalizada crisis económica, ha permitido que las emisiones globales de CO2 hayan disminuido en los últimos años. Por lo tanto, puede incrementarse la contaminación atmosférica proveniente de centrales térmicas de carbón sin perjudicar seriamente los compromisos en materia de contaminación atmosférica asumidos por España.

2. La situación política delicada del país hace que el gobierno no se plantee más recortes a un sector que tradicionalmente ha sido muy reivindicativo y que ha tenido gran apoyo sindical y social. Las manifestaciones y huelgas de trabajadores del sector minero son, con diferencia, las más violentas y mediáticas que se producen en el país y eso que actualmente no son más de 4.000 empleos los que dependen directamente de este sector. Si lo comparamos con los más de 5.000.000 de desempleados que ha llegado a tener el país el porcentaje de trabajadores afectados es realmente irrisorio.

Los tres grandes problemas del hidrógeno

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Mucho se ha hablado del nuevo modelo energético que vendrá liderado por el hidrógeno como vector energético. Este nuevo modelo permitirá liberarnos de una vez por todas de los combustibles fósiles y posibilitará un crecimiento económico sin límites durante los próximos siglos.

Si esto es así. ¿Por qué no termina de materializarse este nuevo orden energético mundial?¿Por qué siempre que se habla de la energía del hidrógeno se dice que será el futuro pero que hoy aun no está lo suficientemente madura para competir con las fuentes energéticas tradicionales?

 

Durante las próximas tres entradas de este blog intentaremos dar respuesta a estas preguntas.

 

Para empezar diremos que los problemas más importantes que hoy en día tiene la energía basada en el hidrógeno, que deberá de solucionar antes de poder competir con las fuentes energéticas tradicionales, son fundamentalmente tres. El primero de ellos es la producción del propio hidrógeno. El segundo es el almacenamiento del mismo y el tercero es la transformación de la energía química del hidrógeno en energía térmica o eléctrica.

El hidrógeno es el elemento más abundante del universo. Un 75% de todo el universo, incluido el planeta Tierra y nosotros mismos, está compuesto de hidrógeno. Pero el gran inconveniente es que este hidrógeno no se encuentra libre en la naturaleza, como está el carbón, el petróleo o el gas. Hay que "extraerlo" de compuestos más complejos.

 

En el mundo se producen cada año alrededor de 45 millones de toneladas de hidrógeno. Sin embargo, sólo una mínima parte de ese hidrógeno se utiliza para producir energía, principalmente en aplicaciones espaciales. Casi la mitad de la producción se emplea para elaborar fertilizantes basados en amoníaco.
 

También se utiliza hidrógeno en la fabricación de metanol y el agua oxigenada, así como para "hidrogenar" los aceites orgánicos comestibles derivados de la soja, los cacahuetes, los cereales y el pescado, además de para refrigerar motores y generadores.

 

Quien mejor conoce al hidrógeno es la industria petroquímica, que lleva años utilizándolo como materia prima de una amplia gama de productos derivados del petróleo y para reducir la cantidad de partículas, aromáticos y azufre presentes en la gasolina y el gasóleo.

Podemos encontrar hidrógeno en el petróleo, la madera, el gas natural, pero sobretodo en el agua. Dependiendo de donde vayamos a extraer el hidrógeno deberemos realizar un proceso u otro. Si se encuentra en el agua realizaremos una electrólisis para separar las moléculas de hidrógeno y oxígeno que forma el agua. Si queremos extraer el hidrógeno que forma parte de las cadenas de hidrocarburos utilizaremos un sistema denominado "reformado con vapor" (actualmente el proceso más barato, más utilizado y menos ecológico de todos). Por último, la utilización de energías renovables para la obtención de hidrógeno será la última opción posible, muy ecológica pero menos rentable en el corto plazo.

Durante el siguiente post analizaremos estas formas de producción de hidrógeno, estudiando cada ventaja e inconveniente de los distintos procesos. En los siguientes analizaremos los aspectos relacionados con su almacenamiento y conversión energética.

Consumo de energía primaria y consumo de energía final

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En las estadísticas energéticas de los países siempre se facilitan datos del consumo de energía primaria y consumo de energía final. Para entender a que se debe esta diferencia debemos analizar los conceptos de energía primaria, intermedia y final.

La energía primaria es aquella que se encuentra disponible en la naturaleza, pudiendo agruparse en energía renovable y fósil. Entre las renovables podemos destacar la proveniente del Sol y el viento, del agua y de la biomasa. Entre las fósiles tendríamos el uranio, el carbón y petróleo y el gas natural. Para valorar la energía primaria renovable se tendrá en cuenta la energía producida y no la disponible pero no aprovechable por no existir potencia instalada que sea capaz de aprovechar esta energía proveniente de fuentes renovables.

La energía intermedia es aquella que sufre las transformaciones necesarias para ser consumida. Son los denominados vectores energéticos entre los que destacamos la electricidad y los combustibles (mediante tratamiento del petróleo en refinerías para producir gasolinas, gasóleos y gases licuados). También deberemos utilizar paneles solares para transformar la energía primaria del Sol en energía intermedia eléctrica.

Por último, tendremos energía final que será la consumida en el hogar o la empresa, así como en los vehículos para el transporte de personas y mercancías (el transporte necesario para hacer llegar esta energía al consumidor final no sería uno de los agregados que tendríamos que contabilizar en esta partida). Esta energía tendría forma de calor, frío, luz y fuerza, agua caliente y desplazamientos de personas y mercancías.

En todo este proceso se producen gastos por operación de plantas, transporte, pérdidas, accidentes, etc. Por lo tanto, la cantidad de energía primaria que entra en el sistema, será siempre superior a la finalmente consumida. Además, tenemos que tener en cuenta que durante el proceso se producen impactos ambientales y contaminación que debe ser tratada y eliminada con equipos humanos y técnicos, cuyo coste se debería contabilizar como una partida más imputable al coste de la energía primaria que un país debe pagar. Las energías primarias renovables, naturalmente, no tienen esta repercusión negativa en cuanto a costes añadidos.

La energía eléctrica, por tanto, es una energía intermedia a la que una vez que le eliminemos las pérdidas correspondientes tendremos la energía final consumida por los usuarios. El usuario final utiliza los dos vectores energéticos, combustibles y electricidad, provenientes de fuentes energéticas renovables y no renovables.

Evolución de la potencia y producción de enegía eléctrica en España

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En España la sustitución del carbón por gas natural, para la producción de enegía eléctrica, ha continuado año tras año, registrándose a partir de 2007 un decrecimiento de la producción de energía eléctrica por este primer sistema espectacular. Sólo las fuertes subvenciones que durante 2011 recibió el sector de la minería del carbón en España, han originado un ligero incremento en la producción de energía eléctrica por este medio y durante este año.

Por lo tanto, es posible que la mayor producción eléctrica a partir de combustibles fósiles, el crecimiento más lento de la producción eléctrica a partir de fuentes renovables y la disminución de la producción eléctrica mediante energía nuclear – a medida que las centrales nucleares empiecen a estar fuera de servicio – propicie un aumento de las emisiones de dióxido de carbono para los próximos años.

La evolución en España ha sido muy representativa. Partíamos a principio de la década con un mix energético que podríamos considerarlo tradicional que se ha modificado sustancialmente en muy pocos años.

Si analizamos el gráfico, comprobaremos como las plantas térmicas de carbón y las centrales hidráulicas ocupaban los puestos de cabeza con un porcentaje del 48% de toda la potencia eléctrica instalada en el país antes del año 2006, siendo remplazados a partir de este año por las plantas de ciclo combinado y los parques eólicos que significan el 44% de la total potencia eléctrica instalada en 2011.

Si realizamos un análisis de la producción de energía eléctrica en ese mismo periodo los resultados no son menos curiosos. A principios de la década la mayor producción eléctrica provenía de las centrales térmicas de carbón y de las centrales nucleares que producían el 66% de toda la electricidad que demandaba el país.

Desde el año 2007 las centrales de gas de ciclo combinado han ocupado el primer puesto en el ranking por productores de energía eléctrica en España, pero descendiendo por debajo de la producción de las centrales nucleares en 2011. Estas dos tecnologías son las responsables de la generación del 40% de toda la energía eléctrica consumida en España en ese año. En el gráfico de abajo detallamos esta evolución.

La constancia en la producción de energía eléctrica por parte de las centrales nucleares, se debe más a la dificultad de gestionar esta tecnología, que a su fiabilidad. La dificultad de conectar-desconectar en muy poco tiempo un generador nuclear hace que la potencia instalada tenga que estar siempre en funcionamiento, independientemente de la demanda existente en cada momento. Por este motivo es siempre la primera tecnología que puja en el mercado eléctrico ofreciendo toda su producción a 0 € el MWh. Las peculiaridades del mercado eléctrico español, harán que después reciba una remuneración por la energía vertida a red conforme el precio de subasta diario.

El déficit tarifario en España

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Por déficit tarifario en España, se entiende la diferencia entre la recaudación por las tarifas reguladas que fija el gobierno y que pagan los consumidores y los costes reales asociados a dichas tarifas. Está produciendo graves problemas que, en el contexto actual de crisis financiera internacional, está afectando profundamente al sistema y pone en riesgo, no sólo la situación financiera de las empresas del sector eléctrico, sino la sostenibilidad misma del sistema.

Con la Ley 54/1997 se establecía la paulatina liberalización del sector eléctrico en España que concluyó el 1 de enero de 2003. Esta liberalización se ha producido en el mercado mayorista (grandes consumidores) pero no ha terminado de implantarse al mercado minorista que sigue intervenido mediante la atribución que el RDL 6/2009 le permite gracias a la denominada tarifa de último recurso. Esta tarifa a la que se acogen prácticamente todas las familias españolas (potencia inferior a 10 kW), está intervenida por el gobierno y su evolución depende de intereses políticos.

El RDL 6/2009, además, tiene como principal objetivo reducir el déficit tarifario que desde la aprobación de la Ley 54/1997 del sector eléctrico viene incrementándose año tras año.

Otro aspecto que considera este Real Decreto Ley está relacionado con la creación del bono social que tiene como objetivo proteger a los consumidores con unas rentas más reducidas para que no se vean perjudicados en cuanto al acceso del suministro eléctrico.

El Real Decreto Ley establece una hoja de ruta para eliminar el déficit tarifario desde su publicación y hasta 2013, fecha fijada como tope para su eliminación definitiva. De esta forma en el año 2009 el déficit no debía superar los 3.500 millones de euros, en 2010 3.000 millones, en 2011 2.000 millones y en 2012 1.000 millones. Desgraciadamente la realidad ha sido bien distinta y a principios de 2010 el déficit de la tarifa se elevaba a 4.616 millones de euros. Según el compromiso del gobierno la tarifa tendría que haber subido durante 2010 para ajustar esa diferencia. Sin embargo, no se produjo como hubiera sido deseable y necesario.

Este incremento del déficit ha venido condicionado por el anormalmente bajo precio que se impone a la tarifa de último recurso que no refleja el coste real de la producción de energía eléctrica. Por lo tanto, es anterior a las primas que se están concediendo a las energías renovables y no es achacable únicamente a estas.

Además, el incremento del precio del barril del petróleo y de la tonelada de CO2 emitida a la atmósfera , especialmente en el año 2007, no se repercutió en el precio que el consumidor pagaba por lo que hizo que el déficit se incrementara aun más.

Está claro que es necesario un incremento en el precio de la tarifa eléctrica de último recurso y una planificación energética a largo plazo que elimine todas las plantas de producción de energía eléctrica mediante carbón (excesivamente subvencionado y contaminante) que con más de 11.000 MW de potencia instalada (un 12% del total del sistema eléctrico español cifrado en 95.000 MW con todas las tecnologías) contribuye a que exista una sobrecapacidad del sistema eléctrico. Otro de los lastres importantes que se ha venido originando en los últimos años.

Ayudas al carbón

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La Comisión Europea ha dado luz verde a las ayudas para la industria del carbón en España. De esta forma se amplía hasta 2014 la sangría que está sufriendo este sector.

Atrás quedaron los años “gloriosos” en que el 37% del total de la electricidad que se producía en España se hacía en centrales que utilizaban carbón como materia prima. Desde este año, 2002, el decremento en la producción de energía eléctrica por este medio no ha dejado de disminuir entrando en barrena en el año 2007 y bajando su aportación al sistema eléctrico español a un ridículo 12% en 2009.

Las centrales eléctricas que funcionan con esta materia prima son las más contaminantes y menos eficientes en términos de aprovechamiento energético, con el agravante de que el carbón nacional es de pésima calidad por lo que el empeño de su uso origina mayores ineficiencias y problemas económicos y ambientales para el país. Además, como se ha puesto de manifiesto, necesitan subvenciones para poder sobrevivir. Subvenciones que tenemos que pagar todos los españoles.

Un país con un 20% de su población activa en paro tiene que pensar en medidas más eficaces a medio y largo plazo tendentes a disminuir esta tasa de desempleo de forma estructural. El incremento de parados que originaría el fin de la minería del carbón, desgraciadamente, no aumentará ni una décima de punto esta tasa de desempleo, por lo no se explica el interés en mantener 7.000 puestos de trabajo cuando se han perdido millones en otros sectores con las mismas o más necesidades.
El Real Decreto 134/2010 por el que se establece el procedimiento de resolución de restricciones por garantía de suministro no tiene ningún sentido, ya que el suministro eléctrico está más que garantizado con la actual coyuntura económica del país. Por lo tanto, su publicación sólo puede responder a intereses partidistas para beneficiar a un colectivo especialmente sensible para la opinión pública como ha sido tradicionalmente el minero.

La realidad de la industria del carbón, más allá de reminiscencias nostálgicas evocadas por canciones de Victor Manuel, es durísima. Por este motivo desde la planificación de políticas energéticas el gobierno debe primar una reconversión en profundidad del sector. Debemos ser conscientes de que el modelo energético basado en energías fósiles está terminado por insostenible e ineficiente. Mientras antes nos demos cuenta de esta realidad y aceptemos los nuevos retos que este cambio implica, antes estaremos posicionados internacionalmente para liderar una nueva economía basada en fuentes energéticas renovables. Las únicas que se mantendrán de forma indefinida en el tiempo.

China: El país más contaminante del mundo

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El gobierno chino ha reconocido que su país ostenta el dudoso honor de ser el más contaminante del mundo. El que más emisiones globales de CO2 tiene.

El origen de esta contaminación proviene, en gran parte, por el uso que el país hace de fuentes energéticas fósiles. La economía china es claramente dependiente de combustibles fósiles tradicionales (carbón, petróleo y en menor medida gas natural). El gran consumo de carbón que significa un 64% de toda la energía que el país consume y hace que las condiciones de salubridad atmosférica sean muy precarias. De hecho, tres de las ciudades más contaminadas del mundo se encuentran en China: Pekín, Shanghai y Linfen.

Sin embargo, la dependencia energética china del exterior es muy reducida, no llega al 11%, cuando en España, por ejemplo, tenemos una dependencia de más del 80%.

Tras un breve análisis de la tabla podríamos concluir que la situación energética china podría considerarse hasta buena. Una baja dependencia de fuentes energéticas extranjeras hace que parezca que el país se encuentra fuerte ante cualquier envite provocado por posibles crisis internacionales. Sin embargo, la independencia externa no hace que el país sea independiente de su propia estructura energética. La factura que tiene que pagar por esta dependencia es demasiado alta.

La contaminación atmosférica de muchas de sus ciudades, con niveles de óxidos de carbono (CO y CO2), dióxido de sulfuro, arsénico, óxidos de nitrógeno y plomo en aire hace que los casos de bronquitis, neumonías y cánceres de pulmón vayan en aumento. Incluso la OMS ha declarado que un día respirando el aire de ciudades como Linfen equivale a fumar treinta paquetes de tabaco. La gran crisis sanitaria que está soportando esta ciudad terminará por asolarla en pocos años.

El cubrir el 64% de todas las necesidades energéticas chinas con carbón no es solo un suicido medioambiental sino también estratégico, por que si bien las reservas aun pueden mantener el actual consumo durante un número considerable de años (más de 40), el incremento del desarrollo económico chino sustentado en el consumo de esta fuente energética hará que posibles recursos económicos destinados a investigación y desarrollo de otras fuentes energéticas se empleen en esta tecnología obsoleta. Esto provocará que la solución del problema sea más difícil cuando el recurso esté agotado.