No solo de electricidad vive la transición energética

Puesta en marcha en el sector eléctrico, la transición energética tiene como reto alcanzar a los sectores difusos, como la edificación y el transporte.

En los últimos años el sector de las energías renovables se ha caracterizado por su enorme dinamismo. Estamos asistiendo a una caída de costes sin precedentes, a récords anuales constantes de potencia instalada y al nacimiento de negocios innovadores que están cambiando la manera de producir y consumir la energía. Hoy en día, las renovables son la tecnología de generación eléctrica que más crece. La Agencia Internacional de la Energía estima que, en los próximos 25 años, la mitad de la nueva capacidad instalada será eólica y solar fotovoltaica con una inversión en el sector renovable que ascenderán a unos 14 trillones de dólares hasta el año 20401.

Gracias a las políticas de apoyo activo, los avances tecnológicos han impulsado una drástica reducción de costes de la energía solar fotovoltaica, eólica y solar de concentración. Como consecuencia de los avances significativos que se han realizado en la mejora de su eficiencia, en su integración en la red, en la estimación de su producción, y en la reducción de costes, las energías renovables están demostrando que pueden ser más competitivas que las tecnologías convencionales. Lejos quedan los tiempos en que los proyectos de producción de electricidad necesitaban incentivos, ahora son rentables a precios de mercado. Buen ejemplo de ello han sido las subastas realizadas en Chile en 2017 donde el 100 % de lo adjudicado fueron renovables a pesar de que las subastas estuvieron abiertas a todas las tecnologías, renovables y convencionales. En España, según datos de la asociación de Productores de Energías Renovables (APPA), las renovables contribuyeron en 9.304 millones de euros al PIB nacional y aportaron 1.089 millones de euros en fiscalidad neta. En el mercado eléctrico, se produjeron ahorros por valor de 2.584 millones, se evitaron 6.951 millones de importaciones energéticas, se ahorraron 237 millones en derechos de emisión y contribuyeron a emplear 78.667 trabajadores.

Pero estos datos positivos cuentan solo una parte de la historia. La transición energética global hacia un modelo descarbonizado, en que las renovables tengan un papel predominante, solo se ha puesto en marcha de manera decidida en el sector eléctrico, y para los sectores difusos como la edificación y el transporte, apenas ha comenzado. La calefacción, la refrigeración y el transporte, que en conjunto representan aproximadamente el 80 % de la demanda total de energía final global, se están quedando atrás. Si los esfuerzos se limitan a actuar sobre el sector eléctrico, no seremos capaces de lograr los objetivos acordados en diciembre de 2015 en la 21 Conferencia de las Partes (COP21)3 en París, ni serán alcanzables las aspiraciones de sostenibilidad recogidas en el Objetivo 7 de Desarrollo Sostenible de Naciones Unidas para garantizar un acceso a una energía fiable, sostenible y moderna para todos.

Calefacción y refrigeración

El uso de energía para calefacción y refrigeración representa aproximadamente la mitad de la energía final total mundial (aproximadamente la mitad se utiliza para calor industrial) y sigue dominada por el uso de combustibles fósiles.

Las energías renovables modernas abastecieron únicamente el 10 % del consumo total de la demanda de calor en 2017. Otro 16 % se basó en el uso de biomasa tradicional, mediante tecnologías altamente ineficientes, para cocinar en los países en vías de desarrollo, causando impactos adversos significativos para la salud y la contaminación del aire. La producción de calor y frío con fuentes de energía renovables (biomasa, solar o geotérmica) pueden ayudar a satisfacer las crecientes necesidades de energía en el entorno urbano y en la industria, a mejorar la eficiencia, a reducir las emisiones y mejorar la calidad del aire. En el sector doméstico, hasta la fecha, solo unos pocos países (Suecia, Finlandia, Dinamarca) han aprovechado su potencial de recursos renovables para la calefacción y refrigeración de distrito (DHC por sus siglas en inglés).

Otros países están apostando cada vez más decididamente por la refrigeración de distrito con renovables. Pero acelerar el desarrollo de la producción de calor y frío basado en renovables requiere, por parte de los responsables políticos, acciones en áreas clave que fomenten y faciliten la adopción de energías renovables en este sector promoviendo proyectos de demostración de tecnologías emergentes. El lento progreso en este sector debe ser objeto de análisis y debe prestársele atención preferente ya que, por ejemplo, la climatización renovable requiere inversiones iniciales más potentes que las convencionales basadas en el uso de combustibles fósiles.

Alternativas renovables en el transporte
En el sector del transporte, a pesar de las grandes esperanzas depositadas en la movilidad eléctrica, la mayor parte del transporte (92 %) sigue utilizando petróleo. Sólo el 2,8 % de la demanda se cubre con biocombustibles y el 1,3 % con electricidad (de los cuales una cuarta parte es renovable). En el conjunto de los países desarrollados el sector del transporte (tanto de pasajeros como de mercancías) es uno de los mayores consumidores de energía y se encuentra en continuo crecimiento. Se prevé que en el próximo decenio seguirá creciendo en la Unión Europea en torno al 3 % anual4. En el caso español, el crecimiento experimentado en el consumo de energía en el transporte ha sido espectacular, lo que nos ha llevado a tener una de las mayores intensidades energéticas en Europa en este sector.

A pesar del ritmo lento de avance de la introducción de alternativas renovables en el sector del transporte, existen algunas iniciativas interesantes. A pesar de que solo cubren el 2,8% de las necesidades energéticas de transporte, los biocombustibles proporcionan, con mucho, la mayor contribución al transporte renovable. El uso de etanol y biodiesel se concentra en un pequeño número de países como Estados Unidos, Brasil, la Unión Europea y China. Su crecimiento se ha ralentizado por la incertidumbre política derivada del debate sobre la sostenibilidad de esta primera generación de biocombustibles obtenidos a partir de cultivos alimentarios.

La electrificación del sector del transporte es otra forma de aumentar la cuota de energías renovables. El vehículo eléctrico está destinado a jugar un papel decisivo en la descarbonización del sector del transporte, sobre todo en el entorno urbano. Además de desplazar el uso de combustibles fósiles por energía de origen renovable, aporta flexibilidad al sistema eléctrico gracias a la capacidad de los usuarios de gestionar su recarga, contribuyendo a facilitar una mayor integración de energías renovables. Los vehículos eléctricos son ya una realidad en nuestro país, con una presencia moderada en número de vehículos pero con tasas de crecimiento muy importantes. El borrador del Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021-2030 (PNIEC)5, recientemente aprobado por el Consejo de Ministros a propuesta del Ministerio para la Transición Ecológica y enviado a la Comisión Europea, tiene como objetivo que la penetración de renovables en el sector de la movilidad alcance el 22 % en 2030 a través de la incorporación de unos cinco millones de vehículos eléctricos que supondrán el 16 % del parque móvil ese año.

Pero las baterías tienen hasta ahora una densidad de energía baja y, por ahora, su alto peso complica su adaptación para la aviación, transporte marítimo y transporte de mercancías a larga distancia. Los biocombustibles avanzados, que cumplan los criterios de las tres dimensiones de la sostenibilidad (social, económica y ambiental) son una alternativa muy atractiva para conseguir un transporte pesado, marítimo y aéreo con emisiones más limpias para el medioambiente. Los biocombustibles avanzados, el biometano o las tecnologías basadas en hidrógeno pueden llegar a ser competitivas a medio y largo plazo. La aviación está avanzando hacia la utilización de biocarburantes avanzados y combustibles renovables de origen no orgánico como los e-combustibles (combustibles líquidos o gaseosos obtenidos a partir de electricidad renovable). En el transporte de larga distancia y vehículos pesados, los biocarburantes avanzados y los e-combustibles también pueden tener un papel siempre que estén libres de carbono en toda su cadena de producción.

Solar o biomasa en el sector industrial
Otro sector gran consumidor de combustibles fósiles para la producción de calor es el industrial. Aunque se está avanzando hacia la electrificación de la industria energética intensiva, hay procesos industriales en los que la electrificación no es posible. En estos casos la gran demanda de calor y vapor puede ser suministrada por plantas solares que utilizan la energía del sol para calentar un fluido o por plantas industriales que utilicen biomasa o residuos para producir calor.

Es necesario que los responsables de elaborar las políticas energéticas no desatiendan estos sectores y pongan en marcha medidas de apoyo a la inversión para avanzar en la transición energética en el sector de la calefacción, refrigeración, transporte e industria. La investigación, el desarrollo y la innovación son cruciales para afrontar los desafíos técnicos que tenemos que abordar para el despliegue de energías renovables en estos sectores. En el Centro de Investigaciones Energéticas Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) desarrollamos investigación aplicada en energías renovables (eólica, solar térmica y fotovoltaica, biomasa, eficiencia energética en edificios e integración en red de la energía) y ofrecemos soporte tecnológico a empresas e instituciones tanto en España como en otros países para avanzar hacia un modelo energético, limpio, eficiente, fiable y justo.

Hay mucho que hacer si queremos tener alguna esperanza de lograr la transición de energía renovable a tiempo para cumplir con los objetivos de clima y desarrollo sostenible que nos hemos fijado. Ya lo está demandando la sociedad de manera activa y se lo debemos a las generaciones futuras.