Electrificación: el pilar de la transición energética que cojea

Electrificación, renovables y eficiencia son los 3 pilares en los que se sustenta la transición energética. Eficiencia para incrementar la productividad de la energía consumida, renovables para conseguir electricidad limpia y electrificación para que el mundo no dependa de los combustibles fósiles. El problema es que mientras las renovables y la eficiencia avanzan a buena velocidad y con grandes perspectivas, la electrificación va más lenta y amenaza con ralentizar la transición energética.

 

El triángulo virtuoso: electrificación, renovables y eficiencia

 

Me encanta el gráfico del informe World Energy Outlook de IRENA donde se resume de forma muy visual las 3 claves de la transición que debemos conseguir para lograr el objetivo +1,5ºC en 2050

 

 

Según el escenario de IRENA, en 2050 deberemos haber reducido el consumo total de energía final respecto a 2020. Teniendo en cuenta que en 2050 el GDP global habrá crecido de forma importante, esto quiere decir que la eficiencia debe incrementarse de forma muy significativa para producir mucho más con la misma energía (o incluso algo menos).

 

El uso directo de electricidad debería crecer del actual 22% a un 51%. Y el porcentaje de renovables en esa electricidad debe crecer del actual 28% (incluyendo hidro) hasta un 91%. Y todo esto para lograr conseguir que los combustibles fósiles pasen de un 63% al 12% de la TFE.

 

Eficiencia

 

Es probablemente uno de los aspectos en los que más se ha avanzado. Según el estudio de la IEA sobre eficiencia en aparatos eléctricos, en economías avanzadas como USA y la EU se alcanza un impresionante 15% de reducción anual del consumo eléctrico gracias a programas de eficiencia como el etiquetado energético. Esta cifra me parece muy alta pero incluso aunque fuera la mitad, es igualmente relevante.

 

 

Y lo cierto es que la mejora de eficiencia es algo que tenemos ya normalizado en nuestro día a día. No sólo los electrodomésticos cada vez son más eficientes sino también los procesos industriales, el alumbrado, etc. De hecho, aspectos como la adopción masiva de la tecnología LED han sido grandes pasos en eficiencia que se han realizado en cortos periodos de tiempo.

 

 

Según WEO de IRENA, hay todavía mucho trabajo en las inversiones necesarias para lograr los objetivos de eficiencia pero estamos en el camino correcto

 

 

Renovables

Las renovables ya suponen más del 80% de la nueva capacidad de generación que se instala de forma global. Y con las previsiones de crecimiento de la solar y el apoyo del almacenamiento, no se espera que este ritmo baje.

 De acuerdo con el seguimiento de IRENA, hay que trabajar en incrementar el ritmo de instalaciones (especialmente en eólica) pero con la reducción de costes de todas las tecnologías y en especial de la solar FV, las cifras de inversión son razonablemente alcanzables.

 

 

Electrificación

 

Y aquí es donde empezamos a ver los problemas. Si nos fijamos en los datos de demanda eléctrica en España, vemos que el pico se alcanzó en 2011 y que desde 2018, la demanda ha caído casi un 7%.

 

El problema es claro: la eficiencia avanza más rápido que la electrificación. No estamos siendo capaces de incorporar nueva demanda al ritmo necesario.

 

 

En el congreso CITE sobre renovables que organizamos recientemente en Pamplona, este fue uno de los temas estrella. Pesos pesados de la industria alertaron que sin demanda adicional, no tenía mucho sentido seguir instalando renovables como la solar que sólo va a provocar mayor canibalización de precios.

 

También se pidió dejar de incentivar el autoconsumo e incentivar la electrificación masiva ya que si la tarta de la demanda no aumenta, el autoconsumo acaba sustituyendo generación renovable a gran escala que es más eficiente y más barata.

 

¿y cuáles son las vías para aumentar la demanda vía electrificación? Pues según la IEA, las que más margen de crecimiento tienen son las que tenemos todos en la cabeza: Coche eléctrico, bombas de calor e hidrógeno verde.

 

 

Coche eléctrico

 

En 2022 en España se vendieron 36.000 coches eléctricos y 48.000 híbridos enchufables. El objetivo del gobierno es contar en 2030 con 5 millones de vehículos eléctricos o híbridos enchufables. Está claro que estamos muy lejos del objetivo ya que actualmente estamos en torno al medio millón pero suponiendo que lo consigamos ¿Qué incremento de demanda eléctrica supondrá? Vamos a hacer algunos cálculos sencillos:

• En 2021, la cuota de VE vs PHEV era en España 87-13% para un total de 335.000 vehículos (fuente informe Unespa): Suponemos que en 2030 esta cuota habrá pasado a 90-10% por mayor crecimiento de los VE
• La media anual de km recorridos por vehículo en España es de 12.000km
• Suponemos el consumo medio eléctrico de 17 kWh/100km
• Suponemos que un PHEV realiza el 50% de su kilometraje en modo eléctrico

 

• Consumo eléctrico anual VE en 2030: 4,5 mill VE * 12000 km * 0,17 = 9,18 TWh

 

• Consumo eléctrico anual PHEV en 2030: 0,5 mill PHEV * 12000 km * 0,5 * 0,17 = 0,51 TWh

 

• Como el consumo anual en España en 2022 fue 250 TWh (fuente: REE) –> El coche eléctrico supondría un +3,9% en demanda eléctrica

 

Obviamente esto es una aproximación gruesa ya que no tiene en cuenta el medio millón de coches actuales pero nos puede servir como referencia

 

Bombas de calor

 

En Europa, el objetivo es disponer de 60 millones de bombas de calor instaladas en 2030. Veamos qué incremento de demanda supondría a día de hoy:

 

• Consumo eléctrico medio de una bomba de calor en Europa: 4000 kWh/año (fuente: Viessman)
• Consumo eléctrico anual: 60mill * 4.000 = 240 TWh

 

• Teniendo en cuenta que la demanda europea fue de 3.300 TWh en 2022 (fuente: Statista) –> las bombas de calor supondrían un +7,3% en demanda eléctrica

 

Hidrógeno verde

 

Aquí antes de hacer cálculos debemos separar realidad de hype y que mejor que acudir al adalid de bajar al hidrógeno a la realidad de los números y de la física: Michael Liebreich. Tuvimos la oportunidad en el CITE de escuchar su charla y fue muy claro sobre el hidrógeno: sólo tiene sentido en determinadas aplicaciones que él explica utilizando su hydrogen ladder 5.0

 

 

Lo interesante es que simplemente teniendo en cuenta estas aplicaciones “inevitables” que tendría el hidrógeno verde, las cifras de demanda son impresionantes. En otras palabras, no tiene sentido exagerar el papel que jugará el hidrógeno en el futuro porque sólo con la utilización en aspectos donde no tiene alternativa, va a crear un mercado inmenso.

 

• Para obtener 94 MT de hidrógeno verde se requerirán unos 5000 TWh

 

• El consumo global en 2002 fue de 25.530 TWh (fuente: Statista) –> el uso de aplicaciones inmediatas del H2 supondrían un +20% en demanda eléctrica

 

 

Conclusiones

 

 

 

Si queremos acelerar la transición, debemos acelerar la electrificación de la economía y de la sociedad. Actualmente, el estancamiento y incluso la reducción de demanda supone un grave riesgo para la viabilidad de las renovables. De los 3 principales vectores de crecimiento, parece que el más prometedor es el hidrógeno verde pero puede que también el más lejano en el tiempo. El coche eléctrico y las bombas de calor son tecnologías que ya están aquí, son superiores a las actuales y con los incentivos adecuados se puede acelerar su implantación. Además son buenos ejemplos de demanda flexible con capacidad de almacenamiento, aspectos que ayudarán a la red cuando la penetración de las renovables sea mayor. Es clave por tanto reforzar los incentivos a la implantación de estas tecnologías.