Ing. Pablo Álvarez Watkins Tesis Doctoral Modelo de planificación energética orientado al desarrollo sostenible Ing. Pablo Álvarez Watkins Director: Dr. Juan José Sánchez Inarejos

Índice de la presentación Objetivos de la Tesis Modelos de planificación Nuevo concepto de planificación energética Obtención de datos previos Primer modelo basado en la necesidad energética Corroboración del modelo Distintos casos de estrategia energética Las propuestas sostenibles Conclusiones

Objetivos de la Tesis I Objetivos de la Tesis

I.- Objetivos 1.- Afrontar la política energética desde la perspectiva del Desarrollo Sostenible. 2.- Elaborar un marco conceptual que permita la elaboración de estrategias energéticas sostenibles, basadas en el concepto de la necesidad energética del ser humano y el Desarrollo Sostenible. 3.- Elaborar un modelo matemático sencillo que incorpore los cinco factores del desarrollo sostenible y permita planificar las estrategias energéticas a nivel global y nacional.

Modelos de planificación II Modelos de planificación energética

II.- Modelos de planificación  Características generales de los modelos energéticos: Propósito Estructura Metodología básica Procesamiento matemático Alcance geográfico Cobertura sectorial Horizonte de tiempo Requerimientos de datos Tratamiento ambiental Tratamiento socioeconómico Clasificación del BM y: Principalmente: VAN BEECK, Nicole, “Classification of energy models”, Holanda, 1999. Los últimos dos puntos son adiciones mías.

II.- Modelos de planificación  Algunos modelos relevantes: WEC/IIASA: SG, 11R, MESSAGE III, BLS, RAINS, MAGICC y GCM IEA: MARKAL EIA/DOE: NEMS, SAGE UE: POLES WEC = World Energy Council SG = Senario Generator 11R = 11 Regions RAINS = Regional Air Polution Impacts models MAGICC = Model for the Assessment of GHG Induced Climate Change GCM = General Circulation Model IEA = International Energy Agency MARKAL = MARKet Allocation model, Modelo de Asignación de Mercado EIA = Energy Information Administration DOE = Department of Energy SAGE = System for the Analysis of Global Energy markets NEMS = National Energy Modeling System UE = Unión Europea POLES = Prospective Outlook on Longterm Energy Strategy

II.- Modelos de planificación  Caracterización de los modelos existentes Modelos/Caracterí-sticas Propósito Estructura Trata-miento analítico Metodo- logía básica Procesa-miento matemá-tico Alcance Geográfico Cobertura sectorial Horizonte del tiempo Requeri- miento de datos Trata- miento ambiental Trata-miento socio- económico WEC General: Predecir / explorar Des. Eco. Y tec. Detallada Arriba-abajo o Abajo-arriba Equilibrio económico Prog. Lineal Global, 11 reg. 3 sec. 50 años Cuantitatios monetarios y disgregados Cálculo de emisiones específicas Nulo MARKAL General: explorar Abajo-arriba Equilibrios parciales Prog. Lineal y dinámica Local o Nacional 4 sec. Reducido cálculo de emisiones específicas SAGE Global 42 sec. 55 años Cuantitatios y disgregados NEMS Prog. Lineal (según mod.) Nacional 20 años No considerado POLES Arriba-abajo o Abajo-arriba Integrados 11 sec. 30 años

II.- Modelos de planificación  Críticas generales a los modelos existentes: Modelos energéticos - parciales Tratamiento de los energéticos Tipos de regiones consideradas Tipos de indicadores y datos de entrada Preponderancia de la economía Definición Estructura y comportamiento Desición Conclusiones Plazo temporal corto Predicción del futuro Modelos energéticos – parciales = se confunde Energía con electircidad o solo “energía comercial” Tratamiento de los energéticos = uso único, o completamente intercambiables. Tipos de regiones consideradas = Zonas comerciales no geográficas, ségún el estudio, deben especificarse las regiones Tipos de indicadores = sólo económicos no sociales Preponderancia económica, en la política y en los modelos. Cobertura sectorial Horizonte de tiempo Requerimientos de datos

Nuevo concepto de planificación energética III Nuevo concepto en planificación energética

III.- Nuevo concepto de planificación Energética Ejes conceptuales básicos:  1.- Enfoque princial: el Ser humano 2.- Necesidad energética 3.- Desarrollo Sostenible 4.- Elegir un futuro, no predecirlo

III.- Nuevo concepto de planificación Energética 1.- Enfoque hacia el Ser Humano: Comportamiento demográfico Índice de Desarrollo Humano 4 aspectos: la esperanza de vida al nacer el analfabetismo la proporción de incorporación escolar en tres niveles el producto interno bruto per cápita Además, los reportes facilitan: como el acceso a servicios de salud, desnutrición, tendencias poblacionales, porcentaje de población rural y urbana, índice de fertilidad, acceso a medicamentos, médicos per cápita, mortalidad infantil, mortalidad de las madres, enfermedades que afectan a la población como el SIDA, la malaria o la tuberculosis, gasto en sanidad, en educación, gasto militar, desempleo, inflación, porcentaje de población en pobreza, crecimiento económico, tipo de comercio, relación entre importaciones y exportaciones, ingresos según clase y género, comercio de armas, seguridad, cuestiones de género como la participación política y social de las mujeres, consumo energético, participación en acuerdos internacionales políticos y medioambientales, refugiados o desplazados, entre otros. Comportamiento demográfico - principalmente: Crecimiento Estabilidad Decrecimiento

III.- Nuevo concepto de planificación Energética 2.- Necesidad Energética del Ser Humano: Aquella energía requerida por el ser humano para satisfacer sus necesidades Es una necesidad que se determina histórica, material, cultural, psicologica y socialmente. Mínimo histórico: consumo energético del hombre de las cavernas  1 kg leña/día = 16 MJ/día = 5.84 GJ/año 

III.- Nuevo concepto de planificación Energética 3.- Desarrollo Sostenible: “Es aquel que satisface las necesidades de las generaciones presentes sin comprometer las capacidades de las generaciones futuras para cumplir sus propias necesidades” Comisión Brundtland Factor social Factor medioambiental Factor económico Factor tecnológico Factor filosófico

III.- Nuevo concepto de planificación Energética 4.- Elegir un futuro En vez de: Predecir el futuro, que será siempre menos fiable y muy poco flexible. Hay que: Plantear metas deseables y después establecer el camino para conseguirlo. = Predicción inversa. (Backcasting)

III.- Nuevo concepto de planificación Energética Pasos conceptuales para un modelo energético Paso 1.- Estimar el consumo energético mundial Paso 2.- Estimar las reservas energéticas mundiales Paso 3.- Estimar los recursos energéticos consumidos Paso 4.- Estimar las consecuencias del escenario

Pasos conceptuales III.- Nuevo concepto de planificación Energética Consumo energético Paso 2 Reservas energéticas Paso 3 Recursos energéticos restantes El factor tiempo se encuentra principalmente en el paso 1, ya que ahí se considera la población y el consumo en los 50 años del estudio. Si se considera la expansión de las reservas en el tiempo también aparecerían en el paso 2 y 3, pero de lo contrario no se involucra. Paso 4 Consecuencias

x = III.- Nuevo concepto de planificación Energética Paso 1.- Estimar el consumo energético mundial Consumo energético por persona Consumo energético Total Población x =

III.- Nuevo concepto de planificación Energética Paso 2.- Estimar las reservas energéticas mundiales Tradicionales y masivos Otros Biomasa moderna Solar Fotovoltáica o térmica Eólica Mini Hidráulica Mareomotriz Geotermia Petróleo Carbón Gas Natural Nuclear Gran Hidráulica Biomasa tradicional En el futuro habrá que incluir no sólo los recursos energéticos en sí, sino algunos elementos extra que ayudan a ciertas tecnologías, como por ejemplo el Platino, para las celdas de combustible. FUSIÓN

+ = III.- Nuevo concepto de planificación Energética Consumo total Paso 3.- Estimar los recursos energéticos consumidos Paso 1 + Paso 2 = Paso 3 Consumo total En Joule´s Cesta energética + = Este es el “control del modelo”, si los recursos son insuficientes, se debe retroceder. Por energético

Ahora habrá que probar que este planteamiento es válido III.- Nuevo concepto de planificación Energética Paso 4.- Estimar las consecuencias del escenario Ambientales Sociales Económicas Tecnológicas Filosóficas Ahora habrá que probar que este planteamiento es válido !ya está el listo el nuevo concepto básico de planificación¡ Desarrollo Sostenible