EL RETO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES EN ESPAÑA Y Universidad de Valladolid 10 de marzo de 2009 EL RETO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES EN ESPAÑA Y COOPERACIÓN INTERNACIONAL Emilio Menéndez Pérez Dr. Ingeniero de Minas Profesor Honorario UAM y UPM

ÍNDICE: Planteamientos generales. Situación de partida El reto español Suministro de calor Carburantes de automoción Generación de electricidad Cooperación con los países en vías de desarrollo Inversiones en generación de electricidad Certificados de ciclo de vida en biocarburantes

1.- Planteamientos generales. Situación de partida

¿ES NECESARIO HACER UN GRAN ESFUERZO PARA EL DESARROLLO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES? Crisis en la oferta de hidrocarburos. Tendencia a los conflictos + Pico del petróleo antes del año 2050 + Oferta de gas natural: Crecimiento lento e incierto El Calentamiento Global como amenaza para la Humanidad + Afección a las poblaciones más pobres del mundo + Riesgo de una fuerte alteración de la Naturaleza Partimos de un nivel de baja participación de las EE.RR + En Europa, en España y en el mundo desarrollado

Participación de las Energías Renovables en el abastecimiento de Energía Primaria Media de la Unión Europea: 6,4% Se pretende llegar al 12% en el año 2010 En el 2020 elevarlo al 20% En el año 2005: + Biomasa.- 66,1% del total + Hidráulica.- 22,2% + Geotérmica.- 5,5% + Eólica.- 5,50% + Solar.- 0,7% 30% Suecia.- Energía hidráulica Finlandia.- Biomasa Austria.- Biomasa e hidráulica 20% Dinamarca.- Biomasa y eólica España.- Biomasa, hidráulica y eólica El consumo de energía crece más que las EE.RR. 10% 6,4% Italia.- Geotérmica, biomasa e hidráulica Francia.- Biomasa e hidráulica Alemania.- Biomasa, eólica e hidráulica Reino Unido.- Biomasa

EL SISTEMA ENERGÉTICO ES DE ELEVADA INVERSIÓN: En conjunto supone el 3% del PIB mundial + El subsistema eléctrico es el más intensivo en inversión Las energías renovables suponen incrementar la inversión más + En particular si las dirigimos hacia la electricidad - ¡ESTAMOS EN UNA CRISIS FINANCIERA! Como ejemplo de esas inversiones en el sistema eléctrico: + Ciclos combinados con gas natural.- 700 €/kW + Planta fotovoltaica.- 7.000 €/kW

INVERSIONES EN EL SISTEMA ENERGÉTICO MUNDIAL Petróleo: Exploración y desarrollo .. 72% Refino .. 13% Otros .. 15% Gas Natural: Exploración y desarrollo .. 55% Cadena del GNL .. 8% Transporte, distribución y almacenamiento .. 37% Sistema Eléctrico: Generación ..... 46% Transporte y Distribución ... 54% Total de 2000 a 2030: 16.000.000 Millones de Dólares

Inversión anual en el sistema energético mundial. En millones de Euros. 9.000.000 Curva estimada al estado actual de la tecnología 7.000.000 Curvas a las que caminar por evolución tecnológica 5.000.000 3.000.000 Punto de partida Participación de las energías renovables en el suministro de energía primaria mundial 1.000.000 10 20 30 40 50 60 70 80%

2.- El reto español

SISTEMA ENERGÉTICO ESPAÑOL: Elevada dependencia del suministro exterior de energía + Petróleo más gas natural. Carbón poco preocupante Fuerte incumplimiento de nuestro Compromiso de Kioto + La crisis ha frenado el crecimiento de emisiones Sistema empresarial que camina a ser foráneo.- ¡Listos! Asimetría territorial en generación y consumo de electricidad Discrepancias sociales larvadas sobre futuros desarrollos: + ¿Energía nuclear, centrales de carbón, lineas, etc?

Año 2006 CONSUMO FINAL DE ENERGÍA 105 Millones de tep ENERGÍA PRIMARIA Pérdidas y Materias primas Combustibles Fósiles: 84% Refinerías de Petróleo Petróleo Carburantes: 38% Gas Natural Carbón Combustibles: 41% Sistema eléctrico: Generación Transporte Distribución Energías Renovables 6% Electricidad: 21% Pérdidas Energía Nuclear 10% TRANSFORMACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA

EL RETO ESPAÑOL RESPECTO A LAS EE.RR.: Compromiso de conseguir un 20% de la energía en el 2020 + Acuerdo de los países de la Unión Europea. Indefinido Aporte de calor a: usos residenciales, servicios e industria + No está definido Biocarburantes.- Se propone el 10% para esa fecha + Se propone la electricidad para los automóviles Generación de electricidad.- Más del 40% del total; ahora 20% + Es factible pero hay que estudiarlo y trabajarlo

ENERGÍA SOLAR A BAJA Y A MEDIA TEMPERATURA: Es factible implantar sistemas de agua caliente sanitaria + Pasar de 800.000 m a 5.000.000 m + Cuestión de voluntad política. Pero hay que trabajar La industria también demanda calor a baja temperatura + Es factible diseñar paneles específicos - Mayor coste que el calentamiento por combustible + Necesidad de: “Responsabilidad Social Corporativa” - Imagen de empresa responsable 2 2

BIOMASA Y APORTE DE CALOR EN PEQUEÑA DIMENSIÓN: La limpieza del bosque es necesaria. Prevención de incendios + También la recogida de otros residuos La leña tiene un precio menor que el gasóleo ó el gas natural + No es tan fácil ni cómoda de utilizar + Pero hay sistemas mecanizados - Se precisa voluntad a nivel autonómico El rendimiento de la calefacción es mayor que el de generación de electricidad.- 70% frente a 20 ó 30%

LOS BIOCARBURANTES SON UNA INCÓGNITA: ¿Lo hacemos bien o como siempre? + Suponen una incidencia ambiental y social significativa Debiéramos producir una parte de nuestra potencial demanda + Recuperando tierras hoy, o en futuro, abandonadas Los biocarburantes que importemos de otros países deben dar resultados positivos a las sociedades de ellos + Desarrollo social y crecimiento económico - Sin agresión ambiental significativa Analicemos en primer lugar que son los biocarburantes Veamos el apartado de cooperación

Materias diversas: Caña de azúcar Maíz y otros cereales Tubérculos ¿Paja y otras partes aéreas de las plantas? ¿Madera y leñas? ¿Residuos? BIOETANOL: Aditivo, ETBE, en la formulación de las gasolinas. Mezcla de hasta un 20% del carburante. Utilización en forma de carburante único Fermentación Hidrólisis Semillas oleaginosas: Soja Girasol Colza Palma ¿Algas y otros? ¿Jatropa? Torta alimenticia para el ganado BIODIESEL: Mezcla con gasóleo Utilización en forma de carburante único Aceite Alcohol

EL PRECIO DE LOS BIOCARBURANTES NO LO DEBE DAR EL MERCADO SINO LA SOSTENIBILIDAD: Producir aquí con costes razonables en el contexto económico + Más elevados que el mercado para fomentar el ahorro - Campos de remolacha que se abandonan - “Agroenergía clásica” en tierras de retirada Buscar tecnologías no agresivas globalmente, tanto en cultivos como en procesos. Biocarburantes de segunda generación + Celulósicos: herbáceas y forestales. También algas Sabiendo que las soluciones de hidrógeno ó electricidad para el transporte son caras y están lejanas.- Más allá de 2030

Automóvil que utilice hidrógeno como carburante. Coste de recorrer 100 km en automóvil en Europa. Euros, €/100 km 30 Automóvil que utilice hidrógeno como carburante. No antes del año 2030 de forma comercial. 20 ¿Por qué no aceptamos los europeos un precio de los biocarburantes este rango? 10 Automóvil eléctrico con baterías y carga en red Automóviles con derivados del petróleo como carburantes 2

EL SISTEMA ELÉCTRICO ESPAÑOL ES COMPLEJO: Participación de diferentes fuentes primarias de energía + Garantiza el suministro a lo largo del año Asimetría en la generación. Proviene de un Estado como tal + Seguirá habiendo regiones con exportación + Pero no debe haber “Colonialismo Autonómico” + La nuclear que propone algunos: a Euskadi o Madrid Los parques eólicos se localizan donde hay viento + Pero distribuyen sus beneficios de manera especial

AÑO 2008.- Provisional Generación en el S. Peninsular: Demanda.- 263.961 GWh Bombeo.- 3.494 GWh Exportación.- 11.221 GWh Total.- 278.676 GWh Los sistemas extrapeninsulares suman 15.900 GWh/año 2008 adicionales Fuente.- Datos del Informe provisional de REE

Comunidades Autónomas exportadoras de electricidad en el año 2005. Castilla Y León Comunidades Autónomas exportadoras de electricidad en el año 2005. Extremadura Asturias Navarra 10.000 Castilla La Mancha Galicia Aragón Andalucía La Rioja Valores en GWh/a Eukadi 10.000 Cantabria Comunidad Valenciana Murcia Cataluña 20.000 Comunidades Autónomas importadoras de electricidad en el año 2005. C.A. de Madrid Fuente.- Elaboración propia

DESARROLLO DEL SISTEMA EÓLICO ESPAÑOL: Crecimiento rápido en varias Comunidades Autónomas + Búsqueda de ingresos y creación de empleo - Reparto no proporcional a la potencia Ayudas públicas.- Primas a la electricidad suministrada + Negocio muy rentable.- Un tanto especulativo Aparecen algunas discrepancias y rechazos + Problemas de líneas de transporte.- REE + Cuestiones que afectan al paisaje y otras

En España, a principios de 2008: Potencia eólica instalada.- 15.145 MW, la sexta parte del total mundial Algo más del 9% de la generación bruta española de electricidad Casi 600 parques eólicos.- Potencia media 25 MW Potencia más frecuente de los últimos aerogenerados de 660 a 2.000 kW

Un estudio cifra el empleo directo en eólica en 15 Un estudio cifra el empleo directo en eólica en 15.450 puestos de trabajo. + “Eólica 2007” de la Asociación Empresarial Eólica, AEE Esto viene a suponer que cada MW instalado genera 10 empleos directos

- Amigo Sancho. ¿Por qué ahora también continúan poniendo esos gigantes? - Mi señor depende: Unos creen que: “La respuesta está en el viento” Otros piensan que: “Así ganan mucho dinero” - Alguien dijo: “Don dinero poderoso caballero”. No como nosotros, Sancho.

LA EVOLUCIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO AL AÑO 2020: Crecimiento de la generación con gas natural + ¿Cómo se garantiza su disponibilidad siempre? - Mejora del almacenamiento. Puertos exteriores Más potencia eólica.- Hasta 35.000 MW, es factible + Repotenciación de parques y eólica marina - Más diálogo y participación social También hay que avanzar en energía solar.- 20.000 MW Hemos de pensar en la estabilidad de la red eléctrica

? + CO2 Generación bruta Miles de GWh/a Demanda neta total: 320.000 GWh/a Generación bruta: 350.000 GWh/a. Emisiones de CO2: 80 millones de t/a 140 Se precisan 26 bcm de gas natural para generación eléctrica. Es necesario contar con nuevos grupos de carbón: 8.000 MW. Energías Renovables: 40% de la generación total Parques eólicos 35.000 MW + Se precisa más bombeo Plantas solares 20.000 MW 120 100 80 + CO2 Si hay menos gas natural y más carbón ? 60 Más gestión desde Red Eléctrica de España 40 20 Nuclear Carbón Petróleo Gas N. Hidráulica Eólica E. Solar Otras RR.

REFLEXIONES SOBRE EL FUTURO DESARROLLO EÓLICO: Es preciso optimizarlo técnica y estructuralmente + Repotenciación programada de parques existentes + Desarrollo moderado de la eólica marina - Con diálogo social y planificación + Debiera ser una fuente equilibrada de empleo Resolver los problemas de discrepancia social sobre la eólica En la actualidad la generación con gas sigue la curva de carga + Ya consumimos muchos gas. ¿Suministro seguro?

Se estima que el recurso de eólica marina recuperable en el año 2020 será de: - 236.600 MW 8 MW 5 MW 3 MW 30 m 50 m Tecnología al año 2010 Año 2015 2020

Estimaciones para el año 2030 en el sistema eléctrico español Potencia MW Posibilidad de generar electricidad con energía solar También serán puntas de gas 60.000 Demanda de mediodia: Trabajo Transporte Cocina Refrigeración Necesidad del vehículo eléctrico 40.000 Demanda al anochecer: Iluminación Televisión Calefacción Transporte 20.000 Valle nocturno 5.000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 horas

Parque eólico frente a Portosin, ría de Muros y Noia, Coruña Parque eólico frente a Portosin, ría de Muros y Noia, Coruña.- Agosto de 2007

EL CARBÓN ES LA ÚNICA FUENTE PRIMARIA SEGURA: La demanda tendrá áreas de consumo intensivo + Con puntas importantes a medio día y al atardecer - Coinciden con las de gas natural Se precisan centrales de carbón de nuevo diseño +Adecuadas a los requerimientos ambientales + Castilla Y León. Asturias. Galicia. Aragón También es preciso incrementar el bombeo hidráulico + Más diálogo social. Compensación a “Territorios”

Año 2030.- 50.000 MW de eólica, en toda la Península,e incluso más ¿Serán permeables los Pirineos al gas natural y a la electricidad? 15.000 MW 7.000 MW Elevado consumo de electricidad y puntas de demanda 7.000 MW 5.000 MW Eólica marina y terrestre: 15.000 MW Gas natural desde Argelia, más posible conexión eléctrica

Bombeo entre presas 90% 90% Bombeo entre depósitos 75% 40% ¿60%? Almacenamiento en parque eólico ¿90%? Almacenamiento en la red eléctrica general Sin demostrar y con demandas de desarrollo tecnológico

EXTENSIÓN DE LA ELECTRICIDAD DE ORIGEN SOLAR: Fotovoltaica, debiera crecer para mantener la industria + Inversiones elevadas. Primas fuera de contexto - Necesidad de I+D.- Ruptura tecnológica Solar termoeléctrica.- Optimización de diseños + Avance progresivo en potencia instalada - Primas altas pero asumibles + Planificación de instalaciones e inversiones + Búsqueda de otras opciones tecnológicas

III I II Rendimiento de transformación solar 0,2 €/w Máximo rendimiento termodinámico posible con “un sol” de incidencia 70 I.- Oblea de silicio. Cristalino. (Actual) II.- Lámina delgada. A corto plazo. III.- Nuevos materiales y tecnologías. Concentración A largo plazo 60 50 III 0,5 €/w 40 1€/w Coste de instalación 30 I 4€/w 20 10 II 100 200 300 400 500 2 Coste de placa: €/m

Espejos Torre solar Vapor Turbo alternadores Campo solar Vapor Caldera de recuperación Refrigerante Condensado Condensador Colectores parabólicos

Planta termosolar de campo de espejos.- “Solucar”, Cádiz.- 2 x 11 MW

Radiación solar Disco parabólico orientable en tres ejes Motor de combustión externa. Motor Stirling: + 12 a 50 kW Inversión específica hoy: 3.000 euros/kW Objetivo industrial: 1.500 euros/kW Quizás 1.000 €/kW Soporte

NECESIDAD DE UN PLAN TECNOLÓGICO E INDUSTRIAL: Es preciso acelerar la implantación de las energías renovables + 20% para el año 2020 es poco y además difícil - Conseguir un 40% antes del año 2040 Hemos de cambiar el modelo económico y de empleo + Cambio en el empleo industrial. ACCIÓN EN I+D - Creación en base a las energías renovables Sin olvidar un esquema internacional necesario de cooperación + Traslado de tecnología e industria

Año 2007 Empleo estimado 89.000 Directos Fuente.- Elaboración propia en base a datos de CC.OO. Parece que hay que trabajar en varias líneas: Aumentar la instalación solar térmica. Solución de baja inversión Consolidar el actual desarrollo industrial de la energía eólica Evitar caídas bruscas en la industria fotovoltaica. Esfuerzo en I+D Analizar el modelo de desarrollo de la biomasa y sus aplicaciones

3.- Cooperación con los países en vías de desarrollo

LA SOSTENIBILIDAD NOS OBLIGA A CAMBIAR EL ESQUEMA: Es preciso pensar en la sociedad y el entorno globales Hay que respetar los esquemas de desarrollo de los otros + No introducir distorsiones a las sociedades rurales Hay que apoyar la transferencia tecnológica y de inversiones + El desarrollo de las energías renovables lo requiere Será más útil que en el mundo se llegue a una participación de las renovables moderad en muchos países frente a unos pocos países con mucha presencia de las renovables en ellos. + El desarrollo avanzará en escalones. ¿Para todos?

LOS BIOCOMBUSTIBLES LIQUIDOS UN TEMA CRÍTICO: Pueden dirigirse hacia niveles de demanda muy elevados + Más de 500 millones de tep en el año 2030 En este supuesto hay que racionalizar materias primas + En primer lugar uso de los residuos - Biocombustibles de segunda generación + También imponer certificaciones de ciclo de vida Hay que investigar nuevas materias primas y procesos + Principio de PRECAUCIÓN siempre

PUNTOS CRÍTICOS EN EL CICLO DE VIDA DE LOS BIOCARBURANTES : SEGURIDAD ALIMENTARIA + No retirar u ocupar tierras de producción de alimentos. No incidir en el aumento precio de su precios. DESARROLLO SOCIAL + Evitar la expulsión de personas y familias del ámbito rural, impulsar el mantenimiento de población en este entorno. + Condiciones adecuadas de trabajo: salario, salud y horarios. INCIDENCIA AMBIENTAL + Evitar agresiones a la biodiversidad, buen uso del agua, control de el riesgo químico, reducir la erosión, etc.

Los campos de milpa, bien sean las pequeñas propiedades o aquellos ya de mayor tamaño, no pueden llevarse alegremente al abastecimiento de la demanda de carburantes. El precio de las tortillas se dispararía. Fotografías tomadas en la Carretera que va de Xelaju a Solola. Agosto de 2007

En España las plantas de biodiesel se diseñan para la importación de materias primas, aceite de palma, de soja o de colza. Planta de Biodiesel de Caparroso. Producción: 70.000 toneladas anuales Inversión.- 45 millones de euros Puestos de trabajo directos 45

Los monocultivos agreden a la biodiversidad. -Cosecha de soja Los monocultivos agreden a la biodiversidad.-Cosecha de soja.- Argentina

LA EÓLICA PUEDE SER EL GRAN FUTURO ENERGÉTICO: Pero hay que asociarla a la hidráulica y a generación térmica + Acoplamientos y centrales de bombeo Se propone que al año 2030 haya 1.000.000 MW instalados + ¿Por qué no apostamos más fuerte? En cualquier caso hay que hacer inversiones muy altas + Es preciso una cooperación financiera. ¿Crisis? También es necesario planificar sistemas complejos + Redes trasnacionales e interconexiones

La energía hidráulica soportó el desarrollo eléctrico del siglo XX: + 1896.- Línea en alterna desde Niagara Falls a New York. 11 kV. + 1930, con la “Gran Depresión” vienen las “grandes presas”. TVA La energía eólica debiera ser el gran aporte de electricidad en los próximos años: + Esperamos un desarrollo tecnológico básico, la “capacidad de almacenar electricidad” + Estamos en otra crisis. ¿Inversión en EE.RR.? - Ahora necesitamos más imaginación

Debiéramos ser ambiciosos al año 2030 Potencia instalada en el mundo ……………. 4.000.000 MW En Europa ………….. 1.000.000 MW En España …………,, 80.000 MW En Europa y España hay que estudiar la producción de H2 ó formas nuevos de utilizar la electricidad en la movilidad.

EL CASO DE LA EÓLICA EN ARGENTINA A DISCUSIÓN: El recurso energético eólico es muy amplio. (4.000 hea) + Allí se han instalado empresas españolas + Pero no han instalado parques eólicos + Se está consumiendo gas natural en exceso + Se han diseñado proyectos factibles + Hay mucha hidráulica ya operativa Un plan eólico en Argentina debiera unirse al continente ¿Quién le pondrá el cascabel al gato?

EÓLICA DEL CHOCÓN: En una meseta próxima a esta presa, cuya potencia hidráulica es de 1.200 MW. Con unas 3.000 equivalentes a plena carga. Parque eólico de: - 1.000 aerogeneradores - 3.000 MW - 3.500 horas equivalentes - Inversión.- 3.000 Mill Euros. - Generación.- 10.000 GWh 1,5 Km. 15 Km Generación de la décima parte del consumo eléctrico en Argentina 250 m 25 Km

YACIRETÁ: 3.200 MW 21,3 m de altura 160.000 Ha Inversión: 11.500 millones de $ Problemas ambientales por anegación de un área con especial valor ecológico.

HEMOS DE DIBUJAR UN ESQUEMA EÓLICO EN EL MAGREB: El recurso eólico es importante en la vertiente atlántica + Mauritania, Sahara Occidental y Marruecos En España y UE recibimos mucho gas natural desde Argelia + Lo estamos consumiendo con excesiva rapidez La región debiera integrarse en varios aspectos. EQUILIBRIO + El energético aparece con urgencia Un plan eólico debiera ser también un plan industrial + Creación de empleo. ¿Por qué no en Tánger?

España e Italia está muy cerca de África y deben ser los líderes de esta visión del Mediterráneo. Toda Europa Occidental también. Francia debiera ser un país clave en proyectos de este tipo. 4 1 2 3 Reducir la presión de demanda de petróleo y gas natural en el Oriente Medio desde la Europa Occidental. Facilitar la llegada de petróleo y eventualmente gas natural hacia otros países. Extender este esquema para la cooperación a Oriente Medio. 1.- Potencia eólica en el Magreb: 100.000 MW 2.- Generación eléctrica con gas natural 3.- Extracción moderada de petróleo y gas 4.- Cooperación tecnológica, industrial y financiera con el Sur del Mediterráneo

Los escalones de las Energía Primaria. Energías Renovables 100% Grado de participación en el suministro de E.P. 100% 40 a 80% de la Energía Primaria: Cambio tecnológico profundo Gestión energética integrada Nuevo esquema de colaboración Gobernanza global democrática Incremento de la información y del diálogo social. 20 a 40% de la Energía Primaria: Necesidad de cambio de modelo energético y social Amplia colaboración entre países ricos y pobres 20% de la Energía Primaria: Esfuerzo factible en los países desarrollados Necesidad de ayuda hacia los países pobres Año 2020 fecha objetivo Siglo XXI

Ella está en el horizonte. Me acerco dos pasos, ella se aleja dos pasos. Camino diez pasos y el horizonte se corre diez pasos más allá. Por mucho que yo camine, nunca la alcanzaré. ¿Para que sirve la utopía? Para eso sirve: para caminar Eduardo Galeano: Escritor También uruguayo

Muchas gracias por su participación emilio.menendez@uam.es