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Walter Vergara, Jørgen Fenhann & Marco Schletz December 2015 (*)
Latinoamerica Cero Carbono: Decarbonizacion neta a mitad de siglo
Center for Energy, Climate and Sustainable Development
The consequences of climate change for LAC
Las consecuencias financierras de los impactos climaticos en LAC han sido estimados en el rango de US$100,000 millones anuales en 2050.
(IDB. 2013)
La economia global debe decarbonizarse
Maximo carbono
en la atmosfera consistente con +2 grados: …
Los INDCs nos llevan a +2.7 hacia 2100 (Climate tracker, 2015)
Disponibilidad
remanente en la
atmosfera:
1000 GtCO2
Cantidad ya emitida (1870-2011):
1900
GtCO2
(IPCC SPM, 2013)
• 10% de las emisiones globales (4.6 GtCO2e); 7.7 tCO2e per capita;
• 22% reduccion en intensidad de uso de carbono per GDP-PPP desde el
2000;
• 48% generacion electrica es de fuentes renovables = 0.21 tCO2e /MWh;
• Region mas urbanizada del planeta y Transporte public urbano
comparable al de ciudades norte europeas;
• 50% de las emisiones vienen del uso de la tierra
La huella regional de carbono
(CAIT, 2015)
Evolucion de la huella de carbono Category 2000
[MtCO2e] 2012
[MtCO2e] Change [%] Driver
Total 4104 4623 13
Power generation
378 544 44 Carbonization of power generation, economic growth
Industrial Processes
86 135 57 Industrialization, economic growth
Manufacturing and Construction
297 359 21 Economic growth
Transportation 447 665 49 Motorization, urbanization
Agriculture 764 901 18 Population growth, global food and demand for fibres
Land Use and Forestry
1647 1431 -13 Reduced deforestation, better land management, expansion of no-tillage practices
Waste 175 241 38 Population growth, changing consumer habits
Others 309 346 12
Medidas consideradas para eliminar las emisiones netas hacia mitad de siglo
• Decarbonizacion de la generacion electrica
• Electrificacion del sector transporte
• Transformacion del uso de la tierra de fuente a
sumidero de emisiones
• Modernizacion industrial
DECARBONIZACION DEL SECTOR ELECTRICO
Demanda por electricidad y emisiones asociadas a su generacion
0
5
10
15
20
25
2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070
EJ/y
ear
GEA-MIX GEA-BAU
0
500
1000
1500
2000
2500
1990 2012 2030 2050 2070
MtC
O2e
CAIT | GEA-BAU
(CAIT, 2015; IIASA, 2015)
(Ecofys, 2009)
Recursos renovables de energia en America Latina
0 20 40 60
PWh/year
Geothermal
OCEAN
Hydro-Power
Wind-offshore
Wind-onshore
Solar PV
Solar CSP
Biomass-Residues
• El recurso regional se ha estimado en 93 PWh (Ecofys 2009)
• La demanda global
por energia electrica es de 19.7 PWh (EIA 2015).
(IRENA, 2015)
Costos de generacion usando fuentes renovables estan bajando rapidamente
(US$/kWh)
El marco de politica esta
evolucionando positivamente
en muchos paises
(IRENA, 2015)
Costos proyectados de generacion de energia electrica (LCOEs)
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
Solar PV Solar CSP Wind onshore
US$
/kW
h
2012 2025 2050 2075
2015 LCOE para gas natural ciclo combinado
Se estiman reducciones de 1 a 3 centavos de dolar en costos de generacion para el 2025
Metas en Energia renovable
Country Share in 2013 Target
Argentina 8% by 2016
Bolivia 160 MW new by 2025
Brazil 79% (2014) 20% capacity in other than hydro by 2030
Chile 8.6% (2014) 20% by 2025; 70% other than hydro by 2050
Colombia 72% 6.5% other than hydro by 2020
Costa Rica 90% 100% by 2021
Ecuador 48% 85% by 2017
Guatemala 80% by 2027
México 25% by 2026
Nicaragua 51% (2014) 90% by 2027
Paraguay 100%
Peru 60% by 2025
Uruguay 84% 92% by 2015
Venezuela 64% (2012) 500 MW additional wind by 2019
Ruta de decarbonisacion del sector energia
• 2025, nueva demanda a ser atendida por renovables (hidro pero gradualmente otras fuentes). • 2030 plantas de carbon, combustoleo son decomisionadas. • 2050 plantas de gas son decomisionadas. • 2030 integracion de redes nacionales • 2050, el Mercado permite que los reservorios hidricos funcionen como una
reserve/almacenamiento regional de Energia. Generacion distribuida esta disponible en toda la region.
• Algunos paises ya en esta ruta: Costa Rica, Uruguay, Nicaragua, Ecuador, Paraguay.
• Otros paises con
avances y planes ambiciosos.
• Subsidios a los combustibles fosiles, en particular al gas y al carbon;
• Ausencia de mercados de carbono ; y/o impuestos al carbono
• La integracion de redes nacionales y la generacion distribuida enfrenta intereses comerciales;
• La integracion de mercados de Energia electrica aun no se consigue
Barreras a la decarbonizacion del sector electrico
ELECTRIFICACION DEL TRANSPORTE
©http://www.fleetsandfuels.com/
Demanda de energia y emisiones asociadas a su uso en el sector
transporte
0
5
10
15
20
25
2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070
EJ/y
ear
GEA-BAU
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
1990 2012 2030 2050 2070
MtC
O2e
CAIT | GEA-BAU
(CAIT, 2015; IIASA, 2015)
CO2 emisiones del sector transporte en 2010 (in MtCO2e).
[VALUE]
[VALUE]
[VALUE]
[VALUE] [VALUE] Road
Domestic marine and fluvial
Domestic Aviation
Railroad
International bunker fuels
Source: Road passengers and cargo from Table 3.1, domestic bunker fuels for marine transport from (CAIT, 2015), aviation fuels excluding Mexico from (IEA, 2015), diesel consumption in railroads from (ANTF, 2011) and international bunker fuels from (CAIT, 2015).
Distribucion modal del transporte urbano de pasajeros
Sources: (Berlin, 2013), (Bogotá, 2013), (Curitiba, 2011), (Copenhagen, 2013), (USA, 2012) recalculated
26%
31%
30%
13%
Berlin
Public Transport
Private Transport
Walk
Cycle
44.7%
17.5%
27.5%
5.1% 3.8% 1.5%
Bogota
Public Transport
Private Transport
Walk
Taxi
Cycle
Other
28%
29%
7%
36%
Copenhagen
Public Transport
Private Transport
Walk
Cycle
45%
28%
21%
5% 1% Curitiba
Public Transport
Private Transport
Walk
Cycle
Other
5.2%
79.8%
10.1%
2.9% 1.3% 0.6% USA
Public Transport
Private Transport
Carpool
Walk
Taxi
Cycle
Evolucion de las tasas de motorizacion
Tasas de Motorizacion
• Rapida motorizacion, 4.5% per year.
• En EE UU las millas vehiculo en carro estan cayendo
• Sistemas de transporte rapido de buses (BRTs) han aumentado exponencialmente
Los costos de contaminacion del aire
• US$1.7 trillones: costos en la saludo por la contaminacion del aire en los paises de la OECD en 2010;
• US$39 billones: costos en la salud por contaminacion del aire en México en 2010;
• Principales contaminantes del punto de vista de salud estan asociados al diesel (91% of PM2.5 and 95% del NO2 asociados al diesel en la ciudad de Londres, por ejemplo).
• 14% de reduccion annual en los costos de almacenamiento de energia
• 50% reduccion de costos de vehiculos electricos proyectado para el 2020:
• Mas bajos costos de O&M
• Estaciones de carga rapida ya estan disponibles
©http://www.proterraonline.com/
Precios historicos y proyectados para baterias de Litio
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2020 2025 2030
20
14
US$
pe
r kW
h
Range Range Average Tesla Nissan MiEV Ford Focus elect BMW i3 Bloomberg
Source: (Bloomberg, 2011; RMI, 2014; Nykvist & Nilsson, 2015)
Proyeccion de costos de transporte (LCOT) con credito por contaminacion evitada del
aire
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
Electric Cars Electric Buses (18m) Electric Trucks
US$
/km
2012 2025 2050 2075
LCOT de hoy para carros de Gasolina
LCOT de hoy para buses Diesel
LCOT de hoy para camiones Diesel
Ahorro inducido de energia por la electrificacion del transporte
0
1
2
3
4
5
6
2005 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070
PW
h/y
ear
Equivalent energy demand of transport sector if fossil fuels were used
Actual energy demand of electricity by transport sector
Author’s estimates. (IIASA, 2012)
Synergies between technologies supportive of low-
carbon power and transport. Technology Global pace of change Impact
Renewable energy power generation
PV utility size costs have been falling at 22% per year since 1976. Market size for PVs increased by 42% per year during the period 200-2013. Distributed power generation would contribute to bringing rates down.
Reduces the operational costs of electric vehicles
Energy storage devices
Costs of energy storage have fallen by 14% per year over the last fifteen years
Improves matching between supply and demand
Electric vehicles
Prices for electric vehicles are falling and are now projected to be at a par with ICE vehicles by 2020
Transport demand switched from fossil fuels to electric power contributes to improved matching between generation and demand
Charging stations
Wireless charging stations emerging as source of power for large vehicles
Increase the driving range of buses, for example on a BRT route
Ruta de decarbonizacion del transporte
• 2025 BRTS en operacion se electrifican y a partir de alli nuevos BRTs son electricos.;
• La flota de carros es 15% electrica para 2025, 60% para 2040 y 100% para el 2050;
• Transporte ferreo de pasajeros y carga se electrifica.
• Transporte pesado de carga por carretera es 5% electrico para 2025, 60% electrico para 2040,100% para 2050;
• Aviacion sigue usando combustibles fosiles en 2050.
• Subsidios a los combustibles fosiles
• Poca consideracion al uso preferencial del espacio publico
• No hay consideracion a los costos economicos de la contaminacion del aire en la toma de decisiones
• Mercados de carbono/impuestos al carbono son incipientes
Barreras a la electrificacion del Transporte
TRANSFORMACION DEL USO DE LA
TIERRA: DE FUENTE, A SUMIDERO DE
EMISIONES
• Deforestacion anual: 3.4 M Ha;
• 37 M Ha convertidas a agricultura desde el 2000;
• 300 M Ha de tierra degradada hoy
©http://www.theguardian.com/
Emisiones de GEI del uso de tierra y agricultura
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
1990 2012 2030 2050
MtC
O2e
CAIT | GEA-BAU & FAOSTAT CAIT | GEA-MIX & FAOSTAT
Sources: (CAIT, 2015), (IIASA, 2012) (FAOSTAT, 2015).
Gran potencial para restauracion de tierra degradada
• Ineficiencia critica en el uso de recursos naturales
Reforestacion
• Productos de la madera y no maderables
• Suelo restaurado y recuperacion de la hidrologia
• Aumento de la biodiversidad
• Almacenamiento de carbono
Silvo Pasturas
• Forestar pasturas puede resultar en mejoras en la produccion y calidad de lacteos y carnicos,
• Adiciona ingresos por maderables;
• Almacena carbono
• Mejora la calidad del suelo, hidrologia y biodiversidad
Agro foresteria
• Combinacion de bosques y cultivos puede mejorar rendimientos y calidad;
• Aumenta ingresos por maderables, almacenar carbon, conserver el suelo y retener humedad.
©NatureDan
Iniciativa 20x20
US$830 million in risk capital from impact investors
(Berra et al., 2013)
• Las emisiones de metano representan un tercio de las emisiones totals de GEI del sector agricola.
• El Ganado emite la mayoria de estas emisiones, cerca de 0.7 GtCO2e/year.
• Hay soluciones comerciales que pueden reducir en 20% estas emisiones en el corto plazo (regimenes de alimentacion, manejo de los semovientes).
Emisiones de CH4 provenientes de actividades agropecuarias
• Emisiones de N2O se causan por el uso indebido de fertilizantes, la aeracion del suelo y escorrentias;
• LAC ya es el lider global en evitar la aeracion del suelo; El reemplazo de fertilizantes amoniacales y el uso de fertilizantes de dosaje lento pueden contribuir a reducer estas emisiones drasticamente.
Emisiones de N2O provenientes de actividades Agricolas
Scheme Size of effort (million ha by
2050)
Potential carbon storage
rates (tC/ha-year)
Accumulated Carbon sinks
(GtCO2 e/year)
Reforestation 50 3.5 0.6
Restoration through agroforestry and
silvopastures
200 2 1.3
Avoided deforestation 0.8 260(*) 0.7
Management of fertilizers in
cropland for abatement of N2O
n.a. 0.15 - 0.4 0.2
Management of nutrients for
livestock for abatement of CH4
n.a. n.a. 0.2
Total 250 3.0
Source: Reforestation: 140 t C/ha as the average carbon stored in managed forests and a period of forty years; restoration, uses a rate of carbon storage of 2tC/ha-year; (*) The avoided carbon emissions uses 260 t C/ha.
Barreras que previenen el acumulamiento de carbono en el suelo y el abatimiento de
otros GEI
• Debil governancia, falta de educacion e incentivos fiscales/financieros para parar la deforestacion y apoyar la reforestacion.
• Restauracion tradicionalmente no se ve como alternativa a la expansion de la frontera agricola.
• Falta de mercados de carrapida de medidas de abatimiento de GEI en la agricultura.bono que permitan una implementacion mas
Category 2012 MtCO2e
2050 GEA-BAU GtCO2e
2050 Decarbonisation
pathway (GtCO2e)
Driver
Total 4623 5.3 -0.1
Power generation
544 1.1 0 Solar, wind, geothermal already competitive, increase their margins overtime; grid integration and distributed power aid the transition.
Industrial processes, manufacturing & construction
494 0.5 0.4 Industry/manufacturing implements energy savings and technology improvement measures.
Transportation 665 1.4 0.2 Rapidly evolving electric vehicle technologies and air-quality policies assist in transformation, overtaking internal combustion options for electrification of the sector.
Land use & forestry, agriculture and waste
2574 1.9 -1.1 Nutrient management measures in cropland and CH4 abatement from livestock are implemented following current trends. Zero deforestation and large-scale restoration and reforestation efforts are implemented.
Other Sectors 346 0.4 0.4 Fugitive emissions and other fuel consumption kept constant as per GEA-BAU
Por que ir a cero carbon en LAC? • Seguridad energetica (recursos domesticos, inagotables, renovables);
• Seguridad alimentaria y creacion de empleos Rurales (restauracion de tierra);
• Mejoras en los terminos de pago (exportaciones de energia, alimentos);
• Mejoras en la calidad del aire en zonas urbana (electrificacion del transporte);
• Menores costos de servicios (energia removable y transporte electrico)
• Cooperacion regional (red electrica y medios de transporte); y,
• Acceso a financiamiento internacional (inversiones en reduccion de emisiones de GEI).
• Coloca a la region en un camino consistente con los objetivos de desarrollo sostenible de las NN UU (clima, ciudades, energia, bosques)
• Apoyaria nuevos metodos de produccion, major uso de los recursos naturales y mejoras en la calidad de vida; no solamente coloca a la region en un papel de lideranza en el area climatica.
Informe puede bajarse del portal de UNEP o solicitando copia a [email protected] tel
2029108663 • Fuentes de informacion:
o CAIT (emissions today, www.cait.wri.org),
o IIASA (emissions under BAU projections, (www.iiasa.ac.at/web-apps/ene/geadb/dsd)
o ENERDATA (energy use in transport and energy, www.enerdata.net)
o FAOSTAT (forestry and agriculture, NO2 and CH4 data, faostat3.fao.org)
o GACMO (LCOE and LCOT, www.cdmpipeline.org)
