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VISIÓN CRÍTICA DEL
SISTEMA ENERGÉTICO
Sociedad y Medio Ambiente
Tecnología y Poder
Energía y Sostenibilidad
Curso: CSIC y UAM
26 – IX - 2012
Emilio Menéndez Pérez
Dr. Ingeniero de Minas
Departamento de Ecología. UAM
ÍNDICE:
I. Presentación
II. Energía y sociedad. Modelo Económico:
Continuidad ó Cambio
III.Energía Primaria. El Lado del Poder
IV.Evolución Tecnológica. Lenta y Controlada
V. La Apuesta por las Energías Renovables
VI.Soberanía Energética. ¿Cuál es la Opción
Española?
VII.A Modo de Conclusiones sin Final
Alto consumo y
baja eficiencia
Elevada dependencia de
los combustibles fósiles
Elevada inversión.
Desclasificación de
países y sociedades
Concentración del poder
en las empresas
Conflictos por el control
de los recursos
Elevada incidencia
ambiental
Oil
Petróleo
Visión conjunta del Sistema
Usuarios finales
de la energía
Uso directo de
los ciudadanos
Servicios de
mercado y de la
ciudadanía
Industria
Transformación de
la energía
primaria.
“Sistema
Energético:
Empresas Privadas
Ó Públicas”
Energía
Primaria Consumo Final
Combustibles
Fósiles
Energías
Renovables
Energía
Nuclear
En base a esta gráfica quizás no podemos decir, con
criterios estrictamente científicos, que el calentamiento
global esta aquí ya. Pero muchos y diversos hechos nos
llevan a pensar con fuerza que si hay que preocuparse por
la subida de temperatura que se observa desde el año 1980.
Es más que una llamada de atención.
Fuente.- PNUD.- Informe
sobre Desarrollo Humano.
Año 2011
Las arenas bituminosas del Canadá representan ya más del 2%
del petróleo que se consume en el mundo y las previsiones es que
se avance a niveles del 4%.
Preocupa que en un “país ecológico” como éste se haga tremendo
desastre ambiental. ¿Qué no sucederá en aquellos entornos donde
el Estado tiene un peso muy pequeño respecto a los intereses de
las empresas petroleras?
Planta de procesamiento de
arenas y balsas de lodos.
Quizás lo más preocupante
son estos residuos peligrosos
que quedarán siglos ahí.
Aquí, para obtener un barril
de crudo se procesan 2 m3 de
arenas. Más de un 90% de
estas van a los lodos, con los
reactivos utilizados.
La gran ola de Kanagawa[2] (神奈川沖浪裏, Kanagawa oki
nami ura?, literalmente «Bajo una ola en altamar en
Kanagawa»), también conocida simplemente como La ola o La
gran ola, es una famosa estampa japonesa del pintor
especialista en ukiyo-e, Katsushika Hokusai, publicada entre
1830 y 1833,[3] durante el período Edo de la historia de Japón.
Fuente.- Wikipedia
ESQUEMA ENERGÉTICO ACTUAL EN ESPAÑA
VECTORES DE CONSUMO FINAL DIRECTO, CFD
Combustible para
el transporte En torno al 40%
Derivados del Petróleo
Calor para usos
diversos
Electricidad
Casi otro 40%
Combustibles Fósiles
Gas natural, D, Petróleo
Poco más del 20%
Renovables el 30% de ella
Gas natural, E. Nuclear, Carbón CFD: 100 millones de tep/anuales
En Camerún hay unos 20 automóviles por
cada 1.000 habitantes. En España son 500
por 1.000 personas.
Ahora, una parte importante de esos
automóviles de Camerún son tasis. Pienso
que hacia el 2030 allí tendrán unos 80
automóviles por 1.000 habitantes.
Yaoundé.- El barrio
de mi amigo Antoine
Canal de Panamá
Noviembre de 2008
El modelo económico se basa en una elevada participación
en él del comercio de mercancías.
China es ya uno de los impulsores más significativos de ese
transporte y este canal. (Al barco le suele seguir el camión)
90%
70%
50%
30%
10%
1973 1980 1995 2010
29,5
30
40,5 38,5 26
15
45
40 30,5
31
38
36
Ligeros: GLP. Nafta, gasolina
Medios: Querosenos Y Gasóleos
Pesados: Fuel, Asfaltos y coque
En el año 2010 el consumo mundial de petróleo será de 4.000 millones de t.
Media OCDE España Chile Brasil Media América del Sur
9.000
8.000
7.000
6.000
5.000
4.000
3.000
2.000
1.000
Consumo de electricidad per
cápita: kWh/persona y año
•Al año 2009, el consumo mundial de
electricidad alcanzó 18.000 TWh lo
cual significa de media 3.000 kWh
por persona y año.
•En los países más desarrollados, la
electricidad representa entre el 20 y
el 25% del consumo final de energía.
•A nivel mundial es el 15% del CFE,
pero en África es menos del 10%.
•La electricidad es cosa de ricos.
40%
24%
28%
3% 2% 3%
Sector industrial
Servicios: públicos y
comerciales
Consumos residenciales
Agricultura, silvicultura y
pesca
Transporte de mercancías
y personas
Otros consumos
Año 2009
Consumo neto:
17.760 TWh
Fuente.- Elaboración propia con datos de IEA
Esta distribución de consumos es trasladable a muchos
países. En el caso español el sector servicios consume algo
más que el residencial.
Energía Primaria en
El Mundo
Año 2010: 12.716 MM tep
El carbón es la energía que
ha tenido un crecimiento
en valores absolutos mayor.
(Países del Pacífico)
12%
38%
1%
20%
10%
12%
7%
América del Norte
América del Sur
Europa Occidental
Rusia, Kazajastán y Otros
Norte de África
África Negra
Países de Asia Pacífico
Reservas de Petróleo sin contar las de Oriente Medio
Hay que mirar con atención a Venezuela: Su evolución política y cómo será el
esquema tecnológico de recuperación de sus reservas de crudo pesado.
Reservas:
100.000 millones de t.
(25 años del consumo
mundial al ritmo
actual)
Fuente.- Elaboración propia con
datos de diferentes fuentes
1900 1950 2000 2050 2100 2150
60
50
40
30
20
10
Extracción de petróleo
Miles de millones bbl/año
Años
HIPÓTESIS:
•Crecimiento de la demanda 2%
anual acumulativo.
•La demanda será creciente en
China, India, Brasil, y también en
muchos otros países.
•En los países desarrollados no
decrecerá en su conjunto.
Hoy ya estamos ante el
reto de encontrar nuevas
soluciones energéticas.
Para el transporte en primer lugar
Guerras en Oriente Medio:
•1919 a 1992, Reino Unido
•1973, Primera crisis
•1978 a 1989, Irak - Irán
•1991, Irak - Kuwait
•2003, Invasión de EE.UU
Petróleo a precios
elevados
La Guerra del Chaco, 1932 a 1935, supuso muchos muertos entre las gentes de
Bolivia y Paraguay. Ambos países fueron llevados a la confrontación por los
intereses en la extracción de crudo en el Chaco Boreal y su transporte hacia el
río Paraná y su salida al Atlántico.
La empresa Standard Oil y otras consideraban la región del Chaco como una
buena cuenca de suministro e incidieron en las decisiones de los gobernantes de
los dos países. Al final de esta contienda ya estaban abiertas las puertas para la
extracción de crudo por parte de las empresas americanas en Arabia Saudí. Ya
no interesaba el Chaco y su petróleo.
•Las malas prácticas de Shell en Nigeria han sido
denunciadas desde hace años.
•El poeta Ken Saro – Wiva, defensor de la etnia Ogoni,
fue asesinado por la dictadura de Nigeria.
•Shell ha sido condenada por una corte de New York a
pagar 11 millones de euros por su participación como
inductor en este hecho.
10
20
30
40
50
60
Emisiones de CO2 de origen energético
Miles de millones de t/a
Tendencial
Curva objetivo
2010 2020 2030 2040 2050
Uso
Eficiente
Energías
Renovables
Otras
Opciones
Años
Uno de los “Retos de la
Sostenibilidad” es ir a
otro modelo energético
10
Consumo Específico Neto MJ/kWh
1900 1920 1940 1960 1980 2000
13 bar y 275 ºC
16 bar y 350 ºC
36 bar y 450 ºC
100 bar y 500 ºC
150 - 180 bar y 510 - 540 ºC
260 bar y 540 ºC
Ciclos de vapor Rankine en
condiciones supercríticas y
Gasificación integrada con
ciclo combinado
20
30
40
Mejoras
Tecnológicas
Cambios
Culturales
Presión
Política
Diálogo y
acuerdos
Impulsos
y ayudas
Combustibles
Fósiles
Transporte
Aporte de Calor
Electricidad
¿Electricidad de origen Renovable?
¿Otros Vectores
Energéticos?
¿Otros Vectores
Energéticos?
H2 obtenido por
electrolisis
¡No va a ser fácil!
Bomba de calor y
otras opciones
Vehículos de
tracción eléctrica
directa ó indirecta
Petróleo convencional
Crudos pesados
Arenas y pizarras bituminosas
Petróleo de aguas profundas y
Ártico
Gas natural convencional
Shale gas
Hidratos de metano
Carbón de extracción
convencional
Carbón de difícil extracción
Lignitos
¿Reservas a considerar?
1.500 Millones de tep
¿?
¿?
¿?
El debate sobre reservas y recursos es controvertido. Se asumía hasta ahora
que las reservas totales eran 1.000 millones de tep. Los cambios tecnológicos
las amplían. Aquí nos atrevemos a subirlas un 50%.
Fuente.- Elaboración propia
Extracción de crudo en aguas profundas:
No sólo por las grandes compañías internacionales a
que estamos habituados. También otras estatales como
es Petrobras. (Quizás está llamada a ser la líder de los
países del Atlántico Sur)
Se buscará en todos los mares: Brasil – Malvinas, Golfo
de Guinea, El Caribe, Océano Ártico.
Las pizarras bituminosas se localizan en cuencas geológicas
antiguas. Hasta ahora no han sido muy estudiadas pero se
estima que puede haber amplios recursos en diversas zonas
del mundo. Cambian la geoestrategia de los hidrocarburos.
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
18%
América del
Norte
América
Latina
Europa Rusia y otros
Eurasia
Tera metros cúbicos
•Se estima que los recursos mundiales
de gas no convencional equivalen a tres
veces las reservas de gas natural.
•Para su recuperación se precisa utilizar
tecnologías avanzadas y quizás costosas,
además el impacto ambiental será alto.
Fuente.- Elaboración propia
con datos de presentaciones y
artículos de José Luís Díaz
Fernández
La incertidumbre del mercado del gas y las oportunidades
de negocio hacen que se explote el gas de las pizarras en el
este de EE.UU.
Fuerte rechazo al impacto ambiental en los acuíferos.
Fuente.- IEA
UAM
F. de Psicología
50 kW
Esta instalación se basa en el esfuerzo cooperativo de
personas de la Universidad. No es un gran negocio, pero
tampoco se pierde dinero, éste se recuperara en 13 años.
Fotografía.- Emilio Menéndez
40%
10%
20%
30%
50%
España
Suecia
Finlandia Austria
Portugal
Dinamarca
Media en la UE – 27; año 2010: 12,4%
Participación de las EE.RR. En el consumo final
de energía en los países de la UE – 27; año 2010
Fuente.- Euroestat
En la Unión Europea se avanza poco a poco. En el año
2008 el valor de participación era 10,5%. La hidráulica y
la biomasa tiene alto peso en los países de poca población
en el norte y centro de Europa.
El río Miño ha sido ocupado por embalses para generación eléctrica, sin tener
en cuenta la opinión de las gentes, o más bien yendo contra sus ideas. A veces
con imposición a la fuerza y muertos: Castrelo do Miño.
En la actualidad los problemas de incidencia ambiental son importantes, por
ejemplo la eutrofización en Castrelo do Miño, o la rupturas de los caudales
ecológicos por parte de las empresas eléctricas.
Río Miño. Embalse de Frieira
Puede que la construcción de Ralco fuera una obra necesaria para la ciudad de
Santiago de Chile, pero quedará como la represa que obligó a emigrar a unos
10.000 mapuches de esa parte de la cuenca del Bio Bio.
•Aquí se reflejan
algunas áreas de
buenos recursos
eólicos de una
parte del mundo.
•Hay otras varias, y
además es preciso
tener en cuenta los
efectos climáticos
regionales o locales
para valorar otros
campos eólicos. •Se estima que utilizando el potencial eólico
mundial es posible generar 200.000 TWh/a.
•Esto podría atender la actual demanda de electricidad, 20.000 TWh,
su incremento futuro, y producir el hidrógeno necesario para el uso
actual de automoción, o alimentar los vehículos de tracción eléctrica.
•La energía eólica es una opción para la extensión de la electricidad en
el mundo con un moderado coste ambiental. Hay que invertir fuertes
sumas de dinero, tanto en parques como en las infraestructuras de
transporte y gestión de la energía.
•Es factible instalar una potencia de más de 8 Millones de MW. Esto
significaría la generación de 20.000 TWh anuales. Si esto se hiciera al
año 2050, un tercio de la electricidad que se prevé que el mundo
consuma a esa fecha sería de origen eólico.
Precio de los paneles fotovoltaicos
$/watio pico
1970 1980 1990 2000 2010
IES.- UPM
Pr. A. Luque
I+D e Industria
en España
Implantación de 3.000 MW
Elaboración propia a partir
de diferentes fuentes
Es posible que estemos
llegando a la situación de
extensión amplia y firme
de la energía fotovoltaica.
El precio de venta de los
paneles ha bajado hacia
valores en torno al euro
por watio pico: €/Wp.
La industria española no
debiera perder este tren
en el cual ya participó.
50
2
4
6
Fotovoltaica hasta el año 2012
40
30
Niveles de radiación solar en el mundo
Las zonas de color más claro son las de mayor radiación directa.
Son las más adecuadas para plantas de transformación termo –
eléctrica . Valores de radiación entre 1.500 y 2.800 kWh/m2/año.
Presa de Bonneville
Firma del Proyecto Tennessee Valley
John Maynard Keynes 1883 - 1946
•Lord Keynes fue un economista político que ofreció soluciones para que el modelo social se mantuviera en un periodo de crisis en países desarrollados: Reino Unido primero y Estados Unidos después. •Los desarrollos energéticos tuvieron un peso significativo en sus propuestas. •En el trasfondo de sus planteamientos había un cierto planteamiento hacia la justicia social. Pero ni mucho menos era un revolucionario.
Una autoridad económica en el periodo de entreguerras
•En junio de 2009, desde el gobierno alemán se propone un plan para el
desarrollo de las energías renovables en el Norte de África en conexión
con la Unión Europea.
•Se propone al año 2030, generar 250 TWh en el Norte de África con
energías renovables, 150 TWh serían de origen eólico.
•El consumo de electricidad en desalación de agua sería el 10% de esa
generación total.
•La propuesta no es generosa con el Norte de África, no se plantea un
amplio desarrollo industrial allí. Se sigue con la cultura de colonia.
Propuesta alemana con
participación de otros
países europeos, entre
ellos España
DC AC
Demandas eléctricas •Control de potencia punta
•Usos diurnos preferentes
•O con viento disponible
•Ahorro y uso eficiente
Baterías de acumulación. No
estrictamente necesaria sí se
dispone de conexión a red-
Generación eléctrica complementaria. Eólica
Previsiblemente en corriente alterna.
Placas fotovoltaicas
Inversor
Miedo a los Agro Combustibles
• Al principio fueron vistos como una energía
renovables. (Lo es y con impacto ambiental)
- Puede traer problemas sociales serios
• Es un fenómeno básicamente americano
- Pero que se extenderá por el mundo
+ Comercio de productos y tierras
• Entrarán en la dinámica del petróleo y sus
mercados: Empresas – Burguesía agrícola
La producción mundial de soja alcanzará en este
año 2012 los 270 millones de t de habas. Un 52%
vendrá de la cuenca del Paraná: Brasil, Argentina y
Paraguay. Es una razón para “La Hidrovía”
De ese peso de soja las tres cuartas se irán a harina
para alimento animal, otra cuarta parte será aceite;
de éste ahora sólo una pequeña fracción ira hacia la
fabricación de biodiesel. ¿Cómo será el futuro?
Cuenca e Hidrovía del Paraná
La producción mundial de bioetanol en
2012 será de 88.000 millones de litros.
El 60% se obtendrá en EE.UU. a partir
de maíz, un 28% lo producirá Brasil de
la caña de azúcar.
Cultivo de caña de azúcar
Maíz Palma
Caña de
azúcar
•El azúcar nos cuenta historias del
comercio, la explotación del
hombre por el poder, de las
alteraciones ambientales, etc.
•También de cómo la tecnología
sirve para avanzar y retroceder.
El azúcar de remolacha fue una
vía para aislar a los países negros
del Caribe que querían ser ellos
mismos en la Historia del Mundo,
Haití y luego otros.
•Hoy llega el bioetanol. Unos lo
ven muy bien, Brasil; otros no, es
el caso de Venezuela y Cuba.
“Hay geoestrategia de la
energía, pero podemos
intuir algo más”
Irán exporta hidrocarburos, unos 100.000 millones de $
en el año 2011. La décima parte de esta cifra son gastos
militares. Además quiere enriquecer uranio y lo consigue.
El gasoducto Irán – Pakistán – India estaba previsto para
operar en 2015. Era una idea iraní para conectar con dos
países amigos de EE.UU. Este país ahora no lo apoya.
Pero Irán tiene otros posibles
destinos para su petróleo y gas.
Quiere conectar con China por
Afganistán, Turkmenistán y
Kazajistán.
Algunos países occidentales o
sus empresas siguen mirando a
Irán y al Gofo Pérsico. (España)
20%
40%
60%
80%
100%
Carbón Petróleo Gas Todos
Y otros Natural Energía
La dependencia energética de Europa se sitúa en el 55% de su demanda de
energía primaria. Es un ratio en crecimiento: 46% en 1998 y 55% en 2008.
Rusia es el primer suministrador de los tres combustibles fósiles. Noruega es
el segundo en petróleo y gas natural. Libia y Argelia aparecen en tercer lugar.
Las reservas de petróleo de Rusia pueden empezar a decaer en el año 2030, ó
al menos sus exportaciones.
Año 2008
Fuente.- Euroestat
Dibujo del año 2005.
Alemania rompe con
el esquema, inicia la
construcción de un
gaseoducto en el mar
Báltico.
El suministro a Europa se hacía a través de gasoductos
terrestres, es decir atraviesan países. Unos por Ucrania
con la cual Rusia tiene problemas políticos, a veces se
interrumpía el suministro.
Rusia es más rica en gas natural que en petróleo. Será su
baza de futuro, al ritmo actual de extracción tiene reservas
para 76 años. Encontrará todavía más.
Las reservas de crudo tienen una vida en torno a 25 años.
45 mil millones
de metros cúbicos
24% de las
reservas mundiales
El gas de la
Federación Rusa
Miremos el entorno musulmán de estos países
asiáticos. Rusia y China tratan de que ellos no
entren en la “onda islámica” que se extiende al
sur de ellos. Ambos harán tratados de diverso
tipo con estos de Asia Central.
Turquía intenta ser ella misma en
el diseño de las líneas de conexión
energética: Llegar al Caspio y a
Mesopotamia.
Rusia trata de obviar la conexión
por Turquía. Los variados países
del Caúcaso son una parte de ese
conflicto.
¿Quo Vadis Hispania?
• Hemos avanzado en consumo energético y
en huella ecológica, (emisiones de CO2)
- Hay países con ratios peores, pero …
• Fuerte dependencia del suministro exterior
de energía: Petróleo y gas natural, (Uranio)
- En torno al 5% del PIB en importación
• Nuestro modelo social y económico se une al
transporte y la movilidad
- Turismo: 12% del PIB y el empleo
Generación de electricidad en
centrales térmicas de carbón
Incremento de la movilidad de personas
y el transporte de mercancías. Fuente.- Gráfico del MICYT.
Notas adicionales del autor
2%
47%
14%
23%
7%
8%
Carbón
Productos petrolíferos
Gas
Electricidad
E. Renovables directas
Usos no energéticos
España
Año 2011
93,3 millones tep
Algo más del 40% del Consumo Final de Energía se une
al sector transporte. Productos petrolíferos
Consumo Final de Energía en España 105 Millones de tep
Transporte 38% 40
Industria: 29%
Usos no Energéticos: 8%
Agricultura: 3%
Residencial: 14%
Servicios: 8%
Carretera: 80% 32
Camiones: 34% 10,9
Navegación: 4% 1,6
Turismos: 46% 14,7
Autobuses: 3% 1,0
Transporte Aéreo: 13% 5,2
Ferrocarril: 3% 1,2
Furgonetas: 17% 5,4 Elaboración propia en base al Documento
Fundación Alternativas: 114/2007 y Otros
Año 2006
40%
20%
50%
10%
30%
Carbón Gas Renovables 0,4%
Petróleo Nuclear Residuos
9,6%
45,1%
22,4%
11,6% 11,6%
0,1%
Exportación de
electricidad
Este gráfico está diseñado con metodología IEA. El aporte
final de la nuclear es menor que el de renovables, pero la
valoración en energía primaria es mayor.
Fuente.- BEH –
CORES, 2011
Grado de autoabastecimiento: 23,9%
Más de la mitad del petróleo que consumimos procede de ese
“mundo complejo” que es Oriente Medio, Norte de África y
Golfo de Guinea.
Nota.- Creo que hay un
error en la fecha del
gráfico, pudiera ser
“año 2010”. Son de un
informe de CNE. En
cualquier caso lo que
nos importa es la idea
de nuestra dependencia
en el suministro de gas.
España se encuentra “aislada” de las conexiones europeas
de gas natural. Se intenta incrementar los gasoductos que
nos unen a Francia, pero se avanza poco.
Hay que mantener una buena “política africana”
La planta de regasificación de Mugardos, en la ría de Ferrol se
encuentra próxima a las viviendas. (No es la única)
Hubo un proyecto para su instalación en el Puerto Exterior de
Ferrol. La construcción de éste y la de la planta fueron frenados
por intereses económicos. El esquema para la extensión del gas
natural en España era gobernado por intereses empresariales.
Europa está interesada en que
Argelia sea el camino para la
exportación del gas natural que
se extrae en Nigeria.
A este fin se ha propuesto la
construcción de un gasoducto
que atraviese el Sahara. 50 bcm
La postura de Estados Unidos al
respecto no está clara. Este país
recibe gas del Golfo de Guinea
por vía marítima.
Nota.- Los datos de importación
de gas hacia España son los del
año 2006.
N C.C. C H E F STe Tre Cog
57.731
50.774
43.488
32.854
7.247
41.799
3.215
7.081
1.823 3.792
32.037
6.090
Cpg Bmb Exp
60.000
50.000
40.000
30.000
20.000
10.000
- 10.000
Año 2011:
- Generación neta: 264.092 GWh
- Demanda en b.c.: 254.786 GWh
GWh
Fuente.- Informe de REE
•La potencia eólica instalada en el mundo es de algo más de 200.000 MW.
España aporta la décima parte de ese total.
•El ritmo de instalación en nuestro país se sitúa en 1.500 MW anuales. Es
preciso tratar de mantenerlo para avanzar en el cumplimiento de los
objetivos energías renovables y mantener el empleo en esta industria.
24%
17%
15%
14%
8%
5%
5%
4% 2% 2% 4%
Castilla Y León
Castilla La Mancha
Galicia
Andalucía
Aragón
Comunidad
Valenciana Cataluña
Año 2011:
21.673 MW
Unos 900 parques
1992 2000 2010
1.000
5.000
10.000
15.000
20.000
Potencia Instalada MW
Energía eólica
en España
El crecimiento de la energía eólica no ha sido programado.
Ciclo combinado
con gas natural
Centrales nucleares
Centrales térmicas
de carbón
(¿En que medida las
necesitaremos?)
Centrales de
energía solar
Triángulo
Renovable Maridaje de la
“Cultura del Poder”
Dibujo de
Emilio Menéndez
Centrales Hidráulicas
Bombeo
Central Solar de Torre, 2 x 11 MW; Sanlúcar La Mayor, Cádiz
“Ningún viento es favorable
para quien no sabe donde va”
Séneca
