martes, agosto 29, 2023

MUNDO. Costo instalación y LCOE en Generación Eléctrica Sustentable 2022

 


Por: Nelson Hernández

IRENA público (ayer) su informe anual 2022 sobre la tendencia de los costos de instalación y LCOE de la generación eléctrica con fuentes renovables, comparando los valores 2022 con valores del 2010. La grafica a continuación es un resumen de esos costos.

 



Las fuentes con menor LCOE son: eólica tierra con 3.3 ¢/Kwh y solar PV (4.9). Las fuentes con un incremento en comparación con el año 2010 son la hidroelectricidad y la geotermal. El resto de las fuentes bajaron su LCOE al compararlo con los valores del 2010.

El menor costo de instalación lo tienen la solar PV con 876 $/Kw y la eólica tierra con 1274 $/Kw. Mientras la solar concentrada y la geotermal presentan los costos más altos: 4274 y 3478 $/Kw, respectivamente. Es de destacar el incremento experimentado por la energía hidroeléctrica en el costo de instalación,  la cual ha tenido la mayor variación en los últimos 12 años, al pasar de 1407 $/Kw en el 2010 a  2881 en el 2022. Es decir, un incremento del 105 %.

 

En lo atinente al factor de capacidad[1], las fuentes que lo han disminuido son las geotermal y la hidroelectricidad.

A modo de de comparación el LCOE para turbinas a gas está en 11.5 ¢/Kwh, turbinas a gas en ciclo combinado 3.9; nuclear 14.1 y carbón 6.8 ¢/Kwh. Es decir, la generación con solar PV y eólica tierra tienen LCOE más bajos.

A continuación, aspectos resaltantes del documento IRENA:

  • En 2022, el coste medio ponderado mundial de la electricidad procedente de energía solar a escala comercial recién puesta en servicio: fotovoltaica (PV), energía eólica terrestre, energía solar de concentración (CSP), bioenergía y geotermia, todas ellas bajaron, a pesar del aumento de los costos de materiales y equipos.
  • China fue el principal impulsor de la caída mundial de los costos de la energía solar fotovoltaica y la energía eólica terrestre, mientras que otros mercados experimentaron un conjunto mucho más heterogéneo de resultados que vieron aumentar los costos en muchos mercados principales.
  • Para los proyectos eólicos terrestres recientemente puestos en marcha, el coste nivelado medio ponderado global de la electricidad (LCOE) cayó un 5% entre 2021 y 2022, de 0,035 USD/kWh a 0,033 USD/kWh. Para proyectos de energía solar fotovoltaica a escala comercial, el LCOE promedio ponderado global disminuyó un 3% interanual en 2022, a 0,049 dólares/kWh. En el caso de la energía eólica marina, el coste de la electricidad de los nuevos proyectos aumentó un 2%, en comparación con 2021, pasando de USD 0,079/kWh a USD 0,081/kWh en 2022.
  • La crisis de los precios de los combustibles fósiles de 2022 fue un recordatorio revelador de los poderosos beneficios económicos que la energía renovable puede proporcionar en términos de seguridad energética. En 2022, la energía renovable desplegada, a nivel mundial desde 2000 se ha ahorrado aproximadamente 521 mil millones de dólares en costos de combustible en el sector eléctrico.
  • Debido al aumento vertiginoso de los precios de los combustibles fósiles, el período 2021-2022 vio una de las mayores mejoras en el competitividad de las energías renovables en las últimas dos décadas.

 

Mirando la tendencia desde 2010:

En 2010, el LCOE promedio ponderado global de la energía eólica terrestre fue un 95% mayor que el de las energías fósiles más bajas costo del combustible; En 2022, el LCOE promedio ponderado global de los nuevos proyectos eólicos terrestres fue del 52% más bajo que las soluciones más baratas alimentadas con combustibles fósiles.

Esta mejora fue superada por la energía solar fotovoltaica. Esta fuente de energía renovable era un 710% más cara que la solución más barata alimentada con combustibles fósiles en 2010; sin embargo, impulsado por una caída espectacular de los costos, declino en un 29% menos que la solución más barata alimentada por combustibles fósiles en 2022.

Como corolario, los avances tecnológicos han hecho que las energías renovables sean cada día mas utilizadas en la generación de electricidad… ha sido un paso lento, pero continuo, hasta que alcance su tiempo de irrupción que se debe dar a partir del 2025, y desplace fuertemente la generación con base a combustibles fósiles.

Hay que recordar que además de ser más económicas, proporcionan seguridad energética, ya que son  fuentes autóctonas que tienen los países, lo que proporciona independencia energética… Todos las tienen, y todos las pueden desarrollar 





[1] El factor de capacidad de una central eléctrica es el cociente entre la energía real generada por la central eléctrica durante un período y la energía generada si hubiera trabajado a plena carga durante ese mismo período, conforme a los valores nominales de las placas de identificación de los equipos.

 

miércoles, agosto 16, 2023

MUNDO. Proyectos de Hidrogeno (2022)

 

Por: Nelson Hernández

  • Europa es la región que lidera los proyectos de producción de hidrógeno con el 60,5 % del total mundial.
  • Alemania es el país con mayores proyectos dirigidos a producir hidrógeno con 185, equivalente al 13 % del total mundial
  • A nivel de Latinoamérica, Chile lidera con 28 proyectos, (2%) del total mundial, ocupando el puesto 13, dentro de los primeros 15 países con proyectos de hidrógeno.

La industria energética está experimentando cambios rápidos debido a una variedad de factores, incluida la pandemia de COVID-19, las tensiones geopolíticas y el impulso de la descarbonización de la matriz energética global. Esto ha originado cambios significativos en las estrategias y hábitos que abarcan todas las fases de la industria energética, incluyendo al  consumidor final. 

En ese proceso de descarbonización de la matriz energética global surge, por su versatilidad de uso, el empleo del vector energético del hidrógeno, pero sobre todo aquel que se produce mediante electrolisis del agua, utilizando la electricidad derivada con fuentes energéticas no emisoras de CO2, y al cual se le denomina Hidrogeno Verde (H2V). (Ver: HIDROGENO: Estado del Arte )



Ese cambio de visión del mundo energético para el 2050 (NetZero emisiones de CO2), ha originado la carrera del H2V. Donde países de distintas latitudes estudian la factibilidad de su producción, y poder participar en la satisfacción de la demanda prospectiva, ya bien para su consumo interno o para exportación. Es de señalar, que a diferencia de las fuentes energéticas fósiles, la producción de H2V es “universal” (no exclusiva), ya que todos los países, tienen sol, viento y agua.

En línea con lo anterior, la Agencia Internacional de Energía (IEA) ha publicado una recopilación de proyectos de H2 con datos desde el año 2000 para la producción de hidrógeno con fines energéticos o de mitigación del cambio climático . 

Un arreglo de la data de la IEA, está reflejado en las graficas dinámicas y complementarias que se muestra a continuación: Navegando en ellos puede conocerse por región, país, tipo de producto y estatus, entre otros: cuantos proyectos están en operación, en estudios , esperando financiamiento, etc. … o cuantos proyectos son de producción de hidrogeno, cuantos de amonio, etc.

 

 

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A continuación, alguna información relevante sobre los datos de la IEA:

  • Hay 78 países que tienen proyectos de hidrógeno
  • Hay un total de 1460 proyectos. De estos, 1158 son de H2, 112 de amonio, 34 productos varios, 45 de metanol y 101 de e – fuel.
  • La región con mayores proyectos es Europa con 884, equivalente al 60,5 % del total mundial. La distribución de estos proyectos europeos, por productos, es el siguiente: Hidrogeno (710), amonio (33), varios (21), metanol (33) y e-fuel (87). Los cuatro primeros países con proyectos de hidrogeno son: Alemania (139), España (98), Australia (93) y R. Unido (84). 
  • A nivel de Latinoamérica[1], hay registrados 71 proyectos, cuya distribución es la siguiente: Hidrogeno (45), amonia (18), varios (5), metanol (2) ye – fuel (1). En esta región, el país con mayores proyectos es Chile con 28. Le siguen: Brasil (12) y Paraguay (10).
  • El estado de los proyectos es como sigue: Conceptual (334), Estudio Factibilidad (516), Decisión de Inversión (121), Construcción (74), Prueba (191) y Operando (224).
  • Desde el punto de vista de fuente de la energía para obtener el hidrógeno, la distribución es la siguiente: eólica marina (110), eólica tierra (86), solar PV (161), hidroelectricidad (37), nuclear (16), red eléctrica (32), excedente de la red (58), varios (255) y No definido (705). 

La grafica a continuación muestra los 15 primeros países con proyectos de hidrógeno, los cuales totalizan el 75 % de los proyectos.



Como corolario tenemos que:

Los países han iniciado la carrera por la producción de H2V, con el objeto de participar en la demanda prospectiva de este vector energético con lo cual descarbonizan su propia matriz energética y colaboran con la descarbonización de la de los otros países  . Todo dentro del objetivo del escenario NetZero al 2050.

Quienes no concienticen que la tecnología avanza para acelerar la transición energética, proceso vital para la humanidad, y perciban el futuro en base a los paradigmas actuales, no podrán tomar el tren del progreso, que ya arranco (NH. 2023).



[1] Los países latinoamericanos con proyectos de hidrógeno: Argentina, Barbados, Brasil, Chile, Colombia, Costa Rica, Paraguay, Perú, T&T y Uruguay.

 

miércoles, agosto 09, 2023

MUNDO. Descarbonización Matriz Energética (2022)

 Por: Nelson Hernández

  • El mejor desempeño en la descarbonización de su matriz energética lo tiene Gabón,  con un 90 % de su consumo proveniente de fuentes no emisoras de CO2
  • El peor desempeño lo tienen: Argelia, Singapur, Turkmenistan, A. Saudita y Katar con una participación del 100 % de energías emisoras de CO2 en su matriz energética.
  • Los dos mayores consumidores de energía, USA y China, tienen una participación de energías limpias de 19 y 18 %, respectivamente, en sus matrices energéticas.




El principal objetivo que persigue el mundo en las próximas décadas es descarbonizar la matriz energética global a efecto de mitigar el cambio climático.

Se entiende por “Descarbonizar la matriz energética global", al proceso de reducción o eliminación del uso de fuentes energéticas fósiles (carbón, petróleo y gas) por fuentes renovables (no emisoras de Gases de Efecto Invernadero) como la energía solar, eólica, hidroeléctrica, undimotriz y geotérmica. Este proceso es el llamado Transición Energética y que tienen una ruta definida como es la emisión NetZero de CO2 al 2050, la cual requiere de  cambios significativos en las políticas energéticas, la infraestructura, la tecnología y el comportamiento del consumidor.

Para medir la descarbonización de la matriz energética de un país, región y/o empresas existen diversos índices, siendo el más sencillo de ellos, la relación (cociente) entre la energía consumida proveniente de las fuentes no emisoras de CO2 dividido entre el consumo total de energía, y es el que se utiliza en el análisis de este documento.  Este cociente por encima de 0.5 o 50 %, se considera que hay una buena tendencia hacia  el logro de la descarbonización, por lo que una promisoria ubicación en la grafica a continuación, es el cuadrado  formado por un uso mayor al 50 % de energías no emisoras y un uso menor al 50 % de energías emisoras (equivalente al III cuadrante del grafico)

La grafica muestra esta relación de descarbonización para 72 países para el año 2022, clasificados por regiones geográficas y de manera especial los países OPEP[1], y de la grafica se infiere lo siguiente:

  • Solo 9 países están en el III cuadrante (los de mayor consumo de energías no emisoras),  y en este orden: Gabón (90%), Nigeria (83%), Suecia (74%), Noruega (72%), Congo (72%), Angola (61%), Finlandia (58%), Suiza (53%) y Brasil (50%). El consumo mundial de energía es proporcionado por el 18 %  de fuentes no emisoras de CO2.
  • De los 10 países analizados en la región africana, 6 se ubican en el I cuadrante. (Ver grafico)
  • En la región Asia&Pacifico, se analizaron 15 países y todos están ubicado en el I cuadrante (utilizan 50 % o más de energías emisoras de CO2). De estos, los 3  que menos utilizan fuentes energéticas generadoras de CO2, y en este orden son: N. Zelanda (57%), Vietnam (73%) y Sri Lanka (76%). Es de destacar a Singapur, que el 100 % de la energía que consume proviene de fuentes generadoras de CO2. China el mayor consumidor de energía a nivel mundial, solo el 18 % proviene de fuentes no generadoras de CO2.
  • Los 6 países del grupo CIS, se ubican en el I cuadrante. El  % de uso de las energías no emisoras de CO2, y en este orden son: Rusia (14%), Bielorusia (6%), Kazajstan (4%),  Uzbekistan (2%), Azerbaiyan (1%) y Turkmenistan (0%).
  • En la región de Europa se analizaron 20 países. De estos 4 están ubicados en el cuadrante III, ya mencionados. El resto se ubican en el cuadrante I. En este grupo, Polonia es quien menos utiliza energías renovables con el 9 % de su consumo total.
  • En el M. Oriente, los 8 países analizados se ubican en el cuadrante I. Todos estos países tienen una participación de las energías no emisoras de CO2 menor al 7 %. Destacan A. Saudita y Katar donde la totalidad de su energía consumida proviene de fuentes emisoras de CO2.
  • En N. América, los 3 países analizados se ubican en el cuadrante I. Su consumo de energías no emisoras, es como sigue: Canadá (36%), USA (19%) y México (10%).
  • En S. América, de los 8  países analizados, solo Brasil está ubicado en el cuadrante III. Del resto de países (cuadrante I), destaca T&T, ya que la totalidad de su energía consumida proviene de fuentes emisoras de CO2.
  • En lo atinente al grupo de países OPEP, 4 países están en el cuadrante III (Gabón, Nigeria, Congo y Angola). Los otros restantes se ubican en el cuadrante I, donde hay 3 países (A. Saudita, Argelia y Katar) que en su matriz energética no contempla el uso de fuentes no emisoras de CO2.


La grafica anterior muestra la evolución de la participación de las energías no emisoras de CO2 en los últimos 57 años.  De acuerdo a la grafica, se refleja un cambio importante en la participación a partir del 2010, cuando se celebra el COP16.

Es cierto que aún falta mucho por hacer para lograr un NetZero de emisiones de CO2 al 2050. Pero a nivel mundial, se están realizando esfuerzos por reducir la dependencia de los combustibles fósiles y aumentar la generación de energía a partir de fuentes renovables, como la energía eólica, solar, hidráulica y geotérmica. Esto implica no solo cambiar la forma en que se genera la electricidad, sino también promover el uso de tecnologías más eficientes y la implementación de políticas que incentiven el uso de energía limpia.

Hay que internalizar que la descarbonización de la matriz energética global no solo es una cuestión ambiental, sino que también tiene implicaciones económicas y sociales. A medida que se implementan políticas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, se producen cambios significativos en los mercados de energía y los patrones de empleo. Por lo tanto, es importante abordar la descarbonización de manera holística y considerar los diferentes aspectos del cambio a una economía más limpia y sostenible.

Quienes no concienticen que la tecnología avanza para acelerar la transición energética, proceso vital para la humanidad, y perciban el futuro en base a los paradigmas actuales, no podrán tomar el tren del progreso, que ya arranco (NH. 2023).



[1] A. Saudita, Angola, Argelia, Congo, E. Árabes, G. Ecuatorial, Gabón, Irak, Irán, Katar, Kuwait, Libia, Nigeria y Venezuela

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