Cambio Climático y Transición Energética: Que se Prometió y dónde estamos?

 

Por: Nelson Hernández

En los últimos años, coaliciones de países, empresas, gobiernos y otros actores han anunciado compromisos cada vez más ambiciosos para abordar la crisis climática. Entre ellos, planes para aumentar gradualmente las energías renovables, reducir gradualmente los combustibles fósiles, hacer más ecológico el sector financiero, detener la deforestación, reformar los sistemas alimentarios y la agricultura, y más. Se espera que en la  actual cumbre sobre el clima en Bakú  se revele una serie de nuevos compromisos, como los incluidos en la  Agenda de Acción de la Presidencia de la COP29  . 

Energía y Ambiente

Promesas de la COP28:

1. Abandono de Combustibles Fósiles : Acordado colectivamente por los países para abandonar los combustibles fósiles en los sistemas energéticos.
2. Reducción del Carbono : Acelerar la reducción gradual de la energía generada a partir del carbón.
3. Aumento de Energías Renovables : Triplicar la capacidad mundial de energía renovable para 2030.
4. Mejora de la Eficiencia Energética : Duplicar las tasas anuales de mejora de la eficiencia energética para 2030.

Iniciativas anunciadas:

1. Almacenamiento de baterías en baterías de supercarga para impulsar el desarrollo y la implementación del almacenamiento de baterías estacionarias
2. Eliminación Gradual del Carbón de 46 países de eliminar gradualmente el carbón doméstico sin control
3. Moratoria sobre Nuevas Plantas de Carbón : Declaración Powering Past Coal para eliminar el carbón sin captura y almacenamiento de carbono.

Situación actual:

1. Capacidad de Energías Renovables : Crecimiento récord de 473 GW en 2023, pero insuficiente para triplicar la capacidad para 2030.
2. Eficiencia Energética : Mejora del 1% anual en 2023 y 2024, muy por debajo del objetivo del 4% anual necesario para 2030.
3. Crecimiento de Energía Solar Fotovoltaica : Es la única área con crecimiento satisfactorio.
4. Inversiones en Almacenamiento de Energía : Crecimiento de más de nueve veces entre 2020 y 2024, pero necesitan crecer un 25% anual.

Retos y logros:

1. Brecha en Transición Energética : Cambios hacia energía renovable y electrificación no suficientemente rápidos.
2. Emisiones de CO2 : La exploración de petróleo y gas podría generar 2.000 millones de toneladas de CO2.
3. Cierre de Plantas de Carbón : Reino Unido cerró su última central a carbón en octubre de 2024.

Detener la pérdida de bosques

Promesas importantes:

1. COP26 - Declaración de los Líderes de Glasgow : Más de 140 países se comprometieron a detener y revertir la pérdida de bosques y la degradación de tierras para 2030.
2. Convenio sobre la Diversidad Biológica (CDB) 2022 : 196 naciones acordaron restaurar el 30% de los ecosistemas degradados y conservar el 30% de la tierra y agua para 2030.

Situación actual:

1. Deforestación en Aumento : La tasa de pérdida de bosques sigue empeorando, superando los niveles de 2021.
2. Objetivos de Restauración : Aunque se ha avanzado en el financiamiento, la deforestación sigue siendo un desafío crítico.

Iniciativas y Financiación:

1. Alianza de Líderes Forestales y Climáticos (FCLP) : Formada por 26 países y la UE para financiar la conservación y restauración de bosques.
2. Fondo de Financiamiento de los Bosques Tropicales (TFFF) : Propuesta por Brasil para pagar a 80 países por la conservación de bosques tropicales.
3. Fondo de Kunming para la Biodiversidad : Lanzado con una contribución inicial de $200 millones de China.

Desafíos Restantes:

1. Brecha de conservación: El 17% de la superficie terrestre y el 8% de las zonas marinas están protegidas actualmente.
2. Metas para 2030 : Se necesita proteger otros 16,7 millones de km² de tierra y 78 millones de km² de zonas marinas para alcanzar las metas de conservación.

Ecologización del sector financiero

Promesas y Compromisos:

1. Alianza Financiera de Glasgow para el Cero Neto (GFANZ) : Formada en 2021, incluye más de 450 instituciones financieras con $130 billones en activos bajo gestión.
2. Eliminación de Subsidios a Combustibles Fósiles COP26, reiterado en la COP28, para eliminar subsidios ineficientes.

 

Situación actual:

1. Avances Limitados : Las instituciones financieras han establecido objetivos de reducción de emisiones, pero no han cumplido sus ambiciones declaradas.
2. Planes de Cero Emisiones Netas : Ningún plan de los bancos examinados por el WRI lograría alcanzar cero emisiones netas.
3. Financiación Privada Insuficiente:  Promesas no se han convertido en el aumento masivo necesario de financiación privada

Desafíos Políticos:

1. Reducción de Compromisos : Factores políticos, especialmente en EE.UU., han llevado a actores financieros a reducir sus compromisos.
2. Deserciones Notables : Vanguard abandonó la iniciativa Net-Zero Assets Managers en 2022 debido a presiones políticas. Varias aseguradoras abandonaron la Net-Zero Insurance Alliance en 2023.
3. Criterios ESG Omitidos : En 2024, BlackRock omitió criterios ESG en su carta anual a los accionistas.

Subsidios a los Combustibles Fósiles:

1. Promesas Reiteradas, No Cumplidas : Compromisos reiterados para eliminar subsidios ineficientes no se han cumplido.
2. Coalición para Revisar Subsidios : Formación de una coalición de países en 2023 para estudiar y eliminar subsidios.
3. Aumento de Subsidios : Subsidios a combustibles fósiles se duplicaron entre 2020 y 2022, alcanzando $1,3 billones a nivel mundial.

Transformación de los Sistemas Alimentarios

Promesas y Compromisos en la COP28:

1. Declaración de los Emiratos Árabes Unidos : 162 líderes mundiales se comprometieron a integrar los sistemas alimentarios y la agricultura en sus planes climáticos nacionales para la COP30 en 2025.
2. Alianza de Campeones para la Transformación de los Sistemas Alimentarios (ACF) : Cinco países (Brasil, Camboya, Noruega, Ruanda y Sierra Leona) se comprometieron a cerrar brechas de ambición e implementación en la reforma del sistema alimentario.

Situación actual:

1. Señales Alentadoras : Aunque hay avances, se necesita mucho más para convertir las promesas en realidad.
2. Participación de 40 Países : Iniciativas y políticas en consonancia con la Declaración de la COP28.
3. Medidas Transformadoras : Sierra Leona obtuvo $100 millones en financiación del Banco Africano de Desarrollo para implementar medidas en los sistemas alimentarios.

 

Inversiones y Apoyo:

1. Inversiones Globales : Mejoras en la producción ganadera, reducción de la pérdida y desperdicio de alimentos, y desarrollo de proteínas alternativas.
2. Respaldo al Llamado a la Acción : Más de 300 entidades, incluidas organizaciones de agricultores y gobiernos subnacionales, han respaldado el llamado a la acción sobre los sistemas alimentarios.

Próximos pasos:

1. Fortalecer Planes Nacionales : Integrar políticas de clima y biodiversidad.
2. Impulsar Inversiones : En sistemas alimentarios y naturaleza.
3. Participación de Comunidades Locales : Asegurar la participación plena y efectiva de agricultores, pueblos indígenas y comunidades locales.

Aceleración de la Acción Climática Urbana

Promesas en la COP28:

1. Cumbre de Acción Climática Local : 70 países se comprometieron a incorporar la acción climática urbana en sus compromisos nacionales a través de la Coalición para Asociaciones Multinivel de Alta Ambición (CHAMP).

Situación actual:

1. Apoyo Continuo : Finlandia y el Reino Unido han respaldado recientemente el CHAMP.
2. Compromisos de la COP29 : Enfatizar la participación subnacional en Bakú, especialmente a través de la Declaración de las Vías de Acción Multisectoriales (PAM) para Ciudades Resilientes y Saludables.

Desafíos y Progreso:

1. NDC con Iniciativas Urbanas : Solo el 27% de las NDC actuales contienen iniciativas urbanas sólidas.
2. Objetivos de Ciudades y Regiones del G20 tiene al menos un objetivo alineado con el límite de calentamiento global a: Solo el 7% tiene al menos un objetivo alineado con el límite de calentamiento global a 1.5 grados C.
3. Reducción de emisiones : Aproximadamente el 60% no está logrando reducir las emisiones al ritmo necesario.

Recomendaciones para el Futuro:

1. Colaboración Subnacional y Nacional : Necesidad de colaboración estrecha entre gobiernos nacionales y subnacionales para desarrollar NDC más ambiciosas y efectivas en 2025.

 

Transporte con Bajas Emisiones de Carbono

Promesas en la COP26, COP27 y COP28:

1. COP26 : Más de 100 signatarios se comprometieron a que todos los automóviles y furgonetas nuevos sean de cero emisiones para 2040.
2. COP27 : 10 países acordaron vender solo vehículos medianos y pesados ​​de cero emisiones para 2040.
3. COP28 : Acuerdo para acelerar la reducción de las emisiones del transporte por carretera mediante infraestructuras y vehículos de cero o bajas emisiones.

Situación actual:

1. Ventas de Automóviles Eléctricos : Necesitan aumentar del 10% en 2021 a más del 85% en 2030.
2. Autobuses Públicos y Vehículos de Carga : Las ventas de autobuses deben pasar del 4% al 60%, y las de vehículos de dos y tres ruedas deben alcanzar el 85%.
3. Progreso en Automóviles Eléctricos : Las ventas están bien encaminadas, pero el progreso en autobuses y vehículos de carga es insuficiente.

Políticas y Financiamiento:

1. Estados Unidos : La Ley de Reducción de la Inflación y la Ley de Infraestructura Bipartidista incluyen medidas e incentivos para promover vehículos eléctricos.
2. Unión Europea : Objetivos para reducir las emisiones de vehículos medianos y pesados ​​en un 45% para 2030 y un 65% para 2035.
3. Regulaciones Estatales : California y otros 12 estados exigen la venta de vehículos 100% libres de emisiones a partir de 2035.

Desafíos y recomendaciones:

1. Objetivos de Descarbonización : Cumplir con la descarbonización del sector del transporte sigue siendo un desafío significativo.
2. Meta de Reducción de Emisiones : Es crucial establecer una meta cuantificada y específica para todo el sector del transporte en las nuevas contribuciones nacionales.

Cómo Frenar el Metano y Otros Supercontaminantes

Promesas y Compromisos:

1. Compromiso Mundial sobre el Metano : Desde 2021, 158 países se comprometieron a reducir las emisiones de metano en un 30% para 2030.
2. Balance Global 2024 : 70 países acordaron incluir metas de reducción de emisiones de 1,5 grados centígrados para todos los GEI en sus contribuciones determinadas a nivel nacional.

 

Situación actual:

1. Emisiones de metano : Emisiones del sector energético alcanzaron niveles casi récord en 2023.
2. Óxido nitroso : Aumento continuo en la concentración atmosférica debido al uso de fertilizantes y prácticas agrícolas.

Iniciativas y subvenciones:

1. Nuevas subvenciones : $1,000 millones prometidos para la lucha contra el metano en el último año.
2. Iniciativas de Detección de Metano por Satélite : MtaneSAT, CarbonMapper y el Observatorio Internacional de Emisiones de Metano para mejorar la transparencia y rendición de cuentas.

Acciones futuras:

1. Cumbre sobre Metano en la COP29 : Organizada por Estados Unidos, China y Azerbaiyán, con más anuncios esperados.
2. Fortalecer Mecanismos de Rendición de Cuentas : Esfuerzos para que las promesas se traduzcan en acciones mensurables y regulares.

Plantas de Almacenamiento Eléctrico (PAE)

 Por: Nelson Hernández

La transición energética, ha cambiado un paradigma energético que decía: La electricidad no se almacena, se produce y se consume.

Hoy, ¿a raíz de la electricidad generada por las fuentes renovables intermitentes?[1] …(para mi todas las energías son intermitentes, dejan de serlas cuando tienen suficiente almacenamiento) se han desarrollado tecnologías para poder almacenar grandes volúmenes de energía eléctrica, son las llamadas “grandes baterías”, y que cada día se hacen más comunes transformándose en Plantas de Almacenamiento Eléctrico (PAE).

Las PAE, compiten abiertamente con las plantas de generación termoeléctricas con base de gas, que son las de menor LCOE.

Dentro de algunas de las características más resaltantes de las PAE, están:

• Reaccionan en segundos (milisegundos) ante un apagón, por lo cual el usuario no se entera del evento. Este tiempo de reacción es mucho menor que el de una máquina termoeléctrica, aun cuando está en situación rodante (operativa al mínimo). 
• En caso de un apagón, la energía que proporciona es temporal hasta tanto se restaure el suministro eléctrico principal. El diseño estándar es de 4 horas de suministro. Por otra parte, son utilizados para suministrar energía renovable a las redes eléctricas con el objeto de reducir el costo del Kwh servido. 
• Las PAE no producen emisiones de gases de efecto invernadero durante su operación, lo que las hace más amigables con el ambiente en comparación con los generadores termoeléctricos, que queman combustibles fósiles.
• Los costos operativos son generalmente más bajos, ya que no requieren combustible y tienen menos componentes móviles. El mantenimiento es mínimo y se centra en la gestión de la batería y el sistema de control.
• La inversión en PAE es 60 % más barata que la de una generación a gas con ciclo combinado. Siendo la de PAE igual a 750 $/Kw

En resumen, las plantas de almacenamiento de electricidad ofrecen una alternativa más limpia, eficiente y flexible para cubrir apagones, adaptándose mejor a las necesidades energéticas actuales y futuras. En la Gráfica 2 , se muestra la mezcla de generación eléctrica horaria para el estado de California (EE.UU.), donde destaca la participación de las renovables y de las PAE.

Por otra parte, la capacidad de energía que pueden almacenar las PAE dependerá de la duración (tiempo) del suministro firme de energía. A nivel internacional, para su diseño, se ha tomado ese tiempo igual a 4 horas.  

La duración de 4 horas es una referencia común en la industria de almacenamiento de energía para determinar la capacidad de descarga de una batería. Esta duración se utiliza porque equilibra la capacidad de energía (MWh) y la potencia de descarga (MW), proporcionando un tiempo razonable para suministrar energía de manera continua, y superar el evento (generalmente un apagón) que originó su utilización. A continuación, algunas razones para elegir 4 horas: 

• Equilibrio de Capacidad y Potencia : Un tiempo de 4 horas es un punto intermedio que permite a la batería proporcionar una cantidad sustancial de energía sin requerir un tamaño desmesurado o una capacidad excesiva.
• Aplicaciones Comunes : Muchas aplicaciones de almacenamiento de energía, como la regulación de frecuencia, soporte de carga y respuesta a picos de demanda, requieren capacidad de suministro de energía de varias horas. Las 4 horas suelen ser suficientes para cubrir estas necesidades.
• Estándar de la Industria : La duración de 4 horas se ha convertido en un estándar de la industria porque muchas especificaciones técnicas y evaluaciones de rendimiento de baterías se basan en este período.
• Costos y Eficiencia : Diseñar una batería para un tiempo de descarga de 4 horas puede ser más eficiente y rentable en comparación con baterías diseñadas para duraciones más largas o más cortas. Ofrece un buen equilibrio entre la inversión y el rendimiento.

El tiempo de descarga seleccionado internacionalmente es de 4 horas, lo cual indica la energía que puede entregar esa PAE. Así tenemos que un PAE de 100 MW, puede entregar 400 Mwh de energía firme. Una casa consume de media 15 Kwh/día . Las horas de mayor consumo son de 6 a 10 pm , con un promedio de 0,93 Kwh por cada hora. Hipotéticamente el PAE de 100 MW puede alimentar a 86 mil casas por 4 horas. 

Por supuesto, algunas baterías pueden estar diseñadas para duraciones más cortas o más largas según los requisitos específicos de la aplicación. Pero 4 horas es una referencia útil y combinada adoptada internacionalmente.

El futuro

En la medida que avanza la transición energética, se hace más imperativa la existencia de las PAE.

La gráfica a continuación muestra los “top ten” en almacenamiento de energía eléctrica para el 2023. Estos 10 países totalizan el 94,6 % del total mundial que se situó en 55,7 GW.

A nivel regional, Asia&Pacífico lidera con 30,5 GW. Le sigue Norte América con 16,2 MW, Europa 5,7 y África con 0,3 GW, para un total de 52,7 GW. 

El líder mundial en PAE es China con 27,1 GW, equivalente al 48,6 % del total mundial. Los próximos dos son: EE.UU. con 15,8 y Reino Unido con 3,6 GW, equivalente al 28,3 % y 6,5 %, respectivamente, del total mundial. 

 

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La Agencia Internacional de Energía estima que se necesitarán  1300 GW de almacenamiento en baterías para 2030 a fin de respaldar la capacidad de energía renovable necesaria para cumplir el objetivo de calentamiento global de 1,5 °C. Así mismo, indica que de continuar la tasa de crecimiento del 121% ocurrida en el 2023, el objetivo 2030, se cumplirá 2 años antes, 2028.

 

Las PAE, vinieron para quedarse y ser complemento de las energías renovables en la transición energética.

 

 

Grafica 1

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Gráfica   2

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[1] La solar espacial , deja a un lado la intermitencia motivada a la presencia de nubes (ausencia del sol). Más allá de 50 kms de la superficie terrestre tal ausencia desaparece.