Descubra la 'nueva normalidad' de la energía en la era post-Covid: las renovables alcanzarán el 62% del sistema energético mundial en 2050

DNV GL, la entidad noruega de certificación líder a nivel mundial, acaba de publicar su informe anual Energy Transition Outlook, en el que proporciona su mejor estimación hasta 2050 para todo el sistema energético global y para diez regiones del mundo. El Outlook, que se publica anualmente, se basa en el propio modelo energético independiente de DNV GL, que modela y pronostica la oferta y la demanda de energía mundial, y el intercambio o comercio de energía entre diez regiones del mundo. Se puede acceder a los datos de pronóstico en la plataforma de datos de la industria de DNV GL, Veracity.com .

El portal digital de DNV GL ofrece información exhaustiva, y recogemos este texto en modo pregunta respuesta, que resume sus previsiones, por su gran interés, así como un vídeo para descubrir la nueva normalidad energética mundial en apenas tres minutos (ver vídeo).

P: ¿Cuáles son los hallazgos clave en su pronóstico para 2020?

**R: Los ** aspectos más destacados de nuestro informe de 2020 incluyen:

COVID-19 reduce la demanda de energía en un 8% y deja atrás las emisiones máximas

El impacto de COVID-19 es grande, tanto a corto como a largo plazo. Este año, la demanda mundial de energía se reducirá en un 8%, las emisiones de CO2 también se reducirán en un 8% y es probable que las emisiones globales de CO2 nunca sean tan altas como en 2019.

La electrificación rápida, dominada por la energía solar fotovoltaica y la eólica, transforma el mix energético

• El sistema energético global se está electrificando rápidamente en todos los sectores, y la producción mundial de electricidad se duplicará con creces en los próximos 30 años.
• Casi un tercio de toda la electricidad en 2050 será generada por el viento y casi un tercio por la energía solar fotovoltaica.
• 62% de participación renovable variable para 2050

La descarbonización de los sectores difíciles de abatir sigue siendo demasiado lenta; estamos preparados para perder los objetivos del Acuerdo de París

Los sectores que no pueden electrificarse se descarbonizan con demasiada lentitud, que es la principal razón por la que la humanidad perderá por un claro margen el objetivo del acuerdo de París de "muy por debajo de 2 ° C, luchando por 1,5 ° C".

Las tecnologías existentes pueden cumplir la ambición de 1,5 ° C, pero se necesitan políticas más sólidas para escalar la adopción

Las tecnologías que ya existen son capaces de ofrecer un futuro dentro de los límites del objetivo del Acuerdo de París: no se necesitan nuevas tecnologías innovadoras, aunque las soluciones prometedoras pueden ayudar. Se necesitan políticas y regulaciones mucho más estrictas para escalar soluciones en todos los sectores, particularmente en los sectores difíciles de abatir que aún no se han sometido a medidas políticas específicas.

P: ¿Cuál es el efecto de COVID-19?

R: COVID-19 ha tenido un efecto significativo en el sistema energético. A medida que la economía mundial se contraiga alrededor del 6% este año (en comparación con un crecimiento normal del 3%), la demanda de energía se reducirá en consecuencia, un 8% en nuestro pronóstico. Y aunque es probable que la economía se recupere algo en 2021, el tamaño de la economía global permanecerá "más bajo para siempre" que en un caso sin COVID, y lo mismo ocurrirá con el uso global de energía, fluctuando entre un 6% y un 8% menos que un caso no COVID hasta mediados de siglo.

Además de los cambios causados ​​por una economía más pequeña, vienen cambios de comportamiento en términos de menos viajes en avión, menos desplazamientos y trabajo de oficina. Es probable que algunos de estos cambios duren más allá de la crisis de COVID.

Un menor uso de energía también reduce las emisiones, y encontramos notablemente que es probable que las emisiones máximas de CO ~2~ hayan pasado en 2019. Lo mismo ocurre con el pico del petróleo. Sin embargo, la diferencia es limitada y COVID tiene un efecto limitado a largo plazo sobre la reducción de emisiones.

En la actualidad, encontramos que el ritmo de la transición no ha cambiado en gran medida debido a COVID, pero la dirección de los futuros paquetes de estímulo tiene el potencial de ralentizar o acelerar la transición.

Finalmente, todo lo relacionado con COVID-19 tiene una alta incertidumbre ya que todavía estamos en medio de la pandemia al momento de lanzar el Outlook 2020. Cuando actualicemos nuestra previsión en 2021, sabremos mucho más.

P: ¿Qué se entiende por pico de demanda energética?

R: Pronosticamos una caída significativa (8%) en 2020 en la demanda mundial de energía debido al COVID-19, y tomará poco más de una década alcanzar el mismo nivel que la demanda de energía prepandémica. Por lo tanto, la demanda de energía final * alcanza un máximo de 440 EJ / año alrededor de 2032, y luego disminuye ligeramente hacia mediados de siglo hasta 420 EJ / año.

• La demanda de energía final es la suma de la energía suministrada al consumidor final para todos los usos energéticos. En nuestra perspectiva, se desglosa en transporte, edificios, manufactura, no energéticos (por ejemplo, lubricantes y plásticos) y 'otros' (por ejemplo, agricultura, silvicultura, militares y otras categorías pequeñas).

P: ¿Por qué aumenta la demanda de energía?

R: La demanda alcanza su punto máximo en el punto en el que la intensidad energética (unidad de energía por unidad de crecimiento del PIB) de la economía mundial comienza a disminuir a un ritmo más rápido que el crecimiento económico. En nuestro período de pronóstico, la demanda de energía inicialmente se desacelera en línea con la desaceleración de las tasas de crecimiento demográfico y económico. Después de 2035, las ganancias de eficiencia superan el crecimiento económico y la demanda disminuye. Las ganancias de eficiencia están relacionadas con la innovación tecnológica, pero son principalmente el resultado de la electrificación generalizada.

P: ¿Por qué el suministro mundial de energía primaria alcanza su punto máximo antes que la demanda de energía final?

R: La diferencia entre el suministro de energía primaria * y la demanda de energía final son las pérdidas de energía, y la categoría más grande son las pérdidas de conversión en las centrales eléctricas de combustibles fósiles. El suministro de energía primaria alcanza su punto máximo en 2032. Llega antes que la demanda, ya que hay una reducción constante de las pérdidas de energía cuando el sector eléctrico se mueve gradualmente hacia las energías renovables. A medida que se reducen las pérdidas, se reduce la diferencia entre la energía primaria y la final y, por tanto, el suministro de energía primaria alcanza su punto máximo antes que la demanda final.

• Suministro de energía primaria es la cantidad de energía suministrada en forma que no ha sido sometida a ningún proceso de conversión o transformación. Para los combustibles fósiles, esto corresponde a la cantidad de producción. Para las energías renovables, la electricidad producida es la energía primaria. Para obtener más información, consulte el informe principal Perspectivas de la transición energética, págs. 68-69.

P: La eficiencia energética juega un papel clave en el pronóstico de DNV GL, ¿por qué?

R: La eficiencia energética juega un papel clave decisivo en nuestra previsión y en la transición energética (incluso más que los cambios en el mix de fuentes de energía). La intensidad energética mundial (unidades de energía por unidad de PIB) ha estado disminuyendo, en promedio, un 1,1% por año durante dos décadas. Calculamos que esto se duplicará, a una disminución anual promedio del 2,3%.

• La principal razón de esto es la aceleración de la electrificación del sistema energético. La participación de la electricidad en la demanda de energía final crece del 19% en 2018 al 41% en 2050.
• En un sistema energético mundial más electrificado, la eficiencia es mayor y las pérdidas de energía menores, porque los procesos eléctricos tienen pérdidas menores que sus alternativas no eléctricas, es decir, el uso de electricidad en lugar de combustibles fósiles tiene menores pérdidas de calor.
• Con el aumento de la participación renovable en la electricidad, la intensidad energética se beneficia de que haya menos pérdidas en la generación de energía de fuentes renovables que de combustibles fósiles. El efecto de una gran expansión de la electrificación se superpondrá al efecto gradual en curso (desde el aislamiento, las mejoras de los motores de combustión, el reemplazo de las bombillas, etc.), más del doble de las mejoras generales en la intensidad energética.

Electrificación de sectores de demanda:

• La tendencia a la eficiencia se ve impulsada por la incorporación de los vehículos eléctricos (EV) en el sector del transporte. Son más de 3 veces más eficientes que los vehículos con motor de combustión interna. Con la electrificación, la mejora de la eficiencia del sector del transporte es del 1,4% anual durante el período de pronóstico. Agregando las mejoras de eficiencia de los motores de combustibles fósiles, la mejora de la eficiencia general del sector del transporte se convierte en 2.6% / año.
• Los otros sectores de demanda (edificios y manufactura) no se electrifican tan rápidamente. Esperamos que las mejoras de eficiencia anual sean del 1,1% anual para los edificios y del 1,2% anual para la fabricación.

P: ¿Cuántos vehículos eléctricos habrá en el futuro?

• A pesar del crecimiento en el uso compartido de automóviles y la conducción semi automatizada, el parque mundial de automóviles se expandirá en un 75% para 2050.

• Los tres subsectores del transporte por carretera se están electrificando rápidamente, primero en el segmento de vehículos de dos y tres ruedas, luego en el segmento de pasajeros y, finalmente, en el segmento de vehículos comerciales. Para el 2050 habrá:Combustión de pasajeros: 420 millones

• Pasajero eléctrico: 1.300 millones

• Combustión comercial: 220 millones

• Eléctrico comercial: 320 millones

• Combustión de dos ruedas: 10 millones

• Eléctrico de dos ruedas: 1.300 millones

  <li>Para 2032, los vehículos eléctricos (EV) representarán la mitad de todas las ventas de automóviles nuevos de pasajeros a nivel mundial, pero con grandes variaciones regionales. Ya a finales de la década de 2020, veremos superada la marca del 50% de las ventas en Europa, América del Norte y China. La participación del 50% en el parque mundial (es decir, la participación de los vehículos en la carretera) se producirá entre 8 y 9 años después.

  <li>Para 2037, las ventas de vehículos eléctricos en la categoría de vehículos pesados ​​serán del 50%. Esto es algo más lento que para los automóviles de pasajeros, debido a las baterías más grandes y los costos más altos involucrados, aunque esperamos una electrificación rápida de las flotas de autobuses municipales y los camiones de reparto y basura locales.

  <li>La categoría de vehículos de dos y tres ruedas, que contará con más de mil millones de vehículos en Asia para 2030, se está electrizando rápidamente. La participación del 50% en las ventas es ya en 2024 para el segmento de vehículos de 2 y 3 ruedas, y cinco años después, la mitad del parque será eléctrico.

P: Su pronóstico indica un aumento en las energías renovables. ¿Cómo afectará eso las inversiones futuras en energía?

R: Prevemos que los niveles de inversión cambiarán y aumentarán drásticamente.

• El gasto de capital (capex) tanto en generación renovable como en redes está aumentando.
• El gasto de capital fósil ya ha alcanzado su punto máximo y está en una tendencia a la baja hacia 2050.
• Para el 2036, el gasto de capital en redes y no fósiles será mayor que el gasto de capital fósil.
• Para 2050, el 55% del gasto energético global será gasto de capital para energías renovables y redes, frente al 22% en 2018.

P: ¿Qué tan alta es la incertidumbre en los resultados?

R: Reconocemos la gran incertidumbre que existe al intentar pronosticar el futuro energético en un horizonte temporal de 2050.

• Hemos analizado cómo nuestro pronóstico se desvía de la predicción del caso base bajo diferentes supuestos de parámetros (análisis de sensibilidad).
• Aunque algunos cambios en nuestras suposiciones podrían ralentizar el ritmo de la transición, ninguna de las sensibilidades que discutimos en el informe Perspectivas de la transición energética principal altera la conclusión principal de que se está llevando a cabo una transición energética rápida con la electrificación y la descarbonización como pilares clave.
• Otra conclusión sólida es que no estamos en camino de cumplir la ambición del Acuerdo de París en “muy por debajo de los 2 grados, esforzándonos por alcanzar los 1,5 grados”.
• La incertidumbre es mayor en el lado de las políticas; de hecho, es una tarea desafiante pronosticar cuáles serán las futuras políticas energéticas.
• No cuantificamos la incertidumbre en nuestro pronóstico, dando, por ejemplo, desviaciones estándar o intervalos de confianza de los resultados que pronosticamos.

P: ¿Tiene resultados a nivel de país?

R: No. Nuestro análisis se centra en un pronóstico global y 10 pronósticos regionales. Para calibrar nuestro modelo, utilizamos datos históricos a nivel de país que se ponderan y agregan para producir cifras regionales. Nuestro modelo de dinámica de sistemas no lineal produce nuestro pronóstico futuro.

P: ¿Qué ha cambiado desde el año pasado: Outlook 2020 frente a 2019?

R: El modelo Energy Transition Outlook se ha perfeccionado para 2020 con más detalles, así como datos de entrada actualizados y suposiciones. Las principales conclusiones de 2019 se mantienen prácticamente sin cambios a largo plazo; sin embargo, el efecto de COVID-19 tendrá efectos tanto a corto como a largo plazo.

Otros cambios incluyen actualizaciones de políticas, en particular el Acuerdo Verde de la UE, que parece bastante sólido incluso ante la recesión económica del COVID-19, y esto nos ha hecho aumentar las expectativas del precio del CO ~2~ en Europa, con efectos posteriores en los pronósticos más altos de hidrógeno y CAC.

Además, hemos actualizado los supuestos tecnológicos sobre una serie de tecnologías clave, siguiendo los últimos desarrollos.

El modelo también incluye más detalles sobre ciertas áreas en 2020, por ejemplo, una división de la energía eólica marina en energía eólica marina fija y flotante.

P: ¿Cómo es que la demanda de energía alcanza su punto máximo mientras la población y la economía siguen creciendo?

R: La explicación clave es la caída de la intensidad energética de la economía mundial, es decir, la energía utilizada por unidad de PIB (producción económica) mejorará más rápidamente que la tasa de crecimiento económico mundial en las próximas tres décadas. Por eso nos acercamos a una era de máxima energía.

Esto no debe confundirse con falta de energía o declive de ninguna manera. Simplemente significa que estamos obteniendo más de la energía que se produce, que el trabajo realizado por la energía producida es mayor.

• Ejemplo: la persona media en Europa utiliza actualmente 139 gigajulios de energía al año. Se pronostican 83 GJ en 2050
• Ejemplo: la persona promedio en África subsahariana consume 27 gigajulios de energía. En 2050, ese número se acercará al mismo (25) gigajulios per cápita, pero con un consumo de julios mucho más eficiente. Esto también explica por qué es posible aumentar el PIB por persona (de USD 3.900 en 2018 a USD 8.100 por persona en 2050) sin una demanda de energía en constante crecimiento.
• Mejoras en la eficiencia: reemplazo de los métodos de cocción tradicionales, quema de biomasa con eficiencias de alrededor del 5-10% y eficiencia impulsada aún más con el cambio del carbón al gas o del gas a la electricidad. Por ejemplo, el 1% de la combinación de energía primaria en África en 2050 estará fuera de la red. Sin embargo, eso permitirá que casi todos los hogares del África subsahariana tengan acceso a la electricidad para 2050.

P: ¿Cuál es su pronóstico de cambio climático?

R: A pesar de la descarbonización en todas las regiones y una disminución en la intensidad de carbono del crecimiento económico (toneladas de dióxido de carbono por terajulio de consumo de energía primaria) en todas las regiones, y más rápidamente en China; esto no está sucediendo a una escala y velocidad lo suficientemente rápidas para cumplir con las ambiciones del Acuerdo de París.

• El presupuesto de 1,5 ° C ya se agotará en 2028. El presupuesto de 2 ° C se agotará en 2051, y las emisiones continúan hasta bien entrada la segunda mitad del siglo.
• Esto implica un calentamiento de 2,3 grados en comparación con el objetivo del Acuerdo de París de mantenerse 'muy por debajo' de los objetivos de 2 y 1,5 grados.
• 'Cerrar la brecha climática' requerirá una combinación simultánea de medidas extraordinarias, como más eficiencia energética, más energías renovables y más captura y almacenamiento de carbono (CAC).

P: ¿Por qué la absorción de hidrógeno es relativamente baja?

R: La absorción de hidrógeno es insignificante en la actualidad y comienza a crecer a partir de la década de 2030 en adelante, alcanzando el 5,5% del uso global de energía en 2050, pero con grandes variaciones regionales (por ejemplo, el 15% en Europa). Modelamos tanto el hidrógeno azul (de gas natural con CCS) como el hidrógeno verde (de la electrólisis) en nuestro análisis.

La razón principal de la absorción relativamente baja de hidrógeno son los altos costos; y la razón principal de los altos costos es la falta de apoyo, de modo que el despliegue es bajo y, por lo tanto, los costos de tecnología siguen siendo altos. Aunque los costos comenzarán a bajar en los próximos años, todavía se encuentran en un nivel en el que la adopción basada en el costo competitivo sigue siendo baja durante otra década. Está surgiendo una aceptación basada en el mandato y los incentivos gubernamentales, pero todavía está bastante dispersa.

P: ¿Cuál es su hallazgo sobre CCS?

R: La captura y almacenamiento de carbono (CCS) es una tecnología que ha existido durante muchas décadas pero que no ha recibido suficiente apoyo político para que los costos de la tecnología bajen a un nivel competitivo.

La aceptación de CCS sigue siendo baja hasta mediados de la década de 2030 en nuestros resultados antes de que comience a crecer de manera relativamente pronunciada, alcanzando un poco más de 2 Gt en 2050, lo que equivale a casi el 15% de las emisiones relacionadas con la energía en ese momento. Aproximadamente la mitad del CCS proviene del hidrógeno azul y la otra mitad del CCS de poscombustión en la energía y la industria.

La captación de CCS en la primera década se basa en plantas dispersas financiadas por incentivos económicos. Hacia 2040 veremos que los costos de la tecnología caerán a un nivel que comienza a ser comparable con los precios del carbono, particularmente en Europa. A medida que los costos de la tecnología continúan cayendo y los precios del carbono aumentan, la CCS en la década de 2040 comienza a ser competitiva con las emisiones continuas en más regiones.