La energía solar fotovoltaica emergerá como el principal proveedor de energía a mediados de siglo, generando hasta el 76% de la demanda eléctrica mundial, incluidos los sectores de transporte y calor, según un nuevo estudio.
Investigadores de la Universidad LUT en Finlandia han estado trabajando en un modelo de transición del sistema energético global que ha modelado futuros de electricidad 100% renovable para grandes extensiones del planeta.
A medida que los investigadores de LUT han continuado trabajando en su modelo, han continuado afinando sus proyecciones, y esta semana el equipo, dirigido por Christian Breyer, profesor de Economía Solar en LUT, publicó lo que describen como “el único sistema de energía de costo neutral conocido en un escenario de transición que cumple con el objetivo climático de 1,5 ° C establecido en el acuerdo climático de París de 2015".
Es importante destacar que los hallazgos de esta última versión afinada del modelo LUT describen un escenario en el que el objetivo climático de 1,5 ° C en el sector energético se puede cumplir sin aumentar los costos por unidad de energía o sin requerir tecnologías de emisión de CO2 negativas como parte del sistema.
"Los resultados de nuestro estudio describen un escenario que se ha afirmado como imposible, según los informes del IPCC", dijo Christian Breyer . "Sin embargo, podemos demostrar que con una electrificación directa e indirecta integral del sistema energético y un suministro eléctrico basado en energías renovables, los objetivos climáticos se pueden cumplir sin aumentar los costos por unidad de energía".
El modelo de transición del sistema de energía de LUT optimiza el sistema de energía global en una resolución horaria completa, asegurando el equilibrio de la demanda y el suministro de energía para todas las horas del año.
Como era de esperar, por lo tanto, las tres tecnologías más significativas según el escenario de los investigadores de LUT son la energía solar fotovoltaica, las baterías y los electrolizadores, aunque otras tecnologías de almacenamiento y la energía eólica desempeñarán un papel importante.
El escenario LUT predice que la energía solar fotovoltaica emergerá como el principal proveedor de electricidad del planeta, pasando de un 1% marginal en 2015 a alrededor del 32% para 2030, y luego aumentará aún más para representar el 76% del suministro mundial de energía para 2050.
Ese suministro global de electricidad aumentará de casi 24 petavatios-hora (PWh) a 137PWh en 2050, debido a la electrificación de los sectores de transporte y calor.
Sin embargo, debido a que las tecnologías de energía renovable son mucho más eficientes que las tecnologías de combustibles fósiles, la demanda global total de energía primaria (TPED) disminuye de aproximadamente 125.000 TWh en 2015 a alrededor de 105.000 TWh para 2035, y aumenta a 150.000 TWh para 2050, lo que resulta en una tasa de crecimiento anual compuesta de solo el 0,5%. El consumo de energía per cápita cae y la electricidad representa casi el 90 por ciento del uso total de energía.
"Cada región tendrá una estructura de sistema de energía única, pero a nivel mundial la energía solar fotovoltaica es la fuente de energía principal y de menor costo, mientras que la energía eólica, la energía hidroeléctrica y la bioenergía sostenible complementan el suministro de energía renovable", dijo Dmitrii Bogdanov, investigador y líder de LUT autor del artículo de investigación publicado en la revista Energy , titulado “La electricidad renovable de bajo coste como motor clave de la transición energética global hacia la sostenibilidad ”.
"Las baterías permiten el suministro de electricidad solar 24/7 y la electrificación de vehículos de carretera, y los electrolizadores son el primer paso de conversión para casi todas las opciones de electrificación indirecta".
El resultado natural de este escenario es que la electricidad se convierte en la columna vertebral del futuro sistema energético del planeta, proporcionando energía para las redes eléctricas, así como calefacción, transporte y otros servicios.
“La electricidad renovable, el acoplamiento de sectores y las soluciones de energía a X serán los pilares centrales de la transición hacia un sistema de energía sostenible”, dijo Bogdanov. "Tal transición requerirá inversiones sustanciales, pero se puede gestionar para 2050 y, en contraste con muchas declaraciones públicas, el costo promedio global nivelado de la energía en un sistema energético sostenible puede ser incluso más bajo que en la actualidad".
El dominio de la energía solar no surge hasta después de 2030, antes de lo cual el modelo predice que la energía eólica será la principal fuente de energías renovables con una participación en el suministro de electricidad del 42% para 2030. Más allá de eso, a medida que la energía solar fotovoltaica se vuelva más rentable, el modelo de LUT predice que la participación de la energía eólica disminuirá constantemente a aproximadamente un 20% hasta 2050, aunque seguirá creciendo en términos absolutos hasta 2045.
Otras tecnologías renovables como la energía hidroeléctrica, la geotermia y la bioenergía jugarán un papel pequeño, mientras que el modelo ve la contribución de los combustibles fósiles y el declive nuclear durante el período de transición, ya que se vuelven antieconómicos en comparación con las energías renovables.
El suministro global de electricidad aumentará de casi 24 petavatios-hora (PWh) a 137PWh en 2050, mientras que la electricidad del sector eléctrico (excluyendo calor, transporte y desalinización) aumentará a alrededor de 41PWh para 2050.
Mao
16/04/2021