miércoles, 25 de mayo de 2016

El pico de la energía: edición de 2016



Queridos lectores,

Hace unos días un lector del Facebook me preguntaba en qué habían quedado las previsiones que hacíamos en este blog cuando hablábamos el pico del gas hace cosa de 6 años. En otra ocasión, un lector me preguntaba sobre la evolución de la energía nuclear y si se había cumplido la previsión del pico del uranio o no. Y por supuesto hay quien pregunta cuál es la situación sobre el pico del petróleo (o peak oil), a pesar de ser el tema más discutido del blog; en el caso concreto del peak oil hay quien incluso pone en cuestión que tal pico pueda haberse producido en 2015 (fecha que yo vengo dando como más probable desde 2011 al menos) teniendo en cuenta la situación actual con el precio del petróleo (aunque eso ya se discutió en el post anterior). En todo caso, me parece que resulta interesante tener un post resumiendo cuál es el estado actual de la producción de energía de todas (o casi todas) las fuentes que utiliza la Humanidad, justamente para poder referir a él cada vez que haya una pregunta al respecto. Éste es el objetivo del presente artículo

La primera cuestión que conviene dejar clara es que estamos hablando de procesos que tienen escalas relativamente rápidas para tratarse de procesos históricos, pero que igualmente no dejan de ser escalas de tiempo de unos cuantos años. Hacer estudios de la producción de petróleo o de otra materia mes a mes puede ser interesante para discutir el efecto de tal o cual medida, pero informa poco sobre el metabolismo de la economía global, que siempre requiere escalas un poco más largas de tiempo para adaptarse a los cambios. Los estudios mes a mes, por ejemplo, incluyen infinidad de factores estacionales que influyen en la producción y consumo del momento, y por tanto los valores de producción fluctúan considerablemente y no nos dejan ver la tendencia general a largo plazo, que evoluciona más lentamente. Por eso, en los análisis que ahora mostraré el paso de tiempo que usaré en la definición de la serie temporal de los datos del suministro energético del planeta será anual. Para disminuir el efecto del ruido estadístico y poder medir los cambios en esta serie hay que tomar períodos un poco más largos de tiempo; así, para poder ver qué está pasando y el sentido de los cambios, yo utilizaré ventanas temporales de un lustro (5 años).

La segunda cuestión es la fuente de datos a usar. Hay pequeñas discrepancias metodológicas entre unas y otras fuentes de datos, discrepancias que tienden a reducirse cuando se trata de datos revisados. Dado que queremos ver los signos de un proceso que es relativamente lento, no tiene demasiado sentido que nos afanemos a mirar los datos del último momento, todavía provisionales y en fase de revisión; y nos vale con datos de hace un año o dos, que ya han sido exhaustivamente revisados y corregidos. Por otro lado, resulta conveniente usar una fuente de datos fácilmente accesible a los lectores interesados que quieran hacer sus propias comprobaciones. Por todos esos motivos he decidido usar la compilación de datos de los anuarios de BP que están registrados en la página Flujos de energía. El último anuario estadístico de BP publicado, el 2015 BP Statistical Annual Review, compila datos del 2014 y por tanto mis series se detienen en ese año. Eso hace que no se registren los importantes eventos que comenzaron justamente a finales de 2014, pero por eso mismo son muy interesantes ya que la caída del precio de las materias primas no se materializó hasta finales de 2014, pero como ahora veremos los problemas de producción empiezan antes, incluso con precios elevados. Quede claro que los datos del anuario estadístico de BP tienen, por supuesto, ciertas limitaciones y una de ellas es que no se contabilizan los biocombustibles (cosa que, cuando uno la analiza, tiene más sentido de lo que parecería).

Comencemos, pues, con nuestro análisis. Todas las gráficas de producción y consumo están medidas en millones de toneladas equivalentes a petróleo (mtoe).

Petróleo:

La evolución de la producción de petróleo durante las últimas décadas se resume en la siguiente gráfica:


Producción mundial de todos los líquidos del petróleo


Se observa una gran tendencia creciente hasta los años 70, que fueron bastante convulsos con el shock de precios de 1973 primero y después la guerra entre Irak e Irán (la cual origina una importante caída del consumo a principios de los 80). Después, se retoma la senda del crecimiento, más moderada, hasta principios del siglo XXI, y después hay una etapa de poco crecimiento sólo rota en los últimos años gracias al gran impulso del LTO del fracking en EE.UU. De hecho, sin el impuso de los EE.UU. la producción de petróleo del mundo se hubiera quedado estancada.

Producción mundial (excluyendo EE.UU.) de todos los líquidos del petróleo


Que había un problema en ciernes con el petróleo podía haberse deducido simplemente viendo cómo había sido el incremento porcentual anual de la producción de petróleo (calculado año a año pero sobre ventanas de 5 años; por eso el último punto corresponde a 2009):


Variación porcentual anual de la producción mundial de todos los líquidos del petróleo

Los ritmos porcentuales de aumento de petróleo no sólo son los más bajos de entre todas las materias primas energéticas, sino que además han tendido a ser virtualmente cero en diversas ocasiones en los últimos 20 años, y sólo ha roto esta tendencia en los últimos años gracias al fracking. Desgraciadamente, el fracking y demás petróleos no convencionales habían llevado ya en 2014 a un exceso de endeudamiento de las empresas productoras que, combinado con la espiral de destrucción de demanda - destrucción de oferta está llevando a que en este momento estemos experimentando una caída de la producción mucho más abrupta de lo que debería de ser. Esta semana conocimos que los descubrimientos de nuevos yacimientos han caído a su mínimo en 50 años, y se estima que para 2017 habrá un descenso de producción de alrededor de 3 millones de barriles diarios (Mb/d) sobre los aproximadamente 90 Mb/d producidos actualmente, solamente por los retrasos de algunos proyectos en curso. Y la cosa podría aún ir a peor.

El petróleo continuará siendo la principal fuente de energía del mundo durante los próximos años, pero ya no puede crecer más e inevitablemente comenzará en breve, si no lo ha hecho ya, a decrecer. Eso es, exactamente, el peak oil: no que se acabe el petróleo de un día para el otro sino que se llega a un máximo después del cual sigue un proceso de declive que se prolonga durante décadas. La importancia del peak oil es primariamente económica: sin crecimiento del consumo de petróleo o se busca una fuente de energía que lo sustituya o el crecimiento económico se ha acabado (como llevamos explicando aquí desde hace 6 años). 

Carbón:

El carbón ha crecido a un ritmo especialmente acelerado desde el año 2000, gracias fundamentalmente al impulso económico de China y de la India, que se han apoyado mucho en esta fuente de energía para impulsar su desarrollo industrial. Sin embargo, los últimos años están marcados por el estancamiento e incluso una cierta tendencia al declive, que probablemente se ha visto agudizada en 2015 y en 2016 (que no salen en la gráfica).


Producción mundial de carbón

Mirando la evolución de las tasas porcentuales anuales de variación se confirma una tendencia al descenso, a pesar de que el crecimiento (a 5 años vista, recordemos) era aún importante en 2009 (del 3% anual).

Variación porcentual anual de la producción mundial de carbón

Por sus características geológicas, el declive del carbón será probablemente más suave y progresivo que el del petróleo, pero probablemente su pico no está nada lejano en el horizonte y posiblemente haya sido ya sobrepasado. Esto es bastante grave, ya que petróleo y carbón representan aproximadamente dos tercios de toda la energía primaria consumida en el mundo.

Gas natural:

La producción del gas natural ha sido creciente en todo el período estudiado, quizá con una ligera deceleración hacia el final.

Producción mundial de gas natural


Las variaciones porcentuales de la producción de gas natural no permiten aventurar cuándo se va a producir el pico del gas natural, que en todo caso se estimaba hace unos años que se produciría hacia 2020.

Variación porcentual anual de la producción mundial de gas natural

En el post "El pico del gas", escrito en julio de 2010, se comentaba que, de acuerdo con un estudio del Energy Watch de un par de años antes, se apuntaba a que antes de 2015 se producirían problemas de suministro en Europa, de acuerdo con las posibilidades reales de aumentar la producción de gas en las zonas limítrofes con Europa (especialmente Rusia) y el aumento previsto de la demanda. Justamente uno de mis lectores me argumentaba que tales problemas "no se han producido" y por tanto las previsiones del 2010 en cuando al pico del gas eran completamente erróneas. Es interesante investigar el por qué: vean cómo ha sido la evolución del consumo en Europa, y fíjense en particular en los últimos 4 años de la serie:


Evolución del consumo del gas natural en Europa
Como pueden ver, no se cumplieron las previsiones de aumento de la demanda en Europa; más bien al contrario, se ha producido una escalofriante caída del 23% del consumo. Lógicamente, así no se ha producido ningún problema de suministro. Resulta curioso que, siendo el gas natural el combustible menos intensivo en carbono y por tanto el mejor en términos de emisiones de CO2, y habiendo demostrado la Unión Europea su interés en luchar contra el Cambio Climático, haya descendido el consumo de gas natural en el continente. Obviamente, lo que estamos viendo aquí es el efecto de la recesión permanente de los sectores productivos, de esta crisis que no puede acabar. Por otro lado, mirando la evolución de la producción de gas natural rusa se ve que las previsiones de estancamiento no estaban ni mucho menos desencaminadas (atención al daño que supuso el período 2008-2009):


Producción de gas natural de Rusia

Energía nuclear:

El anuario de BP no ofrece datos sobre la producción de uranio (la cual, de todos modos, sabemos que probablemente está ya en declive) pero sí sobre la producción de energía eléctrica de origen nuclear (estos datos, como los de todas las fuentes eléctricas, están "primarizados", es decir, convertidos a su equivalente térmico asumiendo un 38% de eficiencia en la conversión; por tanto, el valor aquí representado es 2,63 veces la cantidad de energía eléctrica producida).

Producción mundial de energía nuclear

Como se ve, desde finales del siglo XX este tipo de energía está más bien estancada, y el desastre de Fukushima de 2011 ha agravado una tendencia que venía de antes. Esto es aún más evidente al mirar las variaciones porcentuales anuales:


Variación porcentual anual de la energía nuclear producida en el mundo

De hecho, se podría decir que la energía nuclear entró en una larga fase de decadencia que comenzó hacia los años 80 del siglo XX. Como se ve en la gráfica, desde aproximadamente 2003 (por tanto, 8 años antes de Fukushima) la producción de energía nuclear entró en declive, es decir, las tasas de variación se volvieron negativas. Es curioso cómo la energía nuclear sigue saliendo en los debates energéticos, cuando su decadencia es más que evidente a estas alturas.

Hidroelectricidad:

Aunque aún modesta comparada con la energía proporcionada por las energías fósiles, la energía de origen hidroeléctrico ha tenido una evolución excelente en las últimas décadas y no parece haber tocado techo alguno a escala mundial, más bien lo contrario (aunque en los países occidentales lleva tiempo estancada):


Consumo de energía hidroeléctrica a escala mundial

Las variaciones porcentuales anuales muestran que está en una fase aún expansiva, aunque posiblemente acercándose a su saturación.


Variación porcentual anual del consumo de energía hidroeléctrica.


Energía eólica:

La expansión mundial de la energía eólica es muy rápida, a un ritmo exponencial elevadísimo. La energía producida es aún 5 veces menos que la que proporciona la hidroelectricidad.

Consumo mundial de energía eólica

Las variaciones porcentuales anuales están aún en el rango de los dos dígitos: lejos de los enormes incrementos de los años 80 pero aún altísimos. Es posible que estemos ya en la fase de rendimientos decrecientes, aunque aún es prematuro afirmar tal cosa.


Variación porcentual anual de la energía eólica consumida a escala mundial


Energía solar:

La energía solar ha experimentado también un crecimiento apabullante en los últimos décadas. A pesar de ello, es la más modesta de todas las fuentes, con una cantidad de energía que es aproximadamente la cuarta parte de la eólica.


Consumo mundial de energía de origen solar

La evolución de la variación porcentual anual muestra unos valores altísimos, de tres dígitos, aunque podía estar comenzando una incipiente fase de rendimientos decrecientes.


Variación porcentual anual del consumo de energía solar mundial

Conclusiones

Las fuentes de energía no renovable muestran claros síntomas de estar llegando, si no lo han hecho ya, a su cenit; la única excepción es el gas natural, cuyo cenit se espera para comienzos de la próxima década y que difícilmente podrá compensar significativamente el declive de las otras tres (petróleo, carbón y energía nuclear). Las fuentes de energía renovable, por su parte, están mostrando una evolución excelente y por tanto es lógico poner en ellas todas las esperanzas; sin embargo, tienen un largo camino por recorrer antes de llegar a alcanzar un nivel mínimamente comparable con las no renovables, y por el camino los posibles límites a su capacidad podrían manifestarse (aparte de la dificultad que tiene intentar que se desplieguen a tiempo para evitar los mayores problemas asociados al declive de las no renovables).



Producción comparada de energía de las diversas fuentes consideradas en el post, con el mismo código de colores usado a lo largo de este artículo (negro: petróleo; rojo: carbón; azul marino: gas natural; amarillo: nuclear; azul celeste: hidroelectricidad; morado: energía eólica; verde: energía solar).


Salu2,
AMT

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