La transición renovable en un escenario de declive del petróleo

Queridos lectores,

Éste post y los dos que le siguen estarán dedicados a la divulgación de los resultados de un par de trabajos de investigación que hemos realizado en seno del grupo del Instituto de Ciencias del Mar que trabaja en el proyecto MEDEAS. El primero de estos trabajos, al que dedicaré este post, versa sobre los escenarios de transición renovable en un mundo en el que la energía neta disponible del petróleo se encuentre ya en disminución, mientras que los dos posts siguientes (escritos por mi compañero Antonio García-Olivares) tratarán sobre el crucial problema del transporte en un mundo 100% renovable. Cabe añadir que se puede encontrar un análisis del mismo artículo que comentaré hoy hecho por Jordi Solé y publicado en su blog (en catalán).

El trabajo en cuestión fue publicado online en la revista Renewable Energy y lleva por título "Transiciones renovables y la energía neta de los líquidos del petróleo: un estudio de escenarios". El texto, que se puede encontrar en el enlace anterior, está por supuesto en inglés y tiene esa profusión de datos y complejidad de razonamiento típica de los artículos científicos, así que en lo que sigue intentaré resumirles aquellos aspectos que me parecen que son de interés más general para los lectores de este blog.

El trabajo parte de una idea de Jordi Solé, quien me propuso utilizar una estimación del presumible declive de la energía neta del petróleo al estilo de la que yo muestro en mi serie de posts sobre "El ocaso del petróleo" para ver qué implicaciones tendría sobre el ritmo de crecimiento de los sistemas de energía renovable, como mínimo en términos de compensar esta caída energética. Por desgracia, el curso editorial de este artículo ha sido bastante largo (fue primeramente enviado a otra revista, donde pasó varias revisiones durante más de un año para al final, sorpresivamente, ser rechazado por el editor y no por los revisores) y así los datos que se usan como referencia en este estudio son los de la edición de 2014 del World Energy Outlook de la Agencia Internacional de la Energía (AIE). Por tanto, la referencia sería el cálculo que yo hice en "El Ocaso del Petróleo: Edición de 2014". A diferencia de lo que yo hiciera en aquel post, en el que tomaba valores constantes de rendimiento energético de las diversas fuentes a través de valores constantes de las Tasas de Retorno Energético de las mismas, en el estudio que hoy nos ocupa se consideraron diversos escenarios para el declive energético del petróleo, algunos usando valores de TRE más elevados que los que yo considero en mi post y otros más bajos, de cara a cubrir el máximo espectro razonable de posibilidades. Los tres escenarios de declive energético considerados son:

Escenario 1: TREs constantes (y un poco más elevadas que las que yo tomaba):

Escenario 2: TREs con declive potencial (el más suave de los considerados):

Escenario 3: TREs en caída lineal (la más drástica):

Una diferencia importante de estas gráficas con la última que suelo mostrar en los post sobre el ocaso del petróleo es que no intentamos desmontar los maquillajes contables a los que es propensa la AIE (por ejemplo, dulcificando enormemente la caída de la producción de los campos convencionales en producción). Así pues, damos por ciertos los datos de la AIE y simplemente les aplicamos diversos modelos de energía neta, analizando qué implica eso a nivel de la implementación renovable. Por ese motivo, las conclusiones a la que se van a llegar van a ser más que probablemente demasiado optimistas. En el artículo también comentamos que estos modelos sobre la evolución de la energía neta arrojan resultados similares a los que se obtienen con modelos tipo Hubbert según diversos escenarios de recursos recuperables.

La segunda parte del artículo se dedica a analizar cómo se podría hacer una sustitución de esta energía faltante con medios renovables y a qué ritmo tendría que producir durante los próximos 25 años, que es el período que considera la AIE en el WEO 2014. Consideramos dos casos posibles: la llegada a una economía con necesidades estacionarias de energía, por lo menos por lo que respecta a los actuales usos del petróleo (de tal modo que la suma de la energía proporcionada por el petróleo y la de las renovables es constante en ese período) o bien asumimos que se va a mantener un ritmo vigoroso de crecimiento del consumo energético, del 3% anual (y ése es el ritmo de crecimiento asumido para la suma de energías del petróleo y las renovables). 

En el primer caso (consumo de energía estacionario), nos encontramos con que el ritmo de crecimiento de la implantación renovable sería muy suave para el modelo potencial de caída da la TRE, casi siempre por debajo del 1% anual, y bastante más importante (rondando el 4% anual, pero con variaciones importantes según el momento) para el modelo lineal.

En el segundo caso (crecimiento del consumo de energía del 3% anual) nos lleva a que la implantación renovable debería tener ritmos rápidos de crecimiento anual, superiores al 5% anual en todo el período y para los dos modelos, siendo de más del 7% anual al principio del período.

Por tanto, lo más probable es que necesitemos hacer una implantación renovable bastante rápida y mantenida en el tiempo en cualquier escenario que se quiera razonablemente plantear, y con el agravante que las cifras obtenidas se derivan de unas hipótesis bastante optimistas sobre la evolución de la producción de hidrocarburos líquidos. En el lado positivo, los ritmos actuales de crecimiento de las fuentes renovables son muy similares a los requeridos incluso en el peor caso, y, aunque la dificultad de mantener tales tasas relativas crece con el tiempo, estos números indican que la transición es factible si nos centramos en ello.

Por supuesto, eso no es todo: ¿cuál sería coste energético de toda la infraestructura nueva que se tendría que crear? El artículo ofrece un cálculo muy detallado de todas las infraestructuras necesarias y sus costes en términos energéticos (se considera, incluso, el caso en que se usase carbón y gas para hacer la transición, que se ve que es menos eficiente y eso sin contar con sus posibles picos de producción). De acuerdo con nuestras estimaciones, el coste energético de todas las infraestructuras que tendrían que soportar la transición renovable que se necesitarían en los próximos 25 años es de 160.500 millones de barriles equivalentes a petróleo. Teniendo en cuenta que hoy en día se consumen unos 35.000 millones de barriles al año, esta cantidad es bastante impresionante, ya que representa unos 5 años de la producción total de petróleo actual (asumiendo que ésta fuera energía neta, que encima no es el caso). Expresado en términos diarios, el coste energético de la transición representaría 17,6 millones de barriles diarios durante los próximos 25 años, lo cual es obviamente muchísimo (es aproximadamente el 22% de la energía neta de todos los líquidos del petróleo que se producían en 2015). 

En principio, este coste energético se tendría que añadir al de los propios incrementos anuales que discutíamos antes, dando un total muy abultado y siendo, por tanto, el coste de las infraestructuras el coste mayor de la transición, más que la propia dificultad de ir adaptándose a la caída del petróleo. Este resultado es bastante consistente con lo que ya obtuvimos en el artículo que publicamos en 2012, en el que concluíamos que se necesitaba establecer una economía de guerra durante los próximos 30 años para poder hacer la transición al 100% renovable. Sin embargo, se tiene que destacar que este abultado coste de infraestructuras no significa necesariamente un sobreesfuerzo a la sociedad, por cuanto lo que lleva implícito de reconversión industrial y de sustitución de unos sectores por otros. De la misma manera que hoy en día se invierten cada año billones de dólares para mantener la industria petrolífera en marcha, en vez de invertirse en ese uso se irían progresivamente trasladando a la energía renovable. Así, aunque el esfuerzo de reconversión es muy elevado y sin duda implicará un gran esfuerzo de toda la sociedad, este esfuerzo no es tan grande como daría a entender esa cifra (22% de la energía neta del petróleo de 2015).

La conclusión del trabajo es que la transición requerida es factible aunque puede ser bastante exigente, según el escenario en que desarrolle. También hemos estimado cuánto sube el esfuerzo de la transición si hay retrasos, y concluimos que aunque mayor aún sería razonable si nos esperamos 5 años para implantarla pero que podría empezar a ser prohibitiva si esperamos 10 y sería prácticamente imposible si esperamos 15. Existen, además, multitud de cuestiones que tienen que ser tenidas en cuenta para evitar efectos secundarios no deseados (como la disminución del reciclaje de metales o el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero, ambas cosas propiciadas por la carrera hacia el 100% renovable). Por todo ello, si realmente se quiere afrontar correctamente este problema es urgente una discusión política seria, que aborde el problema de manera integral y decidida, en vez de ir simplemente insertando nuevos sistemas renovables sin una buena planificación y esperando que el mercado lo regule; como ya comentamos en su momento y este trabajo viene a confirmar, tal estrategia puede ser completamente desastrosa.

Salu2,
AMT