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viernes, 26 de enero de 2018

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

jueves, 28 de noviembre de 2013

WEO 2013: La caída de la TRE



Queridos lectores,

Una nueva pluma se añade al elenco de este blog. Albert Bagué comienza su singladura con un breve análisis del último informe anual de la Agencia Internacional de la Energía (WEO 2013) centrado en tratar de comprender lo que podemos deducir sobre la TRE declinante de los yacimientos de petróleo. Espero que sea de su interés.

Salu2,
AMT

WEO 2013  Y LA TRE
Respetados lectores, observen la siguiente gráfica extraída del WEO 2013. Son previsiones y las previsiones son sólo eso, “previsiones”.
Es la gráfica sobre la evolución de las exportaciones de los principales países productores de petróleo.
Una vez observada al detalle, observamos cómo decae de forma dramática, la capacidad de exportación de crudo de los principales países productores de crudo, desde 2012 a 2035.
Hay que tener en cuenta que el consumo mundial “diario” de crudo se mantiene ligeramente creciente en torno a los 90 millones de barriles/día.  Lo que equivale a 32.850.000.000 barriles/año.
PREVISIONES:
Las previsiones son que Brasil pasa a ser un país exportador en 2035, cuando en la actualidad, es netamente importador, con un consumo de algo más de 2 millones de barriles al día. Brasil, tiene reservas de crudo en aguas profundas, crudo de baja calidad (presumiblemente), y con un consumo interno creciente, personalmente veo bastante difícil que Brasil pueda convertirse en el relevo de Arabia Saudí, por no decir “imposible”.
Lo mismo pasa con el misterioso Kazajstán. Este país merece un artículo aparte.
¿Porque no sale USA, Canadá o Venezuela en la gráfica? A pesar de los grandes descubrimientos de gas, arenas bituminosas, crudo pesado…
Pienso que:
USA consume más que produce, por tanto es importador neto de crudo. Canadá consume y exporta sobre todo a USA.
Venezuela, a pesar de “presuntamente” disponer de las segundas reservas mundiales por detrás de Arabia Saudita, su producción ha caído en más de 1 millones de barriles día, por cuestiones más bien políticas. Por tanto su evolución es un misterio, en el corto y medio plazo. Tiene importantes reservas de crudo pesado (de baja calidad), por tanto los países importadores, van a necesitar refinerías preparadas para dicho petróleo.

Los problemas derivados de la sobreexplotación de los yacimientos:
En la actualidad Arabia Saudí, que ya decrece su actividad exportadora a un ritmo de entre el 4 y el 6% anual, si o si, cada año va a seguir recortando su capacidad de exportación, y no lo hacen para fastidiar a occidente… para entender esta circunstancia hay que entender como funciona un yacimiento.
Al principio el yacimiento de crudo, es como un milagro, se extraen montones de barriles al día, se realizan nuevas prospecciones, se abren nuevas vías, se montan tuberías enormes de transporte, etc, con el fin de extraer todo el oro negro posible a la máxima velocidad posible. Naturalmente esto tiene un coste, al corto, medio y largo plazo.
A medida que se extrae mas y mas del yacimiento, este naturalmente, va perdiendo capacidad de entrega. Recordemos, que extraer crudo de un pozo, es como meter una pajita en una esponja húmeda. A medida que el pozo pierde capacidad, se suelen hacer dos cosas:
  • se baja la pajita más abajo o bien
  • se inyecta agua en el pozo..
En Arabia Saudí se inyectan miles de barriles de agua salada, en el interior de los pozos, para levantar el crudo y poderlo extraer.
Naturalmente, “se fuerza” la salida de crudo, y al forzar no solo se extrae crudo.
Se extrae agua, metales (vanadio sobre todo), mas azufre disuelto, arena,…con la consiguiente bajada de la TRE.
He aquí la clave para entender la importancia de la TRE, la bajada de la calidad del crudo y en consecuencia su precio, provoca de forma directa que los propietarios de los pozos, se las ingenien para extraer más crudo del yacimiento, forzándolo, mas y mas. Es inevitable, es el BAU actual.
Esto no sólo pasa en Arabia Saudí, en general pasa en casi todos los yacimientos petrolíferos de cierta antigüedad, que no son pocos… (el 88% de los yacimientos actuales tiene más de 10 años).

Algunas noticias al respecto:
Es el famoso BAU, anuncian que pierden 100 millones de dólares al día, por falta de apertura de nuevos pozos…

Fijaros, México pasa a ser importador de crudo.


El elevado coste de las nuevas inversiones, provoca que Petrobras, PEMEX, Petróleos de Venezuela…pacten alianzas con empresas extranjeras, con el fin de repartir y de diversificar los riesgos de las costosas nuevas inversiones.
Venezuela tiene yacimientos de petróleos extra pesados (de baja calidad).
NOTA: para extraer crudo extra pesado, se utilizan básicamente dos técnicas o bien se inyecta vapor, o bien químicos diluyentes. El crudo extra pesado es muy viscoso, tiene una densidad de 0,993, un índice de grados API (American Petroleum Institute) inferior a 20, muy alejado de los crudos ligeros, que son los mas apreciados por el mercado (por ser fáciles de refinar).
La TRE del crudo extra pesado es bastante más bajo que el crudo ligero, cuesta bastante mas de extraer  y necesita de refinerías preparadas (cracking, hidrogenación, hidrodesulfuración,…).

Al final de la noticia se lee: la extracción de crudo en México ha declinado casi 25% en la última década. (PERO EN REALIDAD PASAR DE 2MILLONES DE BARRILES/DIA A 500.000 B/D ES UNA REDUCCIÓN DE EXTRACCIÓN DEL 75%)

En España, que todavía existe generación eléctrica por fuel, debería darse cuenta que no existiendo demasiados problemas con el suministro gas, a lo mejor sería buena idea, dejar de producir electricidad con plantas generadoras mediante fuel. Sobre todo debido a la escasez creciente de este tipo de combustible.

La calidad del crudo.
En cuanto a la calidad del crudo teneis una muy buena introducción en http://crashoil.blogspot.com.es/2012/03/el-precio-de-los-petroleos.html. Se explica muy bien y no es necesario ser un super cerebro, para comprender luego la TRE.
Los nuevos yacimientos.
Fijaros que en cuanto se descubren nuevos yacimientos, se anuncia, casi a bombo y platillo, en cambio no se dice prácticamente nada, de yacimientos que dejan de ser rentables.
El yacimiento de Cantarell en México, producía en 2004, dos millones de barriles al día, hoy no llega a los 500.000 barriles diarios. Pronto no será rentable extraer, por el coste que tiene mantener toda la infraestructura necesaria. Está en la recta final.
Por tanto, los yacimientos, llegado a un punto concreto, aun existiendo crudo, contabilizado en las reservas mundiales, NO ES VIABLE ECONÓMICAMENTE EXTRAERLO.
En otro artículo hablaremos de las “RESERVAS”, con cifras…