Una de las preocupaciones actuales mundiales se centran en evitar el cambio climático asociado a la emisión de gases de efecto invernadero (GEI), con el objeto de reducir el calentamiento global y los posibles riesgos que este pudiera tener sobre la calidad de vida humana. En esta situación, dos abordajes se han considerado esenciales y forman parte de la estrategia para reducir las consecuencias del efecto invernadero, que son sustituir como fuente de energía primaria las energías fósiles con energías renovables, y la reducción de la intensidad energética, es decir, la reducción del consumo de energía por unidad de PIB.
2,3% en 2014 , al incrementarse el crecimiento económico mundial en 2014 un 3% sin incrementar el volumen de emisiones de CO2, contribuyendo este hecho al desacoplamiento entre el crecimiento económico y el consumo de energía y por tanto, contribuyendo a no incrementar las emisiones de GEI.
El segundo de los pilares sobre el que se cimenta la lucha contra el cambio climático es la potenciación de las energías renovables. Y ello ha influido de forma importante en la evolución de la inversión global en este tipo de energías, pasando desde una inversión anual de 46.600 mill de $ en 2004 a los 285.900 mill de $ en 2015 , lo que supone un incremento del 513% y a que en el año 2015 la inversión en energías renovables haya superado a las inversiones en combustibles fósiles, incluso a pesar de la reducción de precios que han alcanzado estos, que en principio podrían desincentivar la inversión en energías limpias.
Es interesante en este aspecto, analizar la distribución geográfica de las inversiones, ya que la inversión de los países en vías de desarrollo se ha incrementado hasta suponer el 55% de la inversión global total, cuando en Europa, por el contrario, la inversión se ha reducido.
En cierto modo la evolución en los países en vías de desarrollo es lógica como consecuencia del incremento del nivel de vida y desarrollo económico que da lugar a un mayor consumo de energía, aunque por otra parte, dicho incremento podría haberse producido a partir de energía nuclear o aquellas que utilizan combustibles fósiles. Sin embargo los datos nos muestran la fuerte inversión realizada en energías renovables por este grupo de países, destacando en este sentido China, en donde la trayectoria de sus inversiones nos muestra como esta se ha multiplicado por más de 25 veces entre los años 2005 y 2015, pasando de 3.000 mill $ a 102.900 millones de dólares, llegando a suponer el 36% de las inversiones mundiales en el año 2015, colocándose como país líder en la inversión mundial en energías renovables.
Un análisis más detallado de la inversión por países se encuentra en la figura siguiente, mostrando como China destaca en volumen de inversión, suponiendo una inversión 2,3 veces superior a la del segundo país del ranking, de U.S..
Sin embargo, otras formas más realistas de valorar la inversión de los distintos países es a partir de la inversión como porcentaje del PIB y la inversión por habitante (figura siguiente). Mostrando en el caso del PIB una medida del esfuerzo financiero en potenciar estas tecnologías, mientras que en la inversión por habitante representa más bien la medida en que se benefician los ciudadanos de las políticas renovables de cada país, aunque en este último caso la valoración es más compleja, ya que también habría que considerar el grado de dispersión de la población.
Figura.- Inversión en energías renovables (excluyendo gran hidráulica) en dólares por habitante (barras-escala izquierda) y como porcentaje del PIB de los diez países con mayor inversión en energías renovables excluyendo la gran hidráulica. Inversión datos BNEF correspondientes a 2015. Datos de población y PIB del Banco Mundialcorrespondientes al año 2014 .
La figura muestra que bajo estos criterios, de los diez países con mayor inversión en energías renovables excluyendo la gran hidráulica, el Reino Unido es el país con mayor inversión por habitante, siendo de destacar que a pesar de que Brasil, México e India se encuentran entre los países con mayor inversión, la inversión por habitante es inferior a la media mundial, situada en el 2015 en 39,38 $.
Cuando el análisis lo llevamos a cabo como medida del esfuerzo financiero de cada país en términos de gasto como porcentaje de PIB, comprobamos como Chile y África del Sur destinan más de un 1% de su PIB y China un 0.99% a la inversión renovable, mientras que cuatro países de este selecto grupo de grandes inversores renovables, entre ellos U.S y Alemania, destinan menos de la media mundial , situada en el 0,37% del PIB.
En la evolución de las inversiones, además del problema del cambio climático, también ha influido su coste, que se ha reducido de forma significativa, haciéndose las tecnologías renovables cada vez más competitivas con las energías convencionales en términos de LCOE (Levelized cost of energy) debido, tanto a la reducción de precios de los materiales como a la mayor eficiencia, es decir, el incremento de la generación por MW de potencia instalada.
El LCOE representa el coste por KWh de generación de una instalación concreta, se calcula de modo análogo al "valor actual neto" de una inversión y considera tanto los costes fijos (capital inicial), como los costes operativos (combustible, mantenimiento) para un periodo de vida y nivel de actividad determinados, siendo un parámetro importante de la evaluación de rentabilidad de las inversiones.
En este sentido, el informe de Lazard del año 2015 , analizando la evolución del LCOE de la energía eólica y solar nos indica que entre los años 2009 y 2015, el LCOE de la energía eólica de media se ha reducido un 61% hasta los 54,5 $/MWh y la solar fotovoltaica mayorista un 82% hasta los 64$/MWh, mientras que la distribuida o minorista es más cara, con un LCOE de 151 $/MWh (figura siguiente). Los datos mencionados son datos medios de LCOE, pero reflejan claramente que, la energía eólica presenta menor coste que la solar fotovoltaica y que dentro de esta la distribuida es 2,35 veces más cara que la mayorista. Mientras que dicho estudio también establece el LCOE del carbón entre 65-150$/MWh y el de gas natural mediante ciclos combinados entre 52-78$/MWh, y por tanto que en determinados casos la energía eólica y solar presenta menores valores de LCOE que el carbón y los ciclos combinados.
Figura.- Lazard´s Levelized Cost of Energy AnalysisVersion 9.0
En la reducción del LCOE de la energía solar fotovoltaica ha jugado un papel la reducción de de los paneles, que tal como muestra la figura siguiente se ha reducido desde 76,67$/wt instalado en 1977 a los 0,3$ en 2015, lo que equivale a una reducción de precio en el periodo señalado mayor del 99%.
Figura.- By Rfassbind - Own work, based on Hanjin's 2013-version (en español), amended with average sales prices for 2014 and 2015.Original source data1977–2013: Bloomberg, New Energy Finance, (archived)2014: based on average sales price of $0.36/watt on 26 June 2014 from EnergyTrend.com2015: based on average sales price of $0.30/W on 29 April 2015 from EnergyTrend.comcompare to current spot-market prices here., Public Domain,
En realidad el desarrollo de las energías renovables ya está provocando un cambio en el modelo actual en la estructura de consumo de energía primaria y final, incrementándose en esta última el consumo de electricidad, sobre la generación de la cual influyen de forma significativa las energías renovables.
A pesar de los problemas actuales inherentes a la energía eólica y solar, como su carácter de no gestionabilidad, es decir su incapacidad de responder la generación por estas tecnologías a la demanda en determinados casos, y los problemas que puede originar la incorporación del balance neto al sistema si no se hace adecuadamente. En principio, como consecuencia de que estas tecnologías presentan costes variables prácticamente nulos, la incorporación de este tipo de energías al mix de generación reduce el precio medio de la electricidad. Siendo además factible que en un futuro más o menos cercano, que el problema de carencia de flexibilidad de generación de estas tecnologías pueda ser solucionado, o por lo menos paliado, cuando se desarrollen en mayor medida sistemas de acumulación de energía fiables y baratos.
Actualmente, el análisis de inversiones para la elección de nueva capacidad instalada se basa en el análisis del LCOE, y del "levelized avoided cost of electricity" (LACE), haciendo referencia este último al coste del sistema ya en funcionamiento para generar la misma oferta de electricidad sin incrementar la capacidad de este, de tal forma que una nueva tecnología se considera competitiva si el LACE excede al LCOE.
Indudablemente LCOE y LACE no recogen todas las variables que pueden afectar a la rentabilidad de la inversión, siendo un aspecto a destacar en la actualidad que no es comparable el valor de LCOE de las energías convencionales con la eólica y solar por el carácter de no gestionabilidad de estas últimas. Siendo importante mencionar además la paradoja de que , en ausencia de subvenciones, la mayor penetración de este tipo de tecnologías reduce su remuneración haciéndolas menos rentables. Tema complejo que trataré conjuntamente con la evolución del sistema energético mundial y sus implicaciones económicas y sociales en un libro que publicaré próximamente.
En cualquier caso, la intención de este post es destacar el gran impulso llevado a cabo por China en energías renovables, que ha dado lugar a que la capacidad instalada total China al final del año 2015 sea muy superior a la estadounidense, 519,7 GW frente a 219,34 GW, es decir, China presentaba a final de año 2,37 veces mayor capacidad instalada renovable que U.S.
Sin embargo, si el análisis lo realizamos en capacidad instalada por habitante, la situación da un vuelco total, ya que en este caso la capacidad instalada renovable estadounidense es el doble de la china, 0,64 Kw frente a 0,33 Kw per capita, situándose la media mundial en 0,25 Kw per capita.
En el caso de la energía solar fotovoltaica es de destacar también el crecimiento del mercado chino , que en 2015 fue de 15,3 GW lo que ha dado lugar a que sea el país con mayor capacidad instalada fotovoltaica (43,6 GW), seguido de Alemania (39,7 GW) y Japón (34,4 GW). Aunque como en otras ocasiones, si analizamos la capacidad instalada per capita, el ranking cambia y lo encabeza Alemania (0,49 kw), seguido de Italia (0,308 kw) y Bélgica (0,287 kw)
En la elevada producción china han influido los precios, que han dado lugar a que la producción china de paneles solares fuese de 43 GW y el 70% de la producción mundial. Influyendo en ello sus costes de producción, que son un22% inferiores a sus competidores, debido tanto a las economías de escala como a la estandarización de productos, y a la proximidad de sus proveedores, previéndose además que los costes se reduzcan un 21% adicional entre 2015 y 2019. En parte debido a las previsiones de consumo interno, que indican que la inversión china en energías renovables va a continuar, planteándose ya el objetivo de alcanzar una capacidad instalada de 143 GW en 2020 .
