Boletín de información y análisis del sector eléctrico

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2 Boletín de información y análisis del sector eléctrico ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA (UNESA) c/ Francisco Gervás 3, Madrid, tel , fax , . info@unesa.es, Imprime: MARCAR SA, c/ Ulises 95, Madrid. Depósito Legal: M

3 Índice Política energética Hoja de ruta para un sector eléctrico neutral en carbono en 2050: El 18 de marzo de 2009, 61 consejeros delegados de empresas eléctricas de 27 países europeos se reunieron para discutir el futuro energético de Europa p 4 Demanda y operación Demanda y operación del sistema eléctrico: La demanda de energía eléctrica del mercado peninsular en el primer trimestre del año creció un 4,6% respecto al mismo período del año anterior, con un total de GWh demandados p8 Mercados Mercado eléctrico de generación: Durante el primer trimestre del 2010, la energía contratada en el mercado de generación ha sido de GWh, un 4,44% mayor que en el mismo periodo del año anterior p 10 Medio Ambiente Vehículo eléctrico y Transporte sostenible: El automóvil se ha convertido en un signo de avance de la sociedad, siendo uno de los inventos que más ha cambiado los hábitos diarios ( ). Sin embargo una excesiva motorización tiene efectos negativos. p 12 Eficiencia energética El programa MOVELE: Un proyecto piloto del IDEA para la promoción de la movilidad eléctrica en los entornos urbanos y periurbanos: El sector del transporte supone más del 40% del consumo de energía final en España, siendo desde la década de los años 90 el mayor consumidor con especial relevancia en el caso del transporte por carretera p 25 Nuclear El ciclo del combustible nuclear: Se conoce como Ciclo del Combustible Nuclear al conjunto de operaciones necesarias para la fabricación del combustible destinado a las centrales nucleares, así como al tratamiento del combustible usado producido por la operación de las mismas. p 35

4 Política energética Hoja de ruta para un sector eléctrico neutral en carbono en 2050 El 18 de marzo de 2009, 61 consejeros delegados de empresas eléctricas de 27 países europeos se reunieron para discutir el futuro energético de Europa y firmaron una declaración en la que se comprometieron ante el Comisario Europeo de Energía para conseguir un suministro eléctrico neutral en carbono en el horizonte del año La primera materialización de ese compromiso es la realización por Eurelectric del Informe Pathways to Carbon-Neutral Electricity in Europe in Este trabajo explica de qué forma la visión de un futuro neutral en carbono puede hacerse realidad, qué opciones tecnológicas y qué decisiones políticas deben acometerse para conseguir que la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero sea compatible con la preservación del clima. Dos escenarios El estudio desarrolla dos escenarios diferentes para los 27 países de la UE durante el periodo El escenario base parte de la consideración de que todas las políticas energéticas en vigor hasta la primavera de 2009 continúan su aplicación. Esto implica que el esquema de comercio de emisiones se sigue aplicando en los mismos sectores y que las subastas de derechos se ponen en marcha en 2015, que se continúa con las medidas de apoyo a las energías renovables y a la eficiencia energética puestas en marcha hasta la primavera de 2009, que no hay una generalizada utilización de vehículos eléctricos y que las primeras centrales con captura y almacenamiento de carbono son operativas a partir de El escenario denominado Power Choices fija un objetivo de reducción de emisiones de CO2 de un 75%, equivalente a un 80-90% una vez que se computa la utilización de mecanismos de compensación con reducciones de emisiones fuera de la UE. En este escenario, las acciones contra el cambio climático son prioritarias para los políticos. Un mercado internacional define los precios del CO2, que se aplican de modo uniforme a todos los sectores económicos, de modo que todos los sectores pueden internalizar los costes del CO2 que emiten. También la eficiencia energética es prioritaria, siendo impulsada por políticas de demanda específicas que consiguen reducir la demanda de energía. La electricidad se convierte en un combustible fundamental para el transporte, gracias a una generalizada utilización de vehículos híbridos y eléctricos. Con el escenario Power Choices se observa que la electricidad alcanza una cuota superior en el consumo de energía final, a medida que se extiende el consumo eléctrico en el aprovechamiento de tecnologías más eficientes. Los resultados clave de cada uno de los escenarios en términos de participación de energías renovables en la energía final, de reducción de emisiones, de penetración de la electricidad en el transporte y de eficiencia energética se presentan en la tabla 1. Tabla 1. Resultados clave de los escenarios (%) RES RES GEI en 2020 GEI en 2030 GEI en 2050 Cuota de la Intensidad en energía final en energía final con respecto con respecto con respecto electricidad en energética a 1990 a 1990 a 1990 el uso de energía en 2050 del transporte con respecto en 2050 a 2005 Escenario base ,7-53,9 Escenario Power Choices ,8-63,1 4

5 Política energética El parque de generación óptimo que resulta en este escenario conlleva variaciones muy significativas en la participación de las diferentes energías en la producción eléctrica, como puede observarse en la tabla siguiente. De modo destacado, significa un marcado aumento de la participación de las energías renovables, incluso cuando, a partir de 2030, van desapareciendo los diferentes esquemas de subvención aplicados en cada estado miembro y sólo el precio del CO2 es el que influye sobre la decisión de invertir en nuevas instalaciones. Las energías renovables representan en este escenario un 32% de la producción de electricidad en Por su parte, la energía nuclear alcanza una cuota de participación en la generación eléctrica de un 24,5% en 2020 y asciende ligeramente, hasta un 27%, en Por su parte, los combustibles fósiles, que representan un 43,5% de la generación de electricidad en 2020, mantienen un porcentaje del 18% en 2050, gracias a la implantación de la tecnología de captura y almacenamiento y al papel que las centrales de gas tienen que jugar como apoyo a las energías renovables. Tabla 2 Con esta composición de la generación eléctrica, se consigue una gran reducción de emisiones entre 2025 y 2050, que, completada con acciones compensatorias reductoras de emisiones fuera de la UE, permite alcanzar el objetivo de lograr un sector eléctrico neutral en carbono. Además, este escenario da lugar a una reducción del 22% en el consumo de energía primaria en La mayor parte de esta reducción proviene de la sustitución de los derivados del petróleo por la electricidad en el transporte, así como de la aplicación de tecnologías más eficientes, basadas en el aprovechamiento de la electricidad, para regular la temperatura de los hogares. La disminución del consumo de combustibles fósiles lleva aparejada una muy significativa reducción de la dependencia energética de la UE: una reducción del 40% de las importaciones netas de energía en comparación con el escenario base, es decir, con las importaciones que se derivan del desarrollo de las políticas hoy en vigor. Tabla 2. Producción neta de electricidad por fuentes de energía en el escenario Power Choices TWh neto (%) Nuclear ,5 Combustibles Fósiles ,5 Carbón ,4 Fuel-oil ,8 Gas Natural ,3 Gases derivados ,1 Renovables Hidráulica (exc. Bombeo) ,7 Eólica terrestre ,1 Eólica marina Solar ,4 Otras renovables 0 3 0,1 Geotérmica ,3 Biomasa ,4 TOTAL

6 Política energética Recomendaciones políticas El estudio, además de mostrar las hipótesis y resultados de los escenarios propuestos, termina con un catálogo de recomendaciones, para que sean tenidas en cuenta por los políticos. Se trata de hacerles ver que la disminución en las emisiones de CO2 a la que se aspira sólo será posible si se toman medidas para: Apoyar un mercado de emisiones del que se obtenga un precio del CO2 que refleje los costes de reducción de éstas. Sin mercados de emisiones y de electricidad que transmitan las señales de precio adecuadas, no será posible que se tomen las decisiones de inversión óptimas. Asegurar que todos los sectores económicos internalizan los costes de emisiones de CO2. Para evitar distorsiones en los mercados, los políticos deben conseguir que todos los sectores se comprometan en la reducción de emisiones. Promover activamente un acuerdo internacional sobre cambio climático. Un compromiso global forma parte del marco imprescindible para el desarrollo de inversiones en tecnologías reductoras de emisiones de carbono. Asegurar que las autoridades públicas desempeñen un papel de liderazgo en eficiencia energética, adoptando estándares y diseñando incentivos que ayuden a los consumidores a aplicar tecnologías eficientes. Gran parte de las decisiones de inversión necesarias para conseguir el objetivo de la neutralidad en carbono en 2050 tienen que ser tomadas por agentes individuales dispersos, distintos de la Industria Eléctrica, cuya participación relativa en ese esfuerzo inversor se muestra en el gráfico siguiente. Por lo tanto, para el logro de los objetivos de neutralidad en carbono, es básico que las autoridades sepan diseñar los incentivos que promuevan las acciones adecuadas por parte de esos individuos. Gráfico 1 Hacer posible el aprovechamiento de todas las opciones tecnológicas disponibles para la reducción de emisiones: desarrollo a gran escala de energías renovables, rápido despliegue de la tecnología de captura y almacenamiento, nuevas centrales Gráfico 1. Inversiones por sectores en el escenario Power Choices Industrial Residencial Terciario Transporte Eléctrico Otros 6

7 Política energética Gráfico 2. Precio medio de la electricidad ( 0,5/MWh) nucleares, redes inteligentes de transporte y distribución, aplicaciones energético-eficientes en el transporte y el consumo residencial, redes de transporte que permitan la integración de los mercados En este sentido, la investigación y el desarrollo tecnológico en materia de energía debería ser prioritaria en los presupuestos de los países y la distribución de fondos debe ser transparente. Permitir que los mercados eléctricos proporcionen a los consumidores las señales de precios adecuadas. El camino a un sector eléctrico neutral en carbono implica subidas de precios sustanciales, tanto en el escenario base como en el escenario Power Choices. En el siguiente gráfico se presentan las variaciones previstas en el precio medio de la electricidad para los consumidores finales. Las subidas de precios son debidas a los mayores costes de combustibles, a precios más altos de los costes de emitir CO2 y a los mayores costes de generación ocasionados por la implantación de nuevas tecnologías. Es necesario que los consumidores reciban las señales adecuadas para que hagan los esfuerzos de eficiencia energética que permitan reducir las emisiones en la cuantía necesaria. Gráfico 2 Asegurar la aceptación pública de las nuevas tecnologías, especialmente de las redes de transporte, instalaciones eólicas marinas, centrales nucleares y emplazamientos para el almacenamiento de CO2. Los procedimientos para la obtención de licencias deben abreviarse. Mitigar los desequilibrios que se deriven de las diferencias territoriales en los costes de despliegue de las nuevas tecnologías y en los beneficios de su implantación. La consecución de la neutralidad en carbono en 2050 exige un mercado eléctrico en funcionamiento en Europa, un mercado de emisiones de escala global y un aprovechamiento generalizado de las electro-tecnologías para un consumo energético eficiente. El estudio de Eurelectric Power Choices traza la ruta para cumplir el objetivo de neutralidad en carbono, mostrando cuáles deben ser los desarrollos tecnológicos a aplicar, cuáles deben ser las medidas políticas que deben ponerse en marcha y cuantificando los cambios en los sistemas energéticos que tendrán que producirse. Ignacio Martínez del Barrio Miembro del Steering Comité de EURELECTRIC 7

8 Demanda y operación Demanda y operación del sistema eléctrico La demanda de energía eléctrica del mercado peninsular en el primer trimestre del año creció un 4,6% respecto al mismo período del año anterior, con un total de GWh demandados. En el conjunto del año móvil, la demanda descendió en un 1,9%, con un total de GWh. Corregida por el efecto de la laboralidad y de las temperaturas, el crecimiento estimado de la demanda en este período es del 3% mientras que, en el año móvil, dicho crecimiento se mantiene negativo en un 1,7%. En el primer trimestre del año la demanda de potencia máxima se cifró en MW en barras de central y tuvo lugar el día 11 de enero a las 20 horas; dicha demanda de potencia es inferior en un 1,7% al valor histórico de MW registrado en día 17 de diciembre de 2007 también a las 20 horas. La mayor demanda diaria de energía eléctrica del primer trimestre de 2010 alcanzó la cifra de 895,4 GWh y correspondió al día 12 de enero, siendo algo inferior a la histórica de 901,1 GWh del día 18 de diciembre de La producción bruta de los productores en régimen ordinario descendió un 3,3% respecto al primer trimestre de 2009, con un total de GWh producidos. Las causa de este descenso es la progresiva aportación del régimen especial a la cobertura de la demanda. Por tecnologías, cabe destacar el aumento del 82,8% de la producción hidráulica como consecuencia de las fuertes precipitaciones registradas en los primeros meses del año. La producción nuclear aumentó un 2,4% y la realizada con el resto de combustibles fué inferior a la del año anterior, destacando el descenso del 62,5% de la producción con carbón respecto al primer trimestre de Hasta el mes de marzo, el crecimiento de la demanda fue del 4,6% En el primer trimestre del año, el régimen especial aportó al sistema GWh, con un crecimiento del 24% respecto al mismo período del año anterior. Un 53,4% de la energía producida por estos productores fue de origen eólico, producción esta que ha tenido un crecimiento del 39,7% respecto a la correspondiente del pimer trimestre de Tabla 1 En cuanto al año movil se refiere, la producción del regimen oridinario fue de GWh, habiendo descendido un 10,8%, y las aportaciones Tabla 1. Balance de energía eléctrica peninsular. 1er. trimestre de

9 Demanda y operación Gráfico 1. Saldo físico de intercambios internacionales (GWh) Importaciones Exportaciones Saldo Intercambios internacionales E A J O E A J O E A J O E A J O E A J O E A J O E A J O E Fuente: Red Eléctrica de España Gráfico 2. Evolución de las reservas hidroeléctricas totales (GWh) Máximo Mínimo Medio Capacidad máxima Reservas Máximo estadístico Mínimo estadístico D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D Fuente: Red Eléctrica de España del regimen especial se situaron en un montante de GWh con un incremento del 22,1% y correspondiendo un 47,4% del mismo a la eólica. Por tipos de combustible, y en cuanto se refiere al régimen ordinario, solamente la producción de las centrales hidraúlicas registró una variación positiva, aumentando un 17,8%, y entre la caida generalizada del resto de las producciones destaca la del 38,3% de las centrales de carbón. El saldo de los intercambios internacionales resultó exportador en todos los meses del trimestre, con un total de 1391 GWh netos exportados, valor inferior en un 11,4% al saldo exportador del período enero-marzo de Las reservas de agua del conjunto de los embalses de aprovechamiento hidroeléctrico se situaron al final del período al 78,9,0% de su capacidad máxima, valor superior en 28 puntos porcentuales a las reservas existentes a finales de diciembre de 2009, y superiores en un 52,8% a las reservas medias históricas de este período. (*) Comentarios de UNESA sobre la información numérica de Red Eléctrica de España, S.A. 9

10 Mercados Mercado eléctrico de generación Durante el primer trimestre del 2010, la energía contratada en el mercado de generación (excluyendo la demanda del consumo de bombeo) ha sido de GWh, un 4,44% mayor que en el mismo periodo del año anterior. De este total, el 65,6% corresponde al mercado libre (comercializadores en el mercado libre, consumidores directos en el mercado libre y exportaciones de comercializadoras en el mercado libre) y el 34,4% restante al suministro realizado por los comercializadores de último recurso. Si comparamos estos porcentajes con los correspondientes al primer trimestre de 2009 se observa un incremento importante del porcentaje de energía comercializada en el mercado libre. En concreto, en el primer trimestre de 2009, solo un 47,5%, de la energía se comercializó en el mercado libre. Gráfico 1 El precio final medio de la demanda nacional, compuesto por el mercado libre y el mercado regulado, ha alcanzado durante el año 2009 los 35,48 /MWh, un 27,8% inferior al del primer trimestre de El precio de la energía destinada a las comercializadores de último recurso, se ha situado en el primer trimestre de ,38 /MWh, un 22,7% inferior al registrado en el mismo periodo del año anterior. El precio de la energía adquirida por comercializadores en el mercado libre, consumidores directos en el mercado libre y exportaciones de comercializadoras en el mercado libre se sitúa en 34,19 /MWh, un 30,9% inferior al del primer trimestre de 2009 y un 8,5% inferior al precio de las compras realizadas por los comercializadores de último recurso. En el gráfico 2 se observa la comparación de los precios diarios finales de la demanda nacional durante el primer trimestre de 2009 y Como puede verse, a excepción de tres días, los precios en 2010 han sido inferiores a los del año anterior. Del precio final medio del mercado, durante el primer trimestre de 2010, 35,48 /MWh, el mercado diario e intradiario ha sido de 27,34 /MWh, lo que representa el 77,1% del precio final. Por su parte, los pagos por capacidad han tenido una repercusión de 2,93 /MWh, lo que supone un 8,3% y el resto de componentes, que engloban las restricciones técnicas, los servicios complementarios y la gestión de desvíos incluyen asciende a 5,21 /MWh, un 14,7%. Si comparamos estos valores con los habidos en el primer trimestre de 2009, podemos observar que el peso del mercado diario e intradiario en 2009, fue significativamente mayor, un 90,7%, representando los pagos por capacidad un 2,8% y el resto de costes el 6,5% restante. Los principales motivos que justifican estas variaciones son el hecho de que en 2010 toda la demanda paga pagos por capacidad, mientras que hasta julio de 2009, solo la demanda en mercado pagaba por este concepto, y en segundo lugar la caída de los precios en el mercado diario. Respecto a las energías utilizadas en los servicios de ajuste del sistema, y con datos referidos al primer trimestre del año, se observa un incremento del 58,4% respecto a igual periodo del año anterior. Mientras que en enero-febrero de 2009 se utilizaron GWh en los dos primeros meses de 2010 se han utilizado GWh. De este total, las restricciones técnicas programadas han supuesto un 44,1% del total de la energía utilizada en estos servicios de ajuste, seguida por la energía utilizada en la gestión de desvíos con un 18,3% del total. Si analizamos las variaciones entre ambos periodos, podemos observar como el mayor incremento, en términos porcentuales, se produce en las restricciones en tiempo real, con una variación del 178,7%. Tras las restricciones en tiempo real, la energía utilizada en gestión de desvíos, con un 83,4% ha sido la que mas incremento ha tenido. No obstante, si medimos la variación en términos absolutos, la energía utilizada en las restricciones técnicas programadas ha sido la que mas ha variado, con un incremento de GWh. Este incremento de la energía programada por 10

11 Mercados restricciones se debe, en gran medida, a la necesidad por parte del operador del sistema de programar cada vez mayor cantidad de reserva rodante adicional a fin de garantizar la cobertura de la demanda, ante posibles desvíos sobrevenidos en la generación no gestionable. Gráfico 1. Demanda en el mercado de generación (GWh) Gráfico 2. Precios finales ( /MWh) 60, ,00 48,35 49,11 49,51 37,38 35,48 34, , er. T er. T ,00 1er T er T 2010 Suministro libre Suministro a tarifa Suministro a tarifa Total mercado Suministro libre Fuente: Red Eléctrica de España Fuente: Red Eléctrica de España Gráfico 3. Evolución de los precios diarios finales de la demanda nacional ( /MWh) 80,00 70, ,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 Fuente: CNE Enero Febrero Marzo Gráfico 4. Mercados de generación. Energía gestionada (GWh) Gráfico 5. Componentes del precio final ( /MWh) er T er T 2010 RR.TT. 9,8% Procesos OS 4,8% Mercado diario 77,0% Pagos por capacidad 8,2% Restricciones Técnicas Regulación secundaria Regulación terciaria Gestión Desvíos Restric en Tiempo Real Fuente: Red Eléctrica de España Fuente: Red Eléctrica de España (*) Comentarios de UNESA sobre la información numérica de Red Eléctrica de España, S.A. 11

12 Medio Ambiente Vehículo Eléctrico y Transporte Sostenible El automóvil se ha convertido en un signo de avance de la sociedad, siendo uno de los inventos que más ha cambiado los hábitos diarios y para algunos la libertad personal. Su desarrollo en las últimas décadas ha sido enorme y su peso en la industria, el empleo y la balanza comercial de la economía española es muy significativo. Sin embargo una excesiva motorización tiene efectos negativos, tanto desde el punto de vista medioambiental como de dependencia energética del petróleo. En este sentido, las previsiones de calentamiento global y cambio climático, junto con las perspectivas de agotamiento y encarecimiento progresivo del petróleo, hacen necesaria y urgente la transformación de los patrones de movilidad y el desarrollo de tecnologías que permitan alcanzar un escenario de transporte sostenible en el El sector eléctrico está apoyando el desarrollo de un automóvil sostenible, al igual que lo ha hecho con otros medios de transporte como el ferrocarril, el metro, y el tranvía. El transporte en términos energéticos En la Unión Europea de los 27, el sector del transporte supone un consumo de energía final de 377 millones (1) de toneladas equivalentes de petróleo (Mtep), lo que representa un 33% del total de la energía final consumida. En España, con un consumo de 42 Mtep, este mismo porcentaje alcanza la elevada cifra de un 43%, con el efecto añadido de una dependencia exclusiva del petróleo, el cual procede de unos pocos países que presentan una enorme inestabilidad geopolítica. Gráfico 1 Pero después de muchos años la pregunta clave es: se puede concebir un transporte sin petróleo?, sobre todo si consideramos que el 92% de la energía necesaria para este sector depende del mismo. El transporte supone prácticamente el 50% de la demanda de petróleo mundial, correspondiendo de ese porcentaje 40 puntos al transporte terrestre, 6 al aéreo y 4 al marítimo. El automóvil, en concreto, supone casi el 30% de la demanda total de petróleo. Gráfico 2 En el mundo circulan 900 millones de vehículos, de los cuales aproximadamente 30 millones lo hacen por España; casi tres cuartas partes corresponden a turismos. La industria del automóvil está viviendo momentos de transformación: la caída de ventas derivada de la actual crisis financiera está sirviendo de catalizador para transformar la fabricación de los vehículos de combustión (en adelante ICE) tal y como la concebíamos. Los diferentes gobiernos, como estímulo positivo, están promoviendo la subvención directa a la venta de vehículos menos contaminantes y por otro lado, están obligando a los fabricantes a producir vehículos con menores emisiones de CO2 por kilómetro recorrido. El Reglamento CE443/2009 obliga a la reducción de emisiones de CO2, desde un promedio actual de 160g de CO2/Km hasta un objetivo de 95g CO2/Km en el 2020 (2). Gráfico 3 Ahora más que nunca, se están teniendo en cuenta los conceptos de respeto al medio ambiente y de eficiencia energética por kilómetro recorrido. Así, la electrificación del transporte aparece como respuesta ante la necesidad de mayor eficiencia energética y de menores emisiones. Es importante identificar cómo la electrificación del transporte puede contribuir a alcanzar los objetivos de eficiencia energética fijados para Las perspectivas para la próxima década son de una evolución hacia vehículos de menor coste y tamaño, respetuosos con el medio ambiente y fácilmente manejables en su uso urbano. Este futuro patrón de movilidad sostenible compensará los efectos negativos de contaminación y congestión en las ciudades. 1. Datos comparables a UE 27 procedentes de informe EUROSTATS para el año 2007 provisionales. La metodología EUROSTATS no considera el consumo para usos no energéticos. 2. Con el Vehículo Eléctrico ( que no emite CO2) y el actual mix energético europeo ya se logran niveles de emisiones por debajo de los objetivos del Además se tendría que añadir la contribución a los objetivos del incremento de energías renovables previstas para ese año. 12

13 Medio Ambiente Gráfico 1. Consumo de energía sectores Consumo de energía finalfinal porpor sectores Gráfico 2.Millones Millones dede vehículos vehículos Un nuevo electrodoméstico móvil? El vehiculo eléctrico es un nuevo electrodoméstico que necesita energía móvil. El cliente se mueve por la red eléctrica, con capacidad de demandar una recarga durante su itinerario. Es un concepto de uso similar al roaming de las telecomunicaciones. Los primeros vehículos eléctricos (en adelante EV) fueron concebidos en el año 1832, por un afamado empresario escocés llamado Robert Anderson. Francia y Gran Bretaña fueron las primeras naciones en iniciar su desarrollo. Como dato curioso, se puede decir que en 1897 los taxis de Nueva York, que por entonces eran totalmente eléctricos, mostraban evidentes ventajas frente al motor de gasolina: los periodistas de aquel momento afirma- electricidad número 40, abril, 2010 Gráfico 3. Gramos de CO2 por km recorrido ban que no vibran, no desprenden olores ni ruidos y tampoco necesitan del cambio de marchas. Aquellas razones de peso, hoy siguen teniendo plena vigencia. Sin embargo y a pesar de lo anterior, los vehículos de combustión se impusieron a los eléctricos. Es una larga historia que se puede abreviar si nos percatamos de que en el contexto de la época no se hablaba de dependencia energética, ni de crisis del petróleo ni de seguridad de suministro. La preocupación por nuestro medio ambiente y la Sostenibilidad mucho más reciente. El vehículo eléctrico aúna tres elementos esenciales para el transporte de personas: es sostenible para nuestro planeta, es, después del transporte público, el medio de desplazar personas y mercancías más eficiente energéticamente y que brinda 13

14 Medio Ambiente mayor bienestar personal, dado que lo seguimos prefiriendo al transporte colectivo. Gráfico 4 Los fabricantes de automóviles, conscientes de ello, comienzan a dar respuesta tanto a la demanda destinada a entornos urbanos como a la de largo recorrido. Para el uso urbano, veremos que aparece el vehículo eléctrico puro (en adelante BEV) (3), mientras que para necesidades superiores de autonomía, aparece el vehículo híbrido enchufable (en adelante PHEV), que con una electrificación parcial puede conseguir autonomías superiores incluso, al vehículo convencional (ICE). Ambas versiones están incluidas en los planes de fabricación de las principales marcas de automoción en el periodo El sector del transporte viene al sector eléctrico con un fenómeno de convergencia: tenemos que lograr su implementación, apoyar su desarrollo y lograr que no se realice en detrimento de la seguridad de suministro eléctrico, como marca nuestra obligación legal. Es importante por tanto, conocer cómo funciona este nuevo electrodoméstico en la actualidad y sobre todo, en la próxima década. Cómo funciona un vehículo eléctrico? Gráfico 4 Desde el punto de vista energético, el vehículo eléctrico es un nuevo elemento que demanda energía eléctrica para su almacenamiento y posterior utilización como elemento auxiliar o principal de propulsión. Un motor eléctrico transforma energía eléctrica en energía mecánica. Los vehículos eléctricos híbridos lo pueden hacer en serie, paralelo o mixto, lo que nos lleva a hablar de, al menos tres grados, de menor a mayor electrificación del vehiculo eléctrico: Gráfico 5. En función de la modalidad de transporte requerida, el usuario optará por un tipo híbrido o eléctrico puro, al igual que en el pasado se ha definido un perfil de conductor para diesel o gasolina. Así, por término medio, los conductores de vehículos diesel tienen un mayor consumo de kilómetros frente a los de gasolina ( Km/año para diesel vs Km/año gasolina, nos da un promedio de Km/año) (4). En nuestro análisis energético es importante identificar las características técnicas actuales y futuras del vehiculo eléctrico, dado que los comportamientos energéticos ligados a nuestra red van a depender de la evolución tecnológica de vehículos y baterías que tenga lugar durante la próxima década. Los cuatro parámetros que veremos a continuación, muestran nuestras estimaciones de dicha evolución para el momento actual, el 2015 y el 2020, a partir de diferentes informes de prospectiva tecnológica del sector de automoción y de nuestro análisis interno: por el lado del vehículo está el consumo promedio de energía, medido en kwh por cada 100 Km, el cual, en función de la batería, resultará en una autonomía promedio obtenida a partir de una sola recarga. A su vez, por el lado de la batería tenemos dos conceptos esenciales: la densidad energética, medida en Wh por Kg. de batería y la capacidad energética, medida en kwh. Se espera casi duplicar los valores de partida, por la evolución basada en baterías de ión litio. Gráfico 6 3. Es preciso destacar que el 80% de la población realiza desplazamientos diarios inferiores a 50 Km. 4. Fuente INE: Encuesta de hogares y medioambiente. 14

15 Medio Ambiente De esta evolución, estimamos que el vehículo eléctrico podrá competir parcialmente al inicio con los actuales vehículos de combustión y completamente en unos años. Gráfico 5. Grado de Electrificación del vehículo Gráfico 6 Batería Vehículo 15

16 Medio Ambiente El reto de la descarbonización planteado por la Unión Europea En septiembre de 2009, el presidente de la Comisión Europea, José Manuel Durão Barroso, declaraba como prioridad para los próximos cinco años la descarbonización del transporte mediante el desarrollo de vehículos limpios basados en la electricidad. Esto se ha traducido en el endurecimiento de las normas junto a incentivos desde la UE (5) hacia el sector del transporte. La intervención política pretende lograr la descarbonización del transporte (reducción de emisiones de CO2 por Km recorrido) y su actuación se centra en 4 líneas: A) Fabricación de vehículos limpios: desde la UE se envía un mensaje a los fabricantes sobre la necesidad de tecnologías bajas en emisiones. B) Fiscalidad medioambiental: asociar los impuestos del automóvil a criterios medioambientales, rediseñando una tributación progresiva a las emisiones. C) Concienciación ciudadana: promover el uso del transporte público, desplazamientos en bicicleta o a pie, técnicas de conducción eficiente y compra de vehículos de menor cilindrada y menos contaminantes. D) Planificación Urbanística: Desarrollo de carriles bici, bus y zonas de recarga para vehículo eléctrico. Para que lleguemos a entender el enorme cambio que todas estas medidas implican para las características de consumo y eficiencia del vehículo, podemos hacer una comparativa que nos aclare este concepto. Como hemos visto, el promedio de emisiones de los vehículos actualmente es de 160 gramos de CO2 por kilómetro. Pero qué características tendrán que tener los vehículos de combustión en el año 2020 para cumplir el reglamento CE443/2009 de emisiones? De modo simplificado, para cumplir con el objetivo de 95 gramos de CO2 por kilómetro, el consumo promedio tendría que ser de 3,5 litros de gasolina a los 100 Km, cifra inalcanzable manteniendo intactas las prestaciones actuales si observamos la situación de partida. Grafico 7 El sector eléctrico contribuye a solucionar el reto del sector transporte La electricidad presenta como ventaja frente al combustible convencional, el petróleo, dos argumentos incontestables: mayor eficiencia energética y menores emisiones. Gráfico 8 Esto lo evidencia un análisis comparativo en términos de eficiencia y emisiones, del combustible empleado en un vehículo desde pozo hasta las ruedas. Podemos ver una síntesis del caso Español con datos del año 2007 (6) : Gráfico 9 Eficiencia Energética: si realizamos el producto de los factores de eficiencia de planta a tanque y de tanque a ruedas, tenemos como resultado que la gasolina tiene una eficiencia del 17% = 83% x 20% frente a un rango de eficiencia del 30%-68% que presenta el kilovatio, en función de la tecnología empleada para su producción. En cualquier caso, la eficiencia del kilovatio es siempre superior a la de la gasolina. Con este argumento podemos afirmar que el mix empleado en la producción de un kilovatio presenta una mayor eficiencia de tanque a ruedas frente a la combustión. 5. Véase en anexo al final del artículo la referencia a legislación europea aparecida al respecto. 6. IEC: Vehículo de combustión interna: Consumo 5,9 l/100 Km gasolina y 7 l/100 Km diesel PHEV: Vehículo Híbrido enchufable : consumo 3,0 l/100 Km y 8 kwh/100 Km BEV Vehículo Eléctrico 13 kwh/100 Km (Fuente AIE) Central de Carbón: Eficiencia media de 35% y emisiones g/kwh (941 s/aie España 2007) Central CCGT: Eficiencia media de 50% y emisiones g/kwh (350 s/aie España 2007) Renovable/Nuclear: Eficiencia mínima de 80% y emisiones equivalentes a 5-20 g/kwh. 16

17 Medio Ambiente Gráfico 7. Equivalencia emisiones y consumo a los 100 km Gráfico 8 Gráfico 9 17

18 Medio Ambiente Es preciso tener en cuenta que cualquier tecnología de generación eléctrica es más eficiente (7) que los combustibles fósiles en un análisis de pozo a ruedas. Gráfico 10 Por el lado de las emisiones de CO2, es preciso remarcar que las emisiones del automóvil han aumentado un 80% entre el período 1990 y 2006, muy por encima del 15% de crecimiento establecido para 2010 en el protocolo de Kyoto para España. Además, la contaminación urbana que genera es otro reto importante. Un vehículo nuevo contamina 30 veces menos que uno antiguo, pero resulta insuficiente. Con la entrada del diesel, las emisiones de partículas han aumentado, traduciéndose en un empeoramiento de la calidad del aire en zonas urbanas. Emisiones de CO2: un vehículo movido por energía eléctrica tendría unas emisiones promedio de 390 g/kwh, que equivalen a 51 g/km, casi un 68% inferior al valor actual promedio de la UE, (160 g/km) y un 46% por debajo del objetivo de la UE en el objetivo futuro a 2020 (95 g/km). Además, el cambio de mix energético en España previsto para 2020, resultará en un promedio sectorial de menos de 200 g/kwh, equivalentes a menos de 40 gramos/km, un 58% por debajo del objetivo de la UE en Del análisis de emisiones de CO2 por tecnología (8) tenemos siempre menores emisiones, medidas en g/km, para cualquier tecnología eléctrica empleada: Gráfico 11 El sector eléctrico y el sector del transporte se complementan Algunos países, y de manera destacada España, ya han incorporando a su mix de generación, potencia energética de naturaleza renovable junto con tecnologías más eficientes de gas, como las centrales de ciclo combinado, traduciéndose en una mayor eficiencia energética promedio del sistema: Gráfico 12 Existe un consenso generalizado que apunta a las energías renovables como fuente principal de recarga del vehículo eléctrico, a partir de la electricidad producida por parques eólicos durante las horas valle nocturnas. Esto supone una indudable ventaja para el sistema eléctrico, al poder almacenar en la batería del vehículo eléctrico la energía sobrante en periodo valle. Se puede hacer la analogía entre el vehículo eléctrico y las centrales de bombeo, como almacenes de la energía excedente y de bajo coste cuyo consumo se efectúa en otros momentos distintos a los de su producción, con lo que el vehículo eléctrico también contribuye a aplanar la curva de demanda eléctrica. Es incuestionable que la energía aprovechada de esta forma aporta una eficiencia adicional, sobre todo en el caso de tener que verter energía en el valle nocturno por falta de un mercado en el que poder emplearla. En lo que respecta al combustible kilovatio, se pone de manifiesto la magnifica posición del sector eléctrico para lograr mejorar la eficiencia energética y las emisiones del sector del transporte. Adicionalmente, la electricidad, frente a otras alternativas como el bio-diesel o el hidrógeno parte con una ventaja y es que la mayoría de la infraestructura (instalaciones de generación, redes de transporte y distribución) necesaria para recargar el vehículo eléctrico ya se encuentra disponible, frente a la que sería necesaria desarrollar para las otras alternativas. En qué fase nos encontramos? Nos encontramos en una fase inicial de desarrollo tecnológico, es momento de trabajar en la estandarización de los elementos de recarga, los enchufes, protocolos de comunicación entre el vehículo y las redes eléctricas. Esto requiere de inversiones millonarias para este I+D, en muchos casos impulsado por la Administración y las insti- 7. El vehiculo de combustión obtendría una eficiencia promedio de pozo a ruedas del 17%, como hemos visto. El resultante de aplicar las diferentes eficiencias tecnológicas: Central de Carbón 35% x 85%=27%, Central de Ciclo Combinado 50% x 85%=43%, Nuclear o Renovable 80% x 85%=63%. 8. Para convertir kwh a Km utilizaremos el rendimiento de 17,5kWh por cada 100 Km visto anteriormente en las características de los motores eléctricos y evolución prevista. 18

19 Medio Ambiente Gráfico 10 Eficiencia Energética Gráfico Emisiones Gráfico 12 19

20 Medio Ambiente tuciones, ambas implicadas en facilitar que el trabajo de la industria sea fructífero. Gráfico 13 Un excesivo ruido mediático hace que se atraigan unas expectativas de negocio desorbitadas, cuando la realidad es distinta: el vehiculo eléctrico es una cuestión abierta hacia la Sostenibilidad del transporte y tenemos que lograr que no sea excesivamente caro para el sistema energético, desde el punto de vista de costes incrementales. Poniendo números a las expectativas En los próximos cinco años se espera que uno de cada diez vehículos vendidos sea eléctrico (en sus dos modalidades: BEV y PHEV). Con este esfuerzo comercial se logrará que en el año 2020 circulen algo más de 2,1 millones de vehículos enchufados a la red eléctrica, lo que supondría un 10% (9) del parque automovilístico de turismos actual. Gráfico 14 Es de esperar que inicialmente tengan un mayor éxito y aceptación los vehículos eléctricos híbridos y enchufables, para dar paso más adelante al vehículo eléctrico puro una vez resueltos los límites de autonomía derivados de la batería. Este 10% tiene como consecuencia un enorme esfuerzo comercial, que se traduce en unas ratios de venta sobre el total anual del orden de 1 de cada 10 sobre turismos vendidos en el año 2015 e incluso de un 1 de cada 3 sobre los vendidos en el año 2020: Gráfico 15 Por el lado de la demanda de energía, consideramos un kilometraje promedio de uso de Km en términos de energía desde kwh hasta kwh en el 2020 si confiamos en las mejoras revistas (véase gráfica previa de 20kWh/100km a 17,5kWh/100km de consumo promedio). En términos de energía esto puede representar un 1,7% de la demanda en 2020 sobre un caso de demanda eficiente y acorde a los objetivos de eficiencia energética al Grafico 16 Desde el punto de vista de negocio incremental, no supone mucho tamaño, pero como hemos dicho la razón y origen de nacimiento de la electrificación del transporte es una cuestión de Sostenibilidad. En momentos donde el gobierno apuesta decididamente por el desarrollo del vehículo eléctrico, tanto a nivel nacional como en las diferentes cumbres de la Presidencia Española en la UE, también nos encontramos con incertidumbres en los agentes que van a participar, modificaciones en la Ley Gráfico 13 Gráfico 14. Mercado acumulado España EV (BEV+PHEV) Mercado acumulado España EV (BEV+PHEV) Agresivo Media Conservadora 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0, ,3 0,9 0,6 0,0 0,00,0 0,1 0,1 0,3 0, ,2 1,7 9. Diferentes estudios corroboran estos escenarios en sus diferentes versiones. Hemos respetado las cifras publicadas en el Plan de Impulso al VE publicados en el mes de abril de 2010 y proyectado al

21 Medio Ambiente % Ventas % Ventas Gráfico Gráfico 16 Energía Energía del sector eléctrico, aparición de la nueva figura del gestor de recarga energética, cambios en la Ley de la propiedad horizontal, subvenciones directas y el anuncio de tarifas súper valle. Gráfico 17 Gráfico 17 0,0 0,0 Volumen de inversiones en instalaciones del cliente final Desde el punto de vista de inversiones, para las hipótesis anteriormente descritas, tenemos el siguiente volumen estimado para puntos de recarga (10), con independencia de quien lo pague, si usuario final o empresas intermedias: Gráfico 18 Supone un enorme esfuerzo para todos los agentes, con una inversión acumulada que puede alcanzar los millones de euros. Para algunos agentes como las constructoras, el VE se ve como la oportunidad de ganar un margen atractivo en la construcción y el despliegue de esta infraestructura. La figura del gestor de recarga energética pudiera asumir las inversiones en centros comerciales, pero es dudoso que vaya a acometer inversiones más allá de sus metros cuadrados de influencia. 10. Hipótesis de precio por punto de recarga: domicilio 400, Sede Social 500, Centros Públicos 2.000, Vía Pública

22 Medio Ambiente Gráfico 18 Volumen de inversiones en instalaciones de distribución Pero para el sector eléctrico, el vehículo eléctrico se concibe como una pieza esencial para la Sostenibilidad y eficiencia energética nacional. Entendemos que debe ser abordado coordinadamente por la Administración y el sector eléctrico bajo criterios más amplios que los de oportunidad. El sector eléctrico está interesado en la entrada de este nuevo fenómeno, y hemos visto razones complementarias con el sector de automoción, pero desde un punto de vista específicamente de redes se pretende hacer un despliegue con criterio de negocio regulado, como es el de la distribución eléctrica y emplear el menor volumen de inversiones posible, para no encarecer innecesariamente la tarifa. Estudiaremos diferentes casos de gestión del valle nocturno y de la concurrencia de vehículos en las redes de distribución, con vistas a minimizar el volumen de inversiones necesarias. Gráfico 19 De un estudio en función de las necesidades incrementales de potencia podemos concluir que las inversiones necesarias en la red de distribución podrían llegar a ser cuantiosas si no se realizan en valle nocturno y si no se gestiona la simultaneidad de vehículos dependientes de un mismo centro de transformación (11) : Gráfico 20 Para modular esto, el regulador puede optar por dar una señal de precio al valle y a la punta, o bien por medidas encaminadas a la limitación de potencias, basadas en las posibilidades que dan los nuevos contadores inteligentes. Es importante conocer el enorme impacto de no hacer llenado en valles, podemos llevar las inversiones necesarias a un múltiplo superior a 5 si no se hace adecuadamente. Hasta el momento sólo hemos visto reflejada una señal de precio en el anuncio de tarifa súper valle, pero a nuestro entender esto es insuficiente, puesto que el diferencial de precios punta valle Gráfico Cálculo de sobrecarga en baja tensión en base a horas fuera de valle sobre la potencia total de recarga existente. Coeficiente de simultaneidad empleados 20% y 40% para bajo y alto. Se considera existe gestión de la demanda a partir de un 50% de llenado en valle nocturno. 12. Podemos estimar para un consumo anual de km una factura en gasolina de 950 vs 330 en eléctrico, existe tal diferencia que al mes es inelástico el comportamiento ante variaciones de hasta el 50%. 22

23 Medio Ambiente Gráfico 20. Inversiones acumuladas en DSO Gráfico 21 actual, no motivará al consumidor a desplazar su consumo al valle nocturno. Hoy en día, el diferencial gasolina vs. kilovatio de por sí ya es tan abismal (al menos 3 veces (12) superior en la factura promedio que resultaría) que no tendría señal de precio para pasar su consumo de la punta al valle, por muy bajo que fuera ese precio. Por otro lado, para hacer una adecuada gestión del coeficiente de simultaneidad, es preciso que las redes pasen a ser inteligentes a la hora de incorporar el vehículo a la recarga. Como podemos apreciar, el vehículo en su componente energética tiene que ser gestionado por las empresas eléctricas, quienes han de convivir con gestores de recarga que ayuden a impulsar la recarga privada, (pero siempre sometidos a las prioridades de seguridad de abastecimiento energético) y a lograr que el impacto en las redes tanto a nivel técnico como económico, sea el menor posible. En cuanto a la contribución del vehículo eléctrico respecto a una reducción de la intensidad energética del transporte, hemos de decir que la oportunidad es muy importante, aun cuando al 2020 sea una meta difícil. Si todo el parque de turismos fuese electrificado, el aporte del vehiculo eléctrico a la eficiencia energética del transporte sería de un ahorro de 7,5 millones de toneladas equivalentes de petróleo, una cantidad muy importante para los objetivos de mejora de eficiencia energética establecidos en la Ley de la economía sostenible y en las recomendaciones de la Directiva 2006/32/CE. Podemos ver la evolución de esta afirmación en el gráfico 21. El impulso del vehículo eléctrico supone que nuestro sector eléctrico tiene la oportunidad de participar en un fenómeno histórico y determinante en la Sostenibilidad del planeta. Como conclusión nuestro sector, en las circunstancias actuales, constituye un aporte esencial para lograr el cumplimiento de los objetivos europeos en el sector del transporte: la mayor eficiencia energética de los vehículos eléctricos, su consumo de electricidad con una creciente componente de recursos autóctonos y de bajas emisiones y la posibilidad de gestionar su demanda para optimizar el uso de la infraestructura eléctrica, constituyen herramientas para el cumplimiento de los obje- 1 tivos energéticos europeos. 23 1

24 Medio Ambiente Endesa Endesa ha fijado la política de desarrollo del modelo de transporte sostenible basada en el vehículo eléctrico como una de las vías principales para su lucha contra el cambio climático, pilar fundamental de su Plan Estratégico de Sostenibilidad Podemos agrupar nuestra actividad en 3 frentes, participando en diferentes grupos de trabajo, en protocolos de estandarización y en los proyectos de demostración. Al mismo tiempo, Endesa mantiene una línea de alianzas abierta a socios de primer nivel de cara a su impulso y liderazgo en el desarrollo de la electrificación del transporte en España. Anexo: Regulación europea Reglamento (CE) no 443/2009 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de abril de 2009, por el que se establecen normas de comportamiento en materia de emisiones de los turismos nuevos como parte del enfoque integrado de la Comunidad para reducir las emisiones de CO2 de los vehículos ligeros. Directiva 2009/28/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de abril de 2009, relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables y por la que se modifican y se derogan las Directivas 2001/77/CE y 2003/30/CE. Directiva 2009/29/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de abril de 2009, por la que se modifica la Directiva 2003/87/CE para perfeccionar y ampliar el régimen comunitario de comercio de derechos de emisión de gases de efecto invernadero. Directiva 2009/30/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de abril de 2009, por la que se modifica la Directiva 98/70/CE en relación con las especificaciones de la gasolina, el diésel y el gasóleo, se introduce un mecanismo para controlar y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, se modifica la Directiva 1999/32/CE del Consejo en relación con las especificaciones del combustible utilizado por los buques de navegación interior y se deroga la Directiva 93/12/CEE. Rafael Sánchez Durán Subdirector de Desarrollo de Estrategia para España y Portugal de ENDESA. 24