Homo Electric, Parte 2: Cómo hacer que la electricidad vuelva a ser genial

La revolución eólica y solar

Este artículo es el segundo de una serie de cuatro partes.

Parte 1: La Contrarreloj de Trillion Dollar, aquí
Parte 3: Vamos a necesitar una bicicleta mejor, por aquí
Parte 4: La suma de nuestras opciones, por aquí

Pensemos lo impensable, hagamos lo que no se puede deshacer. Preparémonos para lidiar con lo inefable en sí mismo y ver si no podemos hacerlo después de todo.
Douglas Adams, Agencia de detectives holísticos de Dirk Gently

Hace unos meses, la capacidad total mundial de energía eólica y solar superó el hito histórico de 1,000 GW. Lo que suena bastante emocionante. ¿Pero eso qué significa exactamente?

Quizás recuerdes de la escuela que un vatio es una medida de energía, y sabemos que 1,000 vatios son 1 kilovatio, 1,000 kilovatios son 1 megavatio y 1,000 megavatios son 1 gigavatio (años de lidiar con discos flash y discos duros significa que estamos familiarizados con ese tipo de matemática). Pero ninguna de estas palabras nos da un sentido de escala. Es difícil entender lo que realmente hace 1 gigavatio, o cómo se ve, así que aquí hay una perspectiva (gracias a Mike Mueller y Mikayla Rumph por permitirme estafarlos descaradamente):

1 GW =

3.125 millones de paneles solares

431 aerogeneradores

100 millones de LED

Basado en la típica lámpara LED A19 de 78 lúmenes por vatio

3 millones de caballos

En Regreso al futuro II, el DeLorean requiere 1.21 GW para deformar el continuo espacio-tiempo

La presa Hoover tiene 2 GW de capacidad

La presa de las Tres Gargantas en China, tiene 22 GW

La central eléctrica más grande del mundo y la estructura de hormigón más grande del planeta.

También hay una diferencia entre la cantidad de energía que puede producir algo cuando se mueve a toda velocidad, la cantidad de energía que realmente produce. En el video de arriba, el río Yangtze está en pleno flujo, pero eso solo ocurre durante unos días al año. ¿Esos 3.125 millones de paneles solares que conforman una planta solar de 1GW? Solo funcionan cuando el sol está brillando, lo que significa que incluso en un lugar donde el sol brilla 12 horas al día, durante todo el año, solo están sacando energía la mitad del tiempo. El factor de capacidad promedio de ese sistema sería del 50%.

Para obtener una medida más útil, usamos algo llamado gigavatios hora, una medida de cuánta energía se produce con el tiempo. En el transcurso de un año, por ejemplo, nuestros 3.125 millones de paneles solares producirían (no se asuste, esta es la primera y última ecuación en este artículo):

1 GW (capacidad) x 12 (horas de sol) x 365 (días al año)
= 4,380 GWh (gigavatios hora / año)

Si nos alejamos, el consumo total de energía del mundo en 2017 fue el equivalente a 157 millones de GWh, lo que significa que si logramos convertir todo en electricidad, necesitaríamos 36,000 de esas plantas solares hipotéticas para alimentar el planeta. Digo hipotético, porque en el mundo real, es mucho más complicado. Por un lado, los factores de capacidad para la energía eólica y solar pueden ser mayores o menores dependiendo de dónde se encuentren, la demanda de energía sube y baja, y luego están todos esos miles de millones de personas, automóviles y calentadores que estarán en línea también. Por otro lado, a diferencia de los combustibles fósiles, la energía eólica, solar, geotérmica y mareomotriz son mucho más eficientes porque la energía se transforma directamente en electricidad, sin producir grandes cantidades de calor residual.

El punto aquí no son los números específicos. El punto es tratar de transmitir un sentido de la escala involucrada.

El hecho de que hayamos logrado construir 1,000 GW de capacidad de energía limpia en la última década es un logro extraordinario. Y, sin embargo, si vamos a limpiar todo el sistema energético mundial, tendremos que hacerlo 30 a 40 veces más ... y solo llegaremos hasta 2050.

¿Podemos hacerlo?

Tal vez.

Crédito de imagen: Revista Eólica y del Vehículo Eléctrico
No hay nada nuevo bajo el sol, pero hay nuevos soles.
Octavia E. Butler, Tramposo

Quiero montar mi bicicleta (energía limpia)

Si bien nuestros periódicos y pantallas están llenos de los pantalones diarios que empujan los políticos que se burlan, ha habido una revolución silenciosa sobre el terreno, impulsada no por el ecologismo o el altruismo, sino por la lógica fría y sin sangre del mercado.

En 2017, la inversión global en energía renovable superó fácilmente la inversión en carbón, gas y energía nuclear combinados. Gastamos $ 280 mil millones en energía limpia, y usamos ese dinero para construir 178 GW de energías renovables en un solo año; Las instalaciones solares solas alcanzaron 98.9GW. Y la mayor parte de eso ocurrió en los países en desarrollo, que agregaron un récord de 114GW de capacidad de generación de carbono cero de todo tipo en 2017, 94GW de los cuales fueron eólicos y solares, otro récord.

Para poner esto en perspectiva, hace diez años el mundo tenía 8GW de capacidad solar, la mayor parte en los techos de sobrevivientes canosos y ambientalistas que comen lentejas. Desde entonces, las instalaciones se han multiplicado por 57, y la escala de servicios públicos superó a la energía solar en pequeña escala en 2014. El precio de la energía de las plantas solares a escala de servicios públicos ha caído un 86% desde 2009. El precio más bajo para la energía solar el año pasado es el precio más alto ahora, y el precio se reducirá a la mitad nuevamente para 2020.

Fuente: BNEF (2017)

También estamos mejorando la tecnología todo el tiempo. Los avances ingeniosos de ingeniería, como el uso de alambre de diamante para cortar obleas de silicio en losas cada vez más delgadas, producen rendimientos más altos con menos materia prima. Las células también se están volviendo más pequeñas y más flexibles, utilizando nuevas técnicas de fabricación que requieren cada vez menos recursos. ¿Cuán pequeño? Pruebe con menos del ancho de un cabello humano. En junio de 2017, los científicos surcoreanos crearon células fotovoltaicas solares que tenían un grosor de 1 micrómetro. Las celdas producen aproximadamente la misma potencia que las celdas fotovoltaicas más gruesas, aunque en las pruebas, podrían envolverse alrededor de un radio tan pequeño como 1.4 milímetros.

También estamos utilizando nuevos materiales, como la perovskita, un mineral abundante y natural que podría hacer que las células solares sean aún más baratas en el futuro. Hoy, la mayoría de las células solares comerciales están hechas de silicio cristalino, que tiene una eficiencia relativamente alta de alrededor del 22%. Sin embargo, si bien el silicio es abundante, el procesamiento tiende a ser complejo y aumenta los costos de fabricación, lo que hace que el producto terminado sea costoso. Perovskite ofrece una solución más asequible. Según el profesor Yabing Qi, de la Universidad Normal de Shaanxi en China, “la investigación sobre las células de perovskita es muy prometedora. En solo nueve años, la eficiencia de estas células ha pasado del 3,8% al 23,3%. Otras tecnologías han llevado más de 30 años de investigación para alcanzar el mismo nivel ”. Hasta hace poco, el mayor talón de Aquiles de perovskita era que se degradaba al exponerse al aire, pero a principios de 2018, el Laboratorio Nacional de Energía Renovable del Departamento de Energía de EE. UU. Informó que al modificar Con las entrañas de la celda, pudieron exponerla al aire sin protección durante 1,000 horas, y retuvo el 94% de su eficiencia de conversión.

Este tipo de tecnologías todavía son extremadamente caras y lo serán por un tiempo. La mayoría ha estado en desarrollo por menos de una década. Sin embargo, dada la explosión de la inversión en este espacio, eventualmente llegarán a los mercados y comenzarán a ampliarse. Y con la escala, los costos bajan. Este es un punto crucial: las caídas de precios en la industria solar están ocurriendo no solo por la innovación en la tecnología de paneles, sino también por la innovación que reduce el costo de fabricación de los paneles, a través de la reducción de los costos de las instalaciones, y a través del puro aprendizaje de haciendo.

Esta curva de aprendizaje en realidad tiene un nombre. Se llama Ley de Swanston, y es uno de los fenómenos más famosos del mundo energético. Dice que el precio de la energía solar es una función de la escala. Cada vez que duplica la cantidad de energía solar que está fabricando, el precio cae un 28%. Y cada vez que duplica el tamaño de un proyecto solar a gran escala, reduce los precios en un 15%. Esto ha sido válido desde los primeros paneles solares utilizados para el programa espacial de los Estados Unidos en la década de 1970. Es una función exponencial.

El viento también tiene una curva de aprendizaje, con una reducción del 10,5% en el costo por cada duplicación de capacidad. Si bien esto es menos impresionante que el solar, es solo una parte de la historia. La energía eólica también se está volviendo más eficiente. El factor de capacidad promedio de la energía eólica terrestre aumentó de alrededor del 20% en 2000 a 42.5% para los proyectos construidos en 2016. Si esta tendencia continúa, los mejores sitios alcanzarán los factores de capacidad del 60% para 2025, acercándose a los niveles de confiabilidad de la carga base.

Las turbinas nuevas tienen palas más grandes y anchas, y sus torres son más altas, elevándolas hacia un aire menos turbulento. Los algoritmos que los calibran son más sofisticados, el modelado por computadora los posiciona de manera más efectiva en todo el paisaje y están equipados con más sensores, generando datos que mejoran el rendimiento operativo y alimentan el desarrollo de la próxima generación de máquinas. Según un informe de 2017 de Goldman Sachs, las turbinas eólicas de hoy generan la misma potencia en vientos de 18 km / h que las turbinas de hace una década requerían vientos de 36 km / h.

Sin embargo, cuando las turbinas eólicas se vuelven realmente emocionantes, es cuando las mueves de la tierra al mar. La energía eólica marina tiene tres ventajas clave sobre la energía eólica terrestre. Primero, la mayoría de las personas en el mundo viven cerca de la costa, por lo que no tiene que transmitir la energía tan lejos. En segundo lugar, debido a que los vientos oceánicos son más constantes, entregan energía que es menos variable que sus contrapartes en tierra. Los parques eólicos en tierra pueden tener factores de capacidad promedio de alrededor del 40%, pero las mejores turbinas nuevas en alta mar ya están en un 50% y eventualmente podrían llegar al 70% o más. Lo más importante, en el océano, con la tierra apenas a la vista, la única limitación en el tamaño es la ingeniería. En consecuencia, las turbinas en alta mar se están haciendo más grandes incluso más rápido que las turbinas en tierra en la última década.

Vestas, por ejemplo, acaba de lanzar una turbina costa afuera de 9.5 MW que es "dos o tres veces más grande que las turbinas estándar de hace solo unos años". Y en marzo de 2018, GE Renewable Energy anunció que invertiría $ 400 millones para desarrollar una nuevo monstruo de 12 MW: el Haliade-X, el aerogenerador más grande, más alto y más poderoso del mundo. Será tan alto como la Torre Eiffel, y cada una de sus hojas más largas que la Estatua de la Libertad. Su factor de capacidad promedio será del 63%, y se espera que las primeras unidades se envíen en 2021.

Tome todo esto junto y obtendrá uno de los cambios más rápidos y sorprendentes en la historia de la energía. Ya hemos pasado el punto en el que construir nuevos sistemas eólicos y solares es más barato que construir nuevos carbón o gas. Según la edición más reciente de un estudio de evaluación comparativa altamente influyente realizado por una empresa financiera llamada Lazard, el costo de producir 1 GWh de energía solar es ahora de $ 50,000, mientras que el costo de la misma cantidad de carbón es de $ 102,000.

Fuente: Lazard (2017)

Aún más sorprendente, ese mismo estudio informa que los costos del ciclo de vida completo de la construcción y operación de proyectos basados ​​en energías renovables han caído por debajo de los costos operativos solo de las tecnologías de generación convencionales como el carbón o la energía nuclear. Eso significa que hay lugares en todo el mundo donde ahora es más barato pegar turbinas y paneles que seguir sacando carbón del suelo.

"Hemos llegado a un punto de inflexión donde, en algunos casos, es más rentable construir y operar nuevos proyectos de energía alternativa que mantener las plantas de generación convencionales existentes".
George Bilicic, Jefe Global de Energía, Grupo de Energía e Infraestructura, Lazard

La economía está haciendo lo que los políticos no pudieron. No existe una fuerza política en la Tierra que pueda restringir la presión de precios más bajos por mucho tiempo. Es por eso que Christiana Figueres, ex Secretaria Ejecutiva de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, dice: "Ya no estoy preocupado por la electricidad". Es por eso que Sebastian Henbest, jefe de BNEF Europa, dice que "la energía solar y eólica ya han ganado la carrera por la electricidad barata y a granel, simplemente no ha terminado de desarrollarse todavía ".

Y en los cuatro mayores emisores de carbono del mundo, Europa, India, Estados Unidos y China, esta potente combinación de progreso científico, capacidad tecnológica y realidad económica está comenzando a morder.

Europa

La primera central eléctrica pública de carbón del mundo se construyó en Londres en 1882. Hoy, en la quinta economía más grande del mundo y el lugar de nacimiento de la primera Revolución Industrial, el carbón está llegando a la extinción. Suministró solo el 1.3% de la electricidad en el segundo trimestre de 2018, y en septiembre, la red eléctrica de Gran Bretaña alcanzó un "hito importante", ya que la capacidad total de electricidad renovable superó los combustibles fósiles por primera vez. La capacidad total disponible de energía eólica, solar, biomasa, hidroeléctrica y otras energías renovables alcanzó un récord de 42 GW entre julio y septiembre, superando los 40,6 GW disponibles de los combustibles fósiles. La velocidad y la escala de la transición energética en el Reino Unido han sido alucinantes: en los últimos cinco años, la capacidad de energía limpia se ha triplicado, mientras que un tercio de la capacidad de generación de combustibles fósiles se ha retirado. Las emisiones han descendido a su nivel más bajo desde 1890, cuando la reina Victoria todavía estaba en el trono.

El primer país del mundo en desarrollar energía a carbón ahora puede ser uno de los primeros en terminarlo.

Al otro lado del Canal, fuerzas similares están en juego. Hay más de 280 centrales eléctricas de carbón en toda Europa, que representan 160 GW de capacidad. La economía deteriorada y las políticas climáticas más fuertes las están exprimiendo. Más de 200 de esas plantas tienen 30 años o más, por lo que es probable que se cierren cuando se enfrenten a nuevos objetivos estrictos de reducción de emisiones de la UE, y 11 naciones europeas han cerrado sus flotas de carbón o han anunciado que las cerrarán en una fecha específica, incluida Francia para 2023, Italia y el Reino Unido para 2025, y Dinamarca y los Países Bajos para 2030. Eso se ocupa de aproximadamente una quinta parte de la generación de energía total de la UE. Otro tercio vendrá de Alemania, el mayor usuario de carbón de Europa, una vez que establezcan una fecha de finalización para la energía del carbón en 2019.

https://www.vox.com/energy-and-environment/2018/6/6/17427030/coal-plants-map-china-india-us-eu

La lógica de estas decisiones es bastante simple. Más de la mitad de las centrales eléctricas de carbón de Europa ahora generan pérdidas, y casi todas serán para 2030. Las empresas de servicios públicos del continente han respondido en consecuencia. En 2017, los 28 estados miembros de la Unión Europea pasaron un nuevo hito en la transición a un suministro de energía renovable: por primera vez, más de su electricidad provenía del sol, el viento y la biomasa (20.9%) que del carbón (20.6%) o gas (19.7%). Ese es un progreso increíble, considerando que hace cinco años la generación de carbón era más del doble que la de las energías renovables.

Eso aún no ha tenido un gran efecto en las emisiones, gracias a la retirada de una gran cantidad de energía nuclear y una energía hidroeléctrica inferior a la esperada, pero eso cambiará rápidamente a medida que el objetivo para 2030 en toda Europa de 40% de reducción de emisiones (en comparación con 1990 ) comienza a funcionar. En Alemania, la economía más grande del continente, los combustibles fósiles más sucios ya están en problemas. La participación en el mercado del lignito y el carbón duro cayó un 10% en un año, y las energías renovables las han superado por primera vez. Entre enero y septiembre de 2018, la energía limpia representó el 38% de toda la electricidad en Alemania, un aumento de tres puntos porcentuales respecto al año anterior, según la asociación de servicios públicos BDEW.

En mayo, las turbinas eólicas en Escocia generaron una producción suficiente para abastecer el 100% o más de los hogares escoceses en 11 de 31 días. Las emisiones de carbono de Escocia se han reducido a la mitad desde 1990, y sus líderes han anunciado un nuevo objetivo para reducir los niveles en un 90% a mediados de siglo. Suecia está en camino de alcanzar su objetivo de energías renovables para 2030 12 años antes gracias a un aumento de la energía eólica. Y Turquía ha experimentado el crecimiento más rápido en instalaciones solares, su capacidad crece en 1.79 GW (Alemania fue segundo con 1.75 GW y el Reino Unido fue tercero).

India

India es el tercer mayor contaminador de carbono del mundo y la última gran esperanza de las compañías de carbón de todo el mundo. En 2010, el gasoducto de carbón de la India superaba los 600GW, una estadística que tenía a todos los ejecutivos de la industria del carbón en la boca. A medida que las naciones del mundo se reunieron en 2015 en París, India seguía insistiendo en que para sacar a cientos de millones de sus ciudadanos de la pobreza, tenía la intención de continuar en ese camino.

Para diciembre de 2016, un cambio total, con el anuncio de un nuevo plan de energía para obtener más de la mitad de la electricidad de la India a partir de energías renovables para 2027. Según lo ve el gobierno, la energía a carbón es ahora la opción arriesgada y de alto costo. En general, 695GW de la capacidad de energía de carbón propuesta se archivó o canceló en India desde 2010, más de tres veces su capacidad operativa de 219 GW. El grupo de proyectos de energía a carbón restantes en la etapa previa a la construcción se ha reducido en un 25%, o 24 GW, solo en los últimos seis meses.

Debido a que la demanda de energía ha aumentado más lentamente de lo esperado y la energía renovable ha entrado en línea más rápido de lo esperado, las plantas de carbón del país ahora solo funcionan a la mitad de su capacidad total. Dos tercios de la generación actual de carbón de la India (94 GW) ahora se están vendiendo a las empresas de servicios públicos a tasas más altas que el costo de la nueva energía solar y eólica, y 40 GW de las plantas de carbón del país se consideran estresadas financieramente. Mantenerlos en funcionamiento ya le cuesta a India miles de millones de dólares desperdiciados cada año.

Y está a punto de empeorar para los ejecutivos del carbón. En la reciente Conferencia Mundial sobre Contaminación del Aire y Salud de la Organización Mundial de la Salud, Satyendra Kumar, subsecretaria del Ministerio de Medio Ambiente, Bosques y Cambio Climático de la India, anunció que la India reduciría la contaminación del aire por partículas finas en un 20-30% para 2024 en el 2024 102 ciudades que infringen rutinariamente los estándares de contaminación del aire. A medida que esos estándares se reduzcan en los próximos ocho años, los costos de funcionamiento de las estaciones continuarán aumentando, reduciendo aún más sus márgenes de ganancia y reduciendo más de ellos.

Esto está empezando a morder. La mayoría de las unidades en la planta de Mundra, por ejemplo (la estación de carbón más grande del país) se han apagado, ya que es más barato incurrir en una multa por incumplimiento del acuerdo de compra de energía que perder dinero manteniéndolos en funcionamiento. Existe una creciente preocupación de que este tipo de activos de carbón varados puedan presentar un riesgo para el sistema bancario de la India. Los analistas del Bank of America Merrill Lynch ven que los bancos indios enfrentan pérdidas por US $ 38 mil millones en préstamos incobrables para el sector eléctrico a carbón. Como resultado, la Autoridad Central de Electricidad de la India ha propuesto cerrar cerca de 50 GW de capacidad de carbón para 2027, y el gobierno ha anunciado una moratoria en las aprobaciones de nuevas plantas de carbón hasta 2027.

La economía ha cambiado la ecuación. Los costos de las energías renovables han caído un 50% en dos años, y se pronostica que continuarán cayendo a ritmo acelerado. La nueva energía eólica y solar ahora es un 20% más barata que el precio de energía mayorista promedio de la generación a carbón existente. El año fiscal indio que finalizó en marzo de 2017 fue la primera vez que las instalaciones de energías renovables superaron la construcción de energía a carbón, y el siguiente año fiscal, de abril de 2017 a marzo de 2018, vio instalaciones netas de carbón de 4.2 GW (un 46% menos que el año anterior) año) y la adición de más energía solar que todas las demás tecnologías combinadas, con un total de 10,4 GW.

Las inversiones en energía limpia en India aumentaron un 22% en el primer semestre de 2018 en comparación con el mismo período del año pasado. En junio de 2018, India aumentó su ya ambicioso objetivo de energía limpia a 227 GW, un asombroso aumento del 28%. El ministro de energía, RK Singh, ha anunciado la posibilidad de un programa de licitación solar de 100 GW, así como un movimiento hacia la energía eólica marina, con un objetivo de capacidad instalada total de 30 GW para 2030. A este ritmo, se espera que India supere a China y se convierta en el El mayor mercado de crecimiento de energía limpia para fines de la década de 2020.

Estados Unidos

En 2008, la mitad de la electricidad de los Estados Unidos fue producida por carbón. Luego vino el auge del esquisto bituminoso, que desbloqueó una inundación de gas natural barato y de combustión más limpia. Desde entonces, la participación del gas natural en la generación de electricidad ha aumentado del 22% al 34%, convirtiéndose en la mayor fuente de combustible para las plantas de energía del país. Mientras tanto, el estadounidense promedio usa casi un 8% menos de energía hoy que hace una década, gracias a las mejoras en la eficiencia energética. ¿El resultado? Las emisiones de dióxido de carbono del sector de energía eléctrica de EE. UU. Han disminuido en un 28% desde 2005. Las emisiones del sector de energía eléctrica totalizaron 1,744 millones de toneladas métricas en 2017, el nivel más bajo desde 1987. En otras palabras, una transición energética en los Estados Unidos ya es bien en marcha

Sin embargo, aunque el gas es más limpio que el carbón, no está libre de carbono. Nuclear tampoco va a ayudar. Cinco de las plantas nucleares del país se han cerrado en la última década. De los 99 restantes, al menos una docena más pueden cerrar en la próxima década. Mientras tanto, los esfuerzos para construir nuevos reactores nucleares en este país han sido cancelados o acosados ​​por retrasos sustanciales y sobrecostos. No hay dinero para la energía nuclear, lo que significa que es poco probable que veamos nuevas innovaciones o cambios en las políticas que puedan proporcionar un respiro para la industria en el futuro previsible.

Es por eso que es una buena noticia que las energías renovables se cuelan detrás de ella. Un año después de que Quien no será nombrado anunció su intención de retirar a los Estados Unidos del Acuerdo de París, las industrias eólica y solar se están convirtiendo en gangsters, cada estado de los Estados Unidos ha endurecido sus políticas de energía limpia y cambio climático, y según Ernst & Young , Estados Unidos ahora es el segundo después de China en términos de atractivo para la inversión en energía limpia.

https://www.eia.gov/energyexplained/index.php?page=electricity_in_the_united_states#tab2

En 2017, el país generó 39 veces más energía solar que en 2008. La energía solar ahora representa más del 10% de la electricidad en cinco estados: California, Hawái, Nevada, Vermont y Massachusetts, y representó el 2.4% de la generación total y 55% de la capacidad recién instalada durante la primera mitad de 2018. También hay más por venir, se han anunciado 8.5GW de energía solar fotovoltaica solo en la primera mitad de 2018. Eso es más PV a escala de servicios públicos que en 2014 y 2015 combinados. La cartera actual de servicios públicos es de 23.9GW, "la más alta en la historia de la industria solar de los Estados Unidos".

La energía eólica también ha experimentado un crecimiento espectacular, que se multiplicó por cinco desde 2008. Los costos de instalación de un parque eólico se han reducido en dos tercios, lo que significa que EE. UU. Tiene la segunda mayor cantidad de energía eólica instalada en el mundo, 90 GW en 41 estados. de junio de 2018. Esos recursos eólicos se encuentran en algunos lugares interesantes. Texas, por ejemplo, es el estado líder en energía eólica, con casi el triple de la cantidad de su competidor más cercano, Iowa. Cuatro de los once parques eólicos más grandes del mundo se encuentran en la región alrededor de Sweetwater, una antigua ciudad petrolera, donde a los productores eólicos les gusta decir que el ruido de las turbinas es el sonido del dinero.

En 2017, no solo el uso del carbón cayó un 2.5%, sino que, por primera vez, también lo hizo el gas natural, un 1.4%. Una vez que se tiene en cuenta el retiro de las antiguas plantas de combustibles fósiles, el 94,7% de la energía agregada a la red de EE. UU. El año pasado provino de energías renovables. Aún mejor, en marzo de 2018, Estados Unidos alcanzó un gran hito. Por primera vez desde la década de 1960, las fuentes de energía renovables (biomasa, geotérmica, hidroeléctrica, solar y eólica) ahora proporcionan una mayor proporción de la generación eléctrica del país que la energía nuclear.

Crédito de la imagen: fortuna

Uno de los trucos favoritos de los medios estadounidenses en los últimos años ha sido visitar el país del carbón e informar sobre las personas cuyos trabajos están en juego. No hay escasez de forraje. El año pasado, se retiraron 7.3 GW de generación a carbón, y este año, el número será más del doble. El número de empleos en la minería del carbón se ha reducido a 60,000 y las comunidades en lugares como Virginia Occidental están sintiendo el pellizco. Una semana de visita de un periodista a las antiguas comunidades mineras de carbón en los Apalaches con un fotógrafo a cuestas es una gran historia de mala suerte, y una que vende bien a lectores que parecen estar enojados por todo.

Ha habido muchos menos informes al otro lado de la historia. El cambio climático podría ser un tema controvertido en los estados rojo y azul, dividido en líneas partidistas, pero la energía limpia no lo es, por una simple razón. Trabajos. El empleo en el sector de las energías renovables está creciendo a un ritmo 12 veces mayor que el resto de la economía. En 2017, la Oficina de Estadísticas Laborales de EE. UU. Dijo que esperaba que los técnicos de turbinas eólicas representaran la segunda ocupación de más rápido crecimiento en Estados Unidos, más que duplicando el número total de empleados a más de 200,000 para 2026.

¿El trabajo de más rápido crecimiento en los Estados Unidos hoy?

Instalador de paneles solares.

La industria solar de EE. UU. Cuenta actualmente con más de 260,000 trabajadores en todo el país. Como señala la directora ejecutiva de la Fundación Solar, Andrea Luecke, "son más trabajadores que Apple, Google, Facebook y Amazon juntos". Además, esos trabajos se encuentran de manera desproporcionada en estados rojos, como Iowa, Kansas, Oklahoma, y Texas, estados que se benefician también de electricidad más barata para hogares y negocios. Quizás es por eso que una abrumadora mayoría de estadounidenses cree que el gobierno debería fomentar la energía limpia, incluido el 80% de los republicanos. Incluso el Museo del Carbón de Kentucky ahora ha cambiado a la energía solar. Estas historias no llegan a la prensa convencional, porque no captan la atención de la misma manera, pero siguen sucediendo, por debajo del radar, y transformando el paisaje del sector eléctrico de EE. UU. De manera lenta pero inexorable.

China

La historia económica más grande y la historia climática más grande del siglo XXI tienen lugar en el mismo país: a partir del año 2000, la economía de China se volvió balística, impulsada casi en su totalidad por energía a carbón. Para 2017, su capacidad de carbón alcanzó los 935 GW, la mitad del total mundial. Cuando los negociadores del país llegaron a París en 2015, otros 515GW todavía esperaban en la tubería, una bomba de tiempo de carbono literal. Es comprensible que cuando Beijing prometió que sus emisiones alcanzarían su punto máximo antes de 2030, muy pocos observadores los tomaron en serio.

Sin embargo, China es un país donde la ciencia y la ingeniería aún se tienen en alta estima. Sus líderes entienden que construir una economía baja en carbono es la única forma viable de llegar al futuro, y que los países que lleguen primero ganarán mucho dinero. La energía limpia se ha colocado en el centro de su estrategia industrial. La intensidad de las emisiones de carbono durante el 12º Plan Quinquenal (2011–2015) disminuyó en un 21.8%. Están programados para caer un 18% adicional en el 13º Plan Quinquenal (2016–2020). Las emisiones totales cayeron por primera vez en 2015, se mantuvieron estables en 2016, aumentaron ligeramente nuevamente en 2017 y se pronostica que disminuirán nuevamente en 2018. Eso significa que el principal compromiso de China en virtud del Acuerdo de París ahora se cumplirá una década antes de lo previsto .

Al igual que India, China está luchando con el exceso de capacidad de energía del carbón. Entre 2006 y 2018, China encargó el 70% (715GW) de la nueva capacidad de carbón del mundo. Eso ahora está rozando los ambiciosos objetivos renovables del país. La tasa de utilización promedio para las plantas térmicas cayó por debajo del 50% en 2015, donde se ha mantenido, lo que significa que las ganancias de las compañías eléctricas chinas a partir del carbón están disminuyendo rápidamente. Para frenar la creciente sobrecapacidad, el gobierno central de China comenzó a instituir una serie de propuestas en 2016 para frenar el ritmo de la construcción de nuevas plantas de carbón.

Estas propuestas totalizaron 430GW en varias etapas de desarrollo, comparables a las flotas completas de los Estados Unidos y la India combinadas. Hoy, el oleoducto de carbón nuevo se ubica en 76GW y está cayendo todos los días. Se han propuesto menos de 2GW de nueva capacidad de carbón en China en 2018. La cantidad de capacidad de energía de carbón en las etapas previas a la construcción también ha disminuido. En la primera mitad de 2018, la capacidad propuesta se ha reducido en un 20%, de 447 GW a 364GW. En general, el gasoducto previo a la construcción ha caído en dos tercios desde 2015, cuando era de 1,090GW.

Keisuke Sadamori, director de IEA para mercados de energía y seguridad, dijo en una conferencia telefónica para periodistas: “Está claro que la década dorada del carbón ha terminado en China. Vemos la demanda de carbón en China en declive estructural y lento ". En gran parte, eso se debe a que las grandes ciudades de China están sofocadas por el smog, una creciente crisis de salud que hace que el gobierno persiga al carbón con una intensidad cada vez mayor. Pero también se debe a que China es una potencia en ascenso, cada vez más confiada en su papel geopolítico en el transcurso del próximo siglo. Los chinos se ubican entre los que piensan que un mundo totalmente renovable es importante.

Es por eso que el gobierno se está volviendo loco por el cuero con energía limpia. En 2012, la capacidad instalada de energía eólica y solar de China fue de 61GW y 3.4GW respectivamente, y generó 2.1% de electricidad. Para 2017, la energía eólica y solar habían aumentado a 168.5 GW y 130.06 GW respectivamente, y generaban 5.3% del suministro total de electricidad. Por cada dólar que Estados Unidos invirtió el año pasado, China invirtió tres. Limpiar su combinación de energía es un objetivo clave de la política, y dado que alrededor de dos tercios de la electricidad proviene de la quema de carbón, hay mucho espacio para nuevas inversiones.

¿Cuánto tiempo pueden prosperar los hombres entre paredes de ladrillo, caminando sobre pavimentos de asfalto, respirando los vapores de carbón y petróleo, creciendo, trabajando, muriendo, sin apenas pensar en el viento, el cielo y los campos de grano, viendo solo belleza hecha a máquina? , la calidad de vida mineral?
Charles Lindbergh

La muerte del carbón

La era del carbón como nuestra fuente dominante de electricidad ha durado más de un siglo. Esa era está llegando a su fin. Se está exprimiendo el carbón y está ocurriendo la transición energética. Seis de los países del mundo han eliminado por completo la energía del carbón, y otros 17 han anunciado fechas de eliminación para 2030 o antes, incluidas tres de las economías del G7. Hace cinco años, había cero. La generación de energía de carbón en los Estados Unidos disminuyó en aproximadamente un tercio entre 2010 y 2017, y en la Unión Europea, la generación de carbón negro disminuyó en aproximadamente la misma proporción en solo cuatro años.

La Powering Past Coal Alliance, un impulso global de los gobiernos británico y canadiense, ahora cuenta con el respaldo de más de 50 países, regiones y empresas. Más de una cuarta parte de las 1,675 compañías que poseían o desarrollaron capacidad de energía a carbón desde 2010 han abandonado por completo el negocio de energía a carbón. La AIE estima que la inversión global en carbón ha alcanzado su punto máximo y se dirige rápidamente hacia abajo. El último informe global sobre el estado del carbón de CoalSwarm muestra que el crecimiento del carbón se desacelera rápidamente; estima que la capacidad mundial de carbón podría alcanzar su punto máximo a partir de 2022.

Para las compañías de carbón, la última esperanza que quedaba era que la holgura de China e India podría ser reemplazada por una mayor demanda de otras partes del mundo. Esas esperanzas comienzan a desmoronarse. En noticias que habrían causado temor en los corazones negros de los ejecutivos de carbón en todas partes, los países en desarrollo pusieron en línea la menor cantidad de nueva capacidad de generación de energía a carbón el año pasado desde al menos 2006, con una nueva construcción de carbón que fue un 38% menor que 2016 , a 48GW. Ese número, dice BloombergNEF, no solo representa la mitad de lo que se agregó en 2015 cuando el mercado alcanzó un máximo de 97GW, es casi exactamente la mitad de la cantidad de energía solar y eólica que los países en desarrollo agregaron en 2017. A medida que los costos eólicos y solares continúan disminuyendo, El punto de inflexión donde las nuevas energías renovables socavaron las plantas de carbón existentes totalmente depreciadas no está lejos.

El grupo de clientes potenciales está disminuyendo. Indonesia, que ha construido el tercer mayor número de nuevas centrales eléctricas de carbón después de India y China en este siglo, ahora ha dicho que no comenzará ningún nuevo proyecto de carbón. Ese movimiento no es sorprendente: un análisis del grupo de expertos financieros independientes Carbon Tracker ha concluido que ahora es más barato construir una nueva capacidad de energía solar fotovoltaica y eólica en tierra en Indonesia, Vietnam y Filipinas que continuar operando las centrales eléctricas de carbón existentes. Vietnam es un golpe particularmente grande para las compañías de carbón: actualmente tiene los terceros planes más grandes del mundo para el nuevo carbón, totalizando 46GW, de los cuales solo se están construyendo 11GW. Según Alex Perea, subdirector de energía del Instituto de Recursos Mundiales, “El gobierno está cada vez más involucrado en cambiar su trayectoria. Vietnam ofrece una combinación interesante e importante de condiciones que pueden permitir una transición significativa hacia la energía limpia: compromisos del gobierno con las energías renovables y un sector privado ansioso por cumplir objetivos cada vez más estrictos de energía limpia ”.

Hasta hace poco, Turquía también tenía planes significativos para expandir su flota de carbón, pero la economía allí está comenzando a morder, con solo 1GW de una tubería total de 43GW de carbón nuevo actualmente en construcción. Del mismo modo, Egipto tiene 15 GW de capacidad planificada, pero nada de eso ha superado las primeras fases de desarrollo. En cambio, el gobierno está buscando energía solar, ya que la región oriental del desierto del Sahara tiene la mejor luz solar del planeta. Arabia Saudita también está mirando hacia el desierto y tiene planes de obtener toda la electricidad del país a partir de la energía solar para 2030.

La mayoría de los países del mundo ven la escritura en la pared.

Quizás aún más importante que el balance general, la imagen pública del carbón ha sido destruida. Luke Popovich, ex portavoz de la Asociación Nacional de Minería, dice que "la mayor responsabilidad del carbón es la percepción de que es una industria pasada, no futura. El minero pintoresco con una lonchera abollada y una cara ennegrecida puede glorificar el pasado industrial de la industria, pero refuerza la percepción de que el carbón es peligroso y sucio y que no tiene un papel que desempeñar en una era digital, impulsando una economía limpia basada en el conocimiento ".

Cada vez más, los mayores inversores y financieros del mundo también lo ven. Allianz, la compañía de seguros más grande del mundo por activos, ha dejado de asegurar las centrales eléctricas de carbón y las minas de carbón y ha prohibido el carbón nuevo de su cartera de inversiones. Seis fondos de riqueza soberana que representan colectivamente más de $ 3 billones en activos se han comprometido a invertir solo en compañías que tengan en cuenta los riesgos climáticos en sus estrategias. BlackRock, el administrador de fondos más grande del mundo, con activos por valor de $ 5.1 billones ha amenazado con votar a los directores de compañías que no abordan los riesgos que el cambio climático plantea a sus negocios.

El año pasado, HSBC, Lloyds, JP MorganChase y Munich Re dijeron que dejarán de financiar el carbón. El TFFD, una iniciativa global para obligar a las empresas a revelar su exposición a los riesgos del cambio climático, ha pasado de un ejercicio académico a un esfuerzo por moldear el mercado totalmente respaldado por 225 inversores globales con más de $ 26.3 billones en activos bajo administración y 237 empresas con un capitalización de mercado de $ 6.3 trillones. Incluso BHP Billiton ha dicho que ahora se está preparando para renunciar a la Asociación Mundial del Carbón por una postura sobre el cambio climático que el gigante minero considera menos constructiva. Dentro de unos años, todas las compañías que cotizan en bolsa en el planeta enfrentarán llamadas de los accionistas para explicar cómo planean ajustarse a una economía descarbonizante y al aumento de los riesgos climáticos.

Todavía no es suficiente

Para terminar la Contrarreloj de Trillion Dollar a tiempo, y limitar el planeta a 2 ° C, tenemos que ir mucho más rápido. En este momento, la capacidad mundial de carbón es de alrededor de 2.000 GW, y a pesar de la amplia evidencia de que las renovables de nueva construcción pueden subestimar las plantas a carbón de nueva construcción, actualmente se están construyendo 193GW de carbón en los países en desarrollo, según datos de Coalswarm. Claro, las nuevas adiciones de capacidad a carbón están en su nivel más bajo en más de una década, pero la generación real a partir de plantas a carbón aumentó 4 por ciento en 2017, a 6.4TWh. En otras palabras, estamos reduciendo lentamente el consumo de carbón, pero no lo suficientemente rápido.

Para 2020, no podemos agregar nuevas plantas de carbón en ningún lado. Estados Unidos y Europa necesitan estar libres de carbón para 2030 y China e India una década más o menos. Casi todas las plantas de carbón del mundo tendrían que cerrar para 2040 para mantenerse por debajo del umbral. El analista de energía Matt Gray señala que esto significaría cerrar 100GW de capacidad de carbón cada año durante 20 años, o aproximadamente una planta de energía de carbón todos los días hasta 2040.

Y todo esto sigue siendo la primera mitad de la carrera. La segunda mitad incluye lidiar con cosas realmente difíciles como la aviación, el transporte de larga distancia y las industrias del cemento y el acero, que producen dióxido de carbono en el proceso de fabricación. Para limpiar estos enormes sectores de la economía, necesitaremos mejores herramientas de captura y almacenamiento de carbono, así como biocombustibles más baratos o almacenamiento de energía.

Puedes comenzar a ver por qué esto es tan difícil, ¿verdad? Como dice Daniel Schrag, ex asesor de energía de Obama, "debemos acelerar por un factor de 20, y no creo que la gente entienda lo que es eso, en términos de acero, vidrio y cemento". La transición de energía limpia Realmente es el mayor desafío tecnológico que nuestra especie ha enfrentado. A menudo escuchará que se equipara a la movilización de guerra, una analogía comprensible dada la escala de la tarea. Excepto que, a diferencia de la guerra, que une a un grupo de personas contra otro, esta vez vamos a necesitar que todas las 195 naciones del mundo se unan, en una dirección.

Lo que está en juego es el destino de nuestra civilización.

Si lo hacemos bien, modificamos fundamentalmente nuestro mundo físico, iniciamos una nueva era industrial, reorganizamos la economía global y revolucionamos la geopolítica.

Si nos equivocamos, nos quemamos.