IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007
Informe del Grupo de Trabajo III - Mitigación del Cambio Climático

Descripción y evaluación de las prácticas y tecnologías, opciones, potenciales y costes de mitigación en el sector de generación de electricidad

El sector de la electricidad tiene un potencial de mitigación importante ya que utiliza una amplia gama de tecnologías (Tabla RT.3). El potencial económico de la mitigación para cada tecnología por separado se basa en lo que podría ser una expectativa real de implementación de las diferentes tecnologías si se invierten todos los esfuerzos, pero con las restricciones prácticas en la tasa de absorción, aceptación pública, construcción de capacidades y comercialización. No se incluyen la competencia entre las opciones y la influencia de las mejoras en la conservación y eficiencia de la energía final [4.4].

Se dispone de una amplia gama de opciones de mitigación del suministro energético y rentabilidad con precios del carbono de <USD20/tCO2, incluidas mejoras en el cambio de combustible y en la eficiencia de las plantas energéticas. La CAC será rentable con el aumento de los precios del carbono. Otras opciones todavía en desarrollo incluyen energía nuclear avanzada, energía renovable avanzada, biocombustibles de segunda generación y, a largo plazo, la probabilidad de utilizar el hidrógeno como portador de energía (acuerdo alto, pruebas abundantes) [4.3, 4.4].

La Tabla RT.3 muestra estimaciones de los potenciales de mitigación de opciones individuales sin considerar la mezcla real del suministro, por lo que no pueden agregarse. Por tanto, se realizó un análisis adicional de la mezcla del suministro para evitar el doble cómputo. Para este análisis, se asumió que la capacidad de generación de las termoeléctricas se sustituiría gradualmente y se construirían nuevas plantas generadoras para satisfacer la demanda, bajo las siguientes condiciones:

Tabla RT.3: Potencial de emisiones evitadas de GEI en el año 2030 para una selección de tecnologías de mitigación en la generación de electricidad [por encima de la línea de base de referencia del World Energy Outlook de la OIE (2004)] utilizadas de forma aislada con las porciones estimadas de potencial de mitigación extendidas a lo largo de cada intervalo de costes (2006 USD/tCO2-eq) [Tabla 4.19].

 Agrupaciones regionales Potencial de Mitigación: Total de emisiones evitadas en el año 2030 (GtCO2-eq) Potencial de mitigación (%) para intervalos específicos de precios del carbono (USD/tCO2-eq evitado) 
<0 0–20 20–50 50–100 >100 
Cambio de combustible y eficiencia de plantas  OCDEa 0.39   100       
EITb 0.04   100       
Mundo fuera de 0.64   100       
la OCDE 1.07           
Nuclear OCDE 0.93 50 50       
 EIT 0.23 50 50       
 Mundo fuera de 0.72 50 50       
 la OCDE 1.88           
Hidroeléctrica OCDE 0.39           
 EIT 0.00           
 Mundo fuera de 0.48 25 35 40     
 la OCDE 0.87           
Eólica OCDE 0.45 35 40 25     
 EIT 0.06 35 45 20     
 Mundo fuera de 0.42 35 50 15     
 la OCDE 0.93           
Bioenergía OCDE 0.20 20 25 40 15   
 EIT 0.07 20 25 40 15   
 Mundo fuera de 0.95 20 30 45   
 la OCDE 1.22           
Geotérmica OCDE 0.09 35 40 25     
 EIT 0.03 35 45 20     
 Mundo fuera de 0.31 35 50 15     
 la OCDE 0.43           
Energía solar FV y concentrada OCDE 0.03       20 80 
EIT 0.01       20 80 
Mundo fuera de 0.21       25 75 
la OCDE 0.25           
CAC + carbón  OCDE 0.28     100     
EIT 0.01     100     
Mundo fuera de 0.20     100     
la OCDE 0.49           
CAC + gas  OCDE 0.09       100   
EIT 0.04     30 70   
Mundo fuera de 0.19       100   
la OCDE 0.32           

Notas:

a) Organización de Cooperación y Desarrollo Económicos.

b) Economías en Transición (por sus siglas en inglés, EIT).

Tabla RT.4: Aumento de la demanda energética proyectado de 2010 a 2030 satisfecha por plantas adicionales y de reemplazo, nuevas y más eficientes, y el potencial de mitigación resultante por encima de la línea de base del World Energy Outlook 2004 [Tabla 4.20].

 Eficacia de las plantas energéticas en el año 2030 (basado en el OIE 2004a)a (%) Mezcla existente de generación energética en el año 2010 ( TWh) Generación de plantas nuevas adicionales en el año 2030 (TWh) Generación de plantas nuevas en el año 2030 que reemplazan a las plantas antiguas existentes en el 2010 (TWh) Fracción de la mezcla de generación del total de las plantas nuevas y remplazadas en el año 2030, incluidas CAC a varios precios del carbono (USD/tCO2-eq)b Total de GtCO2-eq evitado mediante el cambio de combustible, CAC y sustitución de parte de la generación a partir de combustibles fósiles por opciones con bajo contenido de carbono como la energía eólica, solar, geotérmica, hidroeléctrica, nuclear y de biomasa 
<20 USD/ TWh <50 USD/ TWh <100 USD/ TWh <20 USD/t <50 USD/t <100 USD/t 
OCDE   11,302 2942 4521  7463 1.58 2.58 2.66 
Carbón 41 4079 657 1632 899 121 0       
Petróleo 40 472  –163C 189 13 2 0       
Gas 48 2374 1771 950 1793 637 458       
Nuclear 33 2462 –325 985 2084 2084 1777       
Hidroeléctrica 100 1402 127 561 1295 1295 1111       
Biomasa 28 237 168 95 263 499 509       
Otras renovables 63 276 707 110 1116 1544 1526       
CAC         0 1282 2082       
Economías en transición (EIT)   1746 722 698   1420   0.32 0.42 0.49 
Carbón 32 381 13 152 72 46 29       
Petróleo 29 69 –8 28 11 7 4       
Gas 39 652 672 261 537 357 240       
Nuclear 33 292 –20 117 442 442 442       
Hidroeléctrica 100 338 35 135 170 170 170       
Biomasa 48 4 7 2 47 109 121       
Otras renovables 36 10 23 4 142 167 191       
CAC         0 123 222       
Fuera de la OCDE/EET   7137 7807 2855   10.662   2,06 3044 4,08 
Carbón 38 3232 3729 1293 2807 1697 1133       
Petróleo 38 646 166 258 297 179 120       
Gas 46 1401 2459 560 3114 2279 1856       
Nuclear 33 231 289 92 1356 1356 1356       
Hidroeléctrica 100 1472 874 589 1463 2106 2106       
Biomasa 19 85 126 34 621 1294 1443       
Otras renovables 28 70 164 28 1004 1154 1303       
CAC         0 598 1345       
Total   20.185 11.471 8074   19.545   3,95 6,44 7,22 

Notas:

a) Eficiencias implicadas calculadas por WEO 2004 (OIE, 2004b) = producción energética (J)/ producción energética estimada (E). véase el apéndice 1, Capítulo 11.

b) A mayores precios del carbono, las opciones de bajo contenido de carbono o exentas de carbono sustituyen a la generación energética con carbón, petróleo y gas. La fracción correspondiente a la energía nuclear e hidroeléctrica se mantiene constante, ya que sus costes son competitivos, <USD20/tCO2-eq en la mayoría de las regiones (Capítulo 4, Tabla 4.4.4.

c) Los datos negativos reflejan una disminución de la generación incluida en el análisis.

1) Se asumió sustituir el carbón por el gas en el 20% de las plantas de carbón, pues esta es la opción menos costosa

2) Se dividió el reemplazo de las plantas existentes de combustibles fósiles y la construcción de nuevas plantas hasta el año 2030 para satisfacer la creciente demanda energética entre plantas eficientes de combustibles fósiles, energías renovables, energía nuclear y plantas de carbón y gas con CAC. No se asumió la retirada temprana de plantas o activos varados.

3) Se emplearon tecnologías con bajo contenido o exentas de carbono de forma proporcional a sus contribuciones máximas estimadas a la generación de electricidad para el año 2030. Estas contribuciones se basan en la literatura, teniendo en cuenta la disponibilidad de recursos, costes relativos y variabilidad del suministro relacionado con la intermitencia de la red eléctrica, y se diferenciaron de acuerdo con los niveles de costes del carbono.

El potencial de mitigación económico resultante para el sector de suministro energético en el 2030 procedente de plantas termoeléctricas mejoradas, sustitución de combustibles e implementación de más plantas de energía nuclear, energía renovable, sustitución de combustibles y CAC para satisfacer la creciente demanda es de aproximadamente 7,2 GtCO2-eq con precios de carbono de < 100 USD/tCO2-eq. El potencial de reducción tendrá un valor estimado de 3,9 GtCO2-eq con costes del carbono <20 USD/tCO2-eq (Tabla RT.4). A este nivel de precios del carbono, la porción atribuible a la energía renovable en la generación de electricidad aumentaría de un 20% en 2010 a, aproximadamente, un 30% en 2030. Con precios del carbono de < 50 USD/tCO2-eq, la porción aumentaría al 35% del total de la generación de electricidad. La porción atribuible a la energía nuclear alcanzaría aproximadamente el 18% en 2030 con precios del carbono de <50 USD/tCO2-eq y no cambiaría mucho con precios mayores, ya que otras tecnologías serían competitivas.

A fin de evaluar el potencial económico, se asumieron fracciones técnicas máximas para el empleo de tecnologías descarbonizadas o con bajo contenido de carbono y, por tanto, la estimación se ubica al final del amplio intervalo hallado en la literatura. Si, por ejemplo, solamente se logra el 70% de las fracciones asumidas, el potencial de mitigación con precios de carbono de <100 USD/tCO2-eq se reduciría casi a la mitad. Los ahorros potenciales en la demanda de electricidad en sectores de uso final reducen la necesidad de medidas de mitigación en el sector energético. Cuando se tiene en cuenta el impacto de las medidas de mitigación en los sectores de la construcción e industrial sobre la demanda de electricidad (descrita en el Capítulo 11), el potencial de mitigación para el sector del suministro energético es menor que la cifra individual de este informe (acuerdo mediano, pruebas limitadas) [4.4].