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 | 5 | |
| 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 | | | | | |
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 |
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].