“Seguridad energética y sostenibilidad urbana” Fermín Rodríguez Geopolítica.

1. “Seguridad energética y sostenibilidad urbana” Fermín Rodríguez Geopolítica. Grado en Geografía y Ordenación del Territorio

2. Índice • Abastecimiento energético • Sostenibilidad, competencia y seguridad de suministro • Panorama de las energías primarias • Sector eléctrico: situación actual en España • Perspectivas • Energía y sistema urbano • Resumen y conclusiones

3. Consumo de energía primaria en España, 2009

5. Producción nacional de energía 2009

6. Estructura de generación eléctrica en España, 2009

7. Índice • Abastecimiento energético • Sostenibilidad, competencia y seguridad de suministro • Panorama de las energías primarias • Sector eléctrico: situación actual en España • Perspectivas • Energía y sistema urbano • Resumen y conclusiones

8. Las perspectivas globales de crecimiento económico e inversión Posible efecto negativo de unos mayores precios reales de la energía con efecto también en el despliegue de nuevas tecnologías. • Accesibilidad de los pobres a la energía Necesidad de políticas dirigidas a compensar los precios más altos de la energía final. • Seguridad de suministro especialmente para los grandes nodos urbanos Perspectivas de la oferta. Crisis de flujos por acontecimientos catastróficos derivados de conflictos geoestratégicos. Las concentraciones metropolitanas son los elementos finales del sistema. Hay puntos críticos en la geografía del suministro que es necesario proteger • Emisiones locales, regionales y globales que resultan de la producción y uso de la energía. La acción principal para alcanzar simultáneamente los dos últimos objetivos es mantener abiertas todas las opciones energéticas El desarrollo tecnológico será critico para determinar qué opciones estarán disponibles y en qué momento. Es necesario una visión geostratégica del sistema y una visión local urbanísitica para acondicionar las ciudades, pues todos los factores están interrelacionados.

9. Electricidad: garantía de suministro Considera los aspectos: • Potencia instalada suficiente (fiabilidad de largo plazo) • Seguridad de suministro (fiabilidad a corto plazo) Viene determinada por factores como: • Diversificación de fuentes, tanto geográfica como tecnológica • Grado de autoabastecimiento energético • Regulación administrativa Licitaciones, Pagos de capacidad, mercados de capacidad y de reservas..

10. Generación eléctrica: competitividad económica • La comparación de costes entre las tecnologías debe incluir los costes externos. Algunos de ellos, como los costes de emisión han sido parcialmente internalizados a través de la creación de los mercados de emisiones. • La comparación internacional de costes no muestran una ventaja clara de ninguna tecnología. • El coste nuclear se aproxima al del resto de las tecnologías cuando se incorporan los costes de desmantelamiento y de gestión de residuos. Sin embargo existe un coste social percibido muy elevado respecto a éstos últimos. • El riesgo financiero es muy elevado en las centrales nucleares por ser intensivas en capital y tener períodos de construcción muy largos. Su encaje en entornos liberalizados es más difícil. • Existe una gran indiferencia en coste entre la generación con carbón y la de ciclo combinado de gas, que se puede inclinar hacia un lado u otro en función de los precios relativos gas y carbón y de del valor de los derechos de emisión. • El coste de las renovables irá disminuyendo a medida que vaya generalizándose el uso de las mismas. Las políticas de I+D tienen protagonismo relevante en la disminución del coste de inversión de estas energías

11. Índice • Abastecimiento energético • Sostenibilidad, competencia y seguridad de suministro • Panorama de las energías primarias • Sector eléctrico: situación actual en España • Perspectivas • Energía y sistema urbano • Resumen y conclusiones

12. Carbón • Reservas muy abundantes y repartidas . • Mercado internacional competitivo • Estabilidad de precios. • No competitividad del carbón UE-15. • Uso mayoritario en la generación eléctrica. • Futuro depende de los desarrollos tecnológicos que reduzcan su impacto ambiental • Centrales hipercríticas con desulfuración • Gasificación, captura y almacenamiento de CO2

13. Nuclear, petróleo y gas natural Nuclear • Estancado su crecimiento a finales de los ochenta por su falta de competitividad económica frente a otras fuentes de producción eléctrica y al rechazo social a la misma. • Difícil encaje en los diseños de mercado actuales (de corto plazo) por el elevado riesgo financiero que suponen. • Muy pocos proyectos en la U-15 (Finlandia, Francia). • En USA se apuesta por el alargamiento de vida útil (hasta 60 años) • Las nuevas generaciones de centrales nucleares son de coste más reducido y más seguras (seguridad pasiva). Petróleo • Uso marginal en la generación eléctrica. • Seguirá siendo la energía primaria más utilizada en las próximas décadas debido a su papel preponderante en el transporte y al incremento de éste uso en los países en desarrollo. • Irá cediendo terreno a los combustibles sintéticos y en el futuro al hidrógeno. Gas natural • Crecimiento de su consumo acelerado por su utilización en la generación eléctrica • Reservas concentradas en zonas inestables. • Combustible “limpio” • Precio muy volátil.

14. Protagonismo de las energías renovables • Imprescindibles para el cumplimiento de los objetivos de política energética y medioambiental. Objetivo en España: 30% del consumo de eléctrico en 2010. • Las políticas de I+D tienen protagonismo relevante en la disminución del coste de inversión de estas energías. Este coste irá disminuyendo a medida que vaya generalizándose el uso de las mismas. • La mayoría de ellas (hidráulica, eólica, solar) se caracterizan por su estocasticidad por lo que su potencia instalada no está garantizada . No evitan la necesidad de centrales térmicas de respaldo. • Su carácter no programable (eólica, solar…) y la gran penetración actual, que se incrementará en el futuro, obliga a necesidades crecientes de reservas de regulación.

15. Renovables Eólica • Más de 60.000 MW de potencia instalada en el mundo (cuadriplicado entre los años 1999 y 2005 al mismo tiempo que se ha producido una gran disminución en los costes de producción), menos del 1% al suministro eléctrico mundial. Implantación es muy elevada en algunos países representando el 23% del consumo eléctrico en Dinamarca, el 4,5% en Alemania y el 8% en España, donde alcanza los 11.000 MW, siendo el tercer país en el mundo por potencia instalada, por detrás de Alemania y EEUU. Hidráulica • Crecimiento limitado a países No-OECD en base a grandes proyectos Hidroeléctricos (Asia) Solar • La solar térmica es una tecnología madura en la que España ocupa una posición Falta clarificar el marco legislativo y de ayudas • La solar fotovoltaica ha de reducir varias veces su costea través de la curva de experiencia para poder ser competitiva, para lo que precisa grandes esfuerzos en I+D+I. Futuro ligado a la aplicación en lugares aislados Cogeneración • Gran desarrollo en Europa y central ligada a la calefacción de barrio. En España ha sido frenada en los últimos años por el elevado precio del gas natural. La transposición de la Directiva europea sobre fomento de la cogeneración de alta eficiencia ha de suponer un estímulo para su crecimiento.

16. Índice • Abastecimiento energético • Sostenibilidad, competencia y seguridad de suministro • Panorama de las energías primarias • Sector eléctrico: situación actual en España • Perspectivas • Energía y sistema urbano • Resumen y conclusiones

17. Los ciclos de crecimiento del consumo eléctrico

18. Evolución de la potencia instalada en España peninsular

19. Evolución de la potencia de Régimen especial

20. Capacidad comercial de intercambio 1200-1400 400-500 1100-1300 1000-1300 800 800

21. La mejora de la capacidad de interconexión internacional FRANCIA: 1.4004.000 MW capacidad comercial • D.C Bescanó-Baixas: 2.600-3.000 MW (año ?) • Conexión Pirineo Central (año ?) • Muruarte- Marsillon • Sallente-? PORTUGAL: 10002.250 MW capacidad comercial • Conexión Duero Internacional- Aldeadávila (año 2009) • Conexión Noroeste Pazos- Viladoconde 3.000 MW capacidad comercial • Conexión Sur Guillena -Sotavento

22. Evolución de la cobertura de las puntas de demanda

23. La garantía de la hidráulica • Generación hidráulica. • Elevada variabilidad interanual. • Estacionalidad anual y gran dispersión respecto a los valores medios mensuales (invierno y primavera). • Disponibilidad limitada por hidrología y reservas. • Necesaria para cubrir reserva secundaria de “buena calidad” y terciaria rápida. • Podría utilizarse para compensar la variabilidad de la eólica

24. Garantía de la generación nuclear • Sus características técnicas- económicas hacen que no puedan ser utilizadas en los mercados de reserva. • Coste variable muy reducido (generación de base) • Gran rigidez de carga • Fiabilidad. Las CCNN han tenido en España una excelente disponibilidad durante los últimos años, superior en la mayoría de ellos al 90%. Sólo incidentes aislados han causado en algunos casos indisponibilidades de larga duración. • Seguridad de suministro. • Disponibilidad de combustible nuclear asegurada: • Reservas abundantes de uranio • Enriquecimiento y fabricación en Europa de elementos combustibles

25. Garantía de la generación térmica clásica CARBON • Obsolescencia del parque actual. Vida media del parque de carbón: 26 años-145.000 horas funcionamiento equiv. • Incremento de probabilidad de fallo. • Problemas medioambientales. • Reserva secundaria de “baja calidad”. • Elevados tiempos de arranque (en frío >8 horas) → reserva fría no válida en caso de emergencia. • Fiabilidad en el suministro. Seguridad en la disponibilidad de combustible (Almacenamiento mínimo en parques equivalente a 720 h. De plena carga). CICLOS COMBINADOS DE GAS • Buena disponibilidad (reducidas tasa de fallo y mantenimiento programado). • Reducidos tiempos de arranque (en frío 2 horas) • Participación en reserva secundaria. • Reducción de potencia en puntas de verano (elevadas temperaturas)

26. Garantía de la generación eólica • Generación eólica. • Comportamiento estocástico y estacionalidad anual. • Previsible sólo en el corto plazo (unas horas hasta dos días) • Bajo factor de utilización • Gran variabilidad • Difícil previsión y gradientes elevados (Mw/h) • Desconexión ante perturbaciones:

27. Índice • Abastecimiento energético • Sostenibilidad, competencia y seguridad de suministro • Panorama de las energías primarias • Sector eléctrico: situación actual en España • Perspectivas • Energía y sistema urbano • Resumen y conclusiones

28. Ciclos: situación prevista a final de 2007 7,5 Asturias Vizcaya La Coruña Lugo Cantabria Guipúzcoa Álava León Navarra Pontevedra Burgos Orense Huesca Lérida Gerona Palencia Barcelona Zamora Soria Zaragoza Valladolid Segovia Tarragona Salamanca Guadalajara Teruel Ávila Madrid Castellón Cuenca Toledo Mallorca Cáceres Valencia Ibiza Ciudad Real Albacete Badajoz Alicante Formentera Córdoba Jaén Murcia Huelva Sevilla Almería Granada Málaga Cádiz gasNatural (San Roque) gNc/Endesa (Besos) gNc/Endesa (San Roque) gasNatural (Besós) gNc/Hidrocantábrico (Castejón 1) Iberdrola (Castellón A-1) Iberdrola (Castellón A-2) BBE 1 (BBG Bilbao 1) BBE 2 (BBG Bilbao 2) Iberdrola (Castejón 2) gNc/Endesa (Tarragona) Iberdrola (Tarragona) U.F. (Campo de Gibraltar 1) U.F. (Campo de Gibraltar 2) Iberdrola (BBG. Santurce) Iberdrola (Arcos A-2) gasNatural (Arrubal 2) U.F. (Palos 1) Iberdrola (Arcos A-1) gasNatural (Arrubal 1) U.F. (Palos 2) Shell/ESBI (Amorebieta 1) Shell/ESBI (Amorebieta 2) Iberdrola (Aceca) U.F. (Palos 3) U.F. (Aceca) gasNatural (Escombreras 1) Iberdrola (Arcos B-1) Iberdrola (Arcos B-2) gasNatural (Escombreras 2) gasNatural (Escombreras 3) gNc/Endesa (Huelva) gNc/Electrabel (Castelnou 1) gNc/Electrabel (Castelnou 2) Iberdrola (Sag. Escombreras 1) Iberdrola (Sag. Escombreras 2) GdF/AES (Escombreras 1) GdF/AES (Escombreras 2) GdF/AES (Escombreras 3) U.F. (Sag. Sagunto 1) U.F. (Sag. Sagunto 2) 45 46 8 9 15 22 23 47 17 20 5 10 2 4 33 34 11 12 49 48 42 43 6 7 50 51 24 26 40 41 44 10 incorporaciones en 2007 27 30 31 35 36 37 38 39 18 21 25 32 gasNatural (Plana de Vent 1) gasNatural (Plana de Vent 2) U.F. (Sag. Sagunto 3) Endesa (Reganosa, As Pontes 1) Endesa (Reganosa, As Pontes 2) U.F. (Reganosa, Sabón 1) Viesgo Generación (Escatrón G-1) Viesgo Generación (Escatrón G-2) Iberdrola (Sag. Castellón B-1) Iberdrola (Sag. Castellón B-2) 16 19 28 29 grupo 400 MW nº 1 3 13 14 incorporaciones en 2007 nº Potencia instalada a 31-dic-2007 51 x 400 = 20.400 MW

29. Ciclos: situación prevista a final de 2007

30. Entradas al Sistema gasista GIJON BILBAO MUGARDOS (2007) LACQ BARCELONA SAGUNTO SINES CARTAGENA En proyecto HUELVA En construcción Plantas existentes MEDGAZ (2009) MAGHREB

31. Ascó 2055 MW S.M. Garoña 466 MW Vandellós II 1087 MW Trillo 1033 MW Almaraz 1893 MW Cofrentes 1064 MW Centrales nucleares en España

32. EL futuro de la generación en las centrales de fuel/gas • Obsolescencia del parque de generación de fuel/gas. • Afectadas por las directivas GIC y NEC. • Elevado coste de combustible elevado coste variable y de emisiones. • Bajo rendimiento • Posición muy marginal en el sistema • No competitivas. No se prevén nuevas inversiones en centrales de este tipo • Sustitución progresiva de las centrales existentes por ciclos combinados de gas ocupando sus emplazamientos.

33. El futuro de la generación con carbón Centrales de carbón existentes • Obsolescencia del parque de generación actual de carbón´. • Importantes inversiones en 2008 en desulfuración • Muchos grupos de carbón existentes tendrán un funcionamiento limitado más allá del 2007. Aquellos que no dispongan de unidades de desulfuración no podrán funcionar más de 20.000 horas. Su cierre puede verse acelerado por la presión de los costes de emisiones. • La Directiva GIC restringirá la utilización de algunas centrales de carbón a partir de 2010. Nuevas centrales de carbón: • Indiferencia en coste variable con las centrales de ciclo combinado de gas, dependiendo de los precios relativos del gas y del carbón (más estable) y del precio del derecho de emisión. • La presión de los objetivos medioambientales (emisiones) parecen decantar la preferencia a las CCGT. • La necesaria diversificación de fuentes (seguridad de suministro) favorece la instalación de generación con carbón. • No es descartable la instalación en el medio plazo de nueva centrales de carbón

34. Edad de las centrales térmicas españolas

35. Necesidades de nueva Capacidad MW para Índice de cobertura 1,1 22.500 MW 18.000 MW 13.600 MW 8.300 MW 3.900 MW Demanda Necesidades Potencia

36. Evolución prevista de potencia instalada

37. La generación futura • Los objetivos de política medioambiental condicionarán el parque generador. • El crecimiento futuro se seguirá basando en los ciclos combinados y en las energías renovables . • La adecuación de los primeros se producirá en función de los gaps de mercado. • Estos gaps de mercado, dependerán del crecimiento de la demanda, del grado de penetración de las renovables y del ritmo de retirada de servicio de las centrales de fuelóleo y de carbón más obsoletas. • Todo ello vendrá condicionado por los precios relativos del carbón y gas y la presión efectiva de los objetivos medioambientales, en especial la reducción de CO2. En cualquier caso, la importancia creciente de las energías renovables en el balance eléctrico español requerirá un margen de reserva creciente. • El parque de fueloil no es competitivo e irá cediendo sus emplazamientos paulatinamente a los ciclos combinados de gas

38. La generación futura • Los objetivos de reducción de CO2 pesan sobre la generación de electricidad. El esfuerzo reductor se ha trasladado al período 2008-2012. Para fechas posteriores los objetivos están por definir. Los objetivos que se fijen para estos períodos y la asignación que se realice condicionará nuevamente el mix de generación. El sistema de primas de las energías renovables orientado a los objetivos establecidos para las mismas en los planes correspondientes también serán determinantes. • En la comparación de costes de las diversas tecnologías éstas deben internalizar los coste medioambientales • Deberá tenerse en cuenta el valor de la seguridad de suministro

39. CARBÓN + BIOMASA + RESIDUOS CICLO COMBINADO LIMPIEZA PILAS DE COMBUSTIBLE GASIFICACIÓN DEL GAS Potencial de demostración de nuevos procesos con corriente parcial de gas de síntesis H2 CO + H2O  CO2 + H2 SEPARACIÓN H2 / CO2 CO2 • Co-producción de Hidrógeno • Captura y almacenamiento de CO2 • Aplicar la gasificación a Pilas de Combustible Alternativas de nuevos procesos en GICC

40. Evolución futura de las Centrales nucleares

41. La economía del hidrógeno • Obtención del hidrógeno : • - Reformado de gas y productos petrolíferos • - Electrolisis del agua. • - Gasificación del carbón o de la biomasa. • Gran potencial como sustituto de los productos petrolíferos en el transporte a través de su utilización en las pilas de combustible. • Vector energético menos limpio en las aplicaciones que la electricidad tiene la ventaja respecto a ésta de poder ser almacenado. Sin embargo, el transporte de la electricidad es más económico que el del hidrógeno. • En la actualidad, existen obstáculos para el desarrollo a gran escala del hidrógeno, como son la capacidad de producirlo económicamente, el desarrollo de nuevas infraestructuras y la disponibilidad de pilas de combustibles a precios competitivos por lo que será sobre todo una oportunidad para las generaciones venideras. • En el futuro más lejano la captura y almacenamiento del CO2, ligados a la gasificación del carbón, abrirán grandes horizontes al hidrógeno. • Energía solar obtenida en instalaciones situadas en grandes desiertos y eólica obtenida en instalaciones marinas podrían almacenarse mediante la producción de hidrógeno.

42. Índice • Abastecimiento energético • Sostenibilidad, competencia y seguridad de suministro • Panorama de las energías primarias • Sector eléctrico: situación actual en España • Perspectivas • Energía y sistema urbano • Resumen y conclusiones

43. Planificación de la red de transporte: el mapa de generación Generación media (horizonte 2008)

44. Planificación de la RdT : el mapa de la demanda Demanda media (horizonte 2008) 18.000 MVA de solicitudes de transformación transporte/ distribución 2.000 MVA de peticiones de demandas singulares (trenes AV y otros)

45. Planificación de la RdT : el mapa de balance energético Falta de señales a la generación Generación media – demanda media (2008) Mejorar los sistemas que proporcionan señales a los agentes para adecuar la localización de las instalaciones de generación

46. 2 lLa red urbana española (2003), según el PEIT.

47. Índice • Abastecimiento energético • Sostenibilidad, competencia y seguridad de suministro • Panorama de las energías primarias • Sector eléctrico: situación actual en España • Perspectivas • Energía y sistema urbano • Resumen y conclusiones

48. Resumen y conclusiones I • Las nuevas inversiones en ciclos combinados y la eólica actualmente están recuperando el margen de reserva • El futuro inmediato se seguirá basando en los ciclos combinados y en las energías renovables, y la adecuación de los primeros se producirá en función de los gaps de mercado. • En la medida en que aumente la proporción de energía renovable (especialmente eólica) en el balance el margen de reserva debería crecer

49. Resumen y conclusiones II • La incertidumbre regulatoria, junto con la evolución de otras variables como demanda, precio y suministro del gas, etc., condicionan las decisiones de inversión. • El riesgo regulatorio, por carencia o por impredecibilidad, actúa como barrera de entrada, siendo un factor que disminuye la apertura a la competencia. • El mercado requiere señales económicas estables que permitan detectar situaciones de carestía por parte de los agentes • El envío de señales adecuadas a la inversión y el pago por capacidad o garantía de potencia serán instrumentos claves para asegurar una reserva suficiente. Se requiere un nivel de fiabilidad mayor que el provisto por el mercado.

50. Resumen y conclusiones III • Hasta el 2020 las energías renovables, cogeneración, las centrales CCTG e incluso de carbón cubrirán los aumentos de la demanda eléctrica • Mas allá del 2020 las CCNN existentes, junto a las nuevas generaciones de CCNN y las centrales de combustibles fósiles con captura de CO2 competirán en el suministro eléctrico. • Nínguna opción tecnológica debería ser descartada • En cualquier caso, para la comparación de costes de entre las diversas tecnologías deberán internalizarse los costes medioambientales incurridos. • La fusión nuclear podrá jugar un papel en la segunda mitad de siglo