¿Cómo hacer que el sistema energético de Europa permita a la Unión Europea alcanzar la neutralidad climática antes de 2050? ¿Cómo desarrollar un sistema de energía 100% renovable? SolarPower Europe y la Universidad LUT (Lappeenranta-Lahti University of Technology, en Finlandia) responden a estas preguntas en el informe que acaban de publicar. El documento modela un escenario 100% renovable para que Europa sea climáticamente neutra incluso antes de llegar a la mitad de siglo.
El informe ‘Europa 100% renovable: cómo hacer que el sistema energético de Europa sea neutral para el clima antes de 2050’ es el primer estudio en modelar una vía totalmente renovable para lograr la neutralidad climática del sistema energético europeo, presentando tres vías de transición, con diferentes niveles de ambición.
Una de las conclusiones del informe hace referencia a que el camino de baja ambición en Europa es una carga para la sociedad, tanto desde el punto de vista climático como económico. Aseguran que los escenarios 100% renovables cuentan con costos de energía por unidad más bajos, y muestran que lograr la neutralidad climática para 2050 es más rentable en comparación con un menor nivel de ambición.
Además de esa rentabilidad, otros hallazgos clave del informe se basan en que un sistema de energía 100% renovable en Europa conducirá a la mayor disminución de las emisiones de GEI, incluso hasta cero en 2040, así como que la energía solar generará más del 60% de la electricidad de la UE para 2050 y que el sistema energético europeo necesita un alto índice de electrificación e integración sectorial.
Modelo de transición del sistema de energía LUT
SolarPower Europe y la Universidad LUT desarrollaron un proyecto de investigación para comprender mejor el papel de la energía solar en la transición energética europea. Si bien en la actualidad la proporción de energía solar en el suministro de electricidad de la UE es inferior al 5%, pronostican que esta tecnología será la fuente de generación de energía limpia más versátil y a menudo de menor costo, con una rápida trayectoria de reducción de costes. El objetivo general del proyecto era presentar una evaluación que demostrara el costo más bajo en el mix energético con la transición de los sectores de energía, calor y transporte hacia un sistema energético integrado en toda Europa hasta 2050.
El modelo de transición del sistema de energía LUT utilizado en este estudio se aplica a través de un sistema de energía integrado que cubre la demanda de los sectores de energía, calor y transporte, lo que permite el modelado de rutas de transición del sistema de energía de costo óptimo en altos niveles de geoespacio (20 regiones en Europa) y resoluciones temporales (por hora).
El informe estudia la transición energética en Europa con el modelado de tres escenarios distintos:
- Escenario rezagado: una transición energética más lenta hasta 2050, cuyos resultados se basan en una cuota de energía renovable del 62% y aproximadamente una reducción del 90% en las emisiones de GEI para 2050, sin alcanzar la neutralidad climática ni los objetivos del Acuerdo de París.
- Escenario moderado: una transición energética de ritmo medio hacia el 100% de energías renovables para 2050, cumpliendo con el objetivo de neutralidad climática con cero emisiones de GEI y el objetivo de 2°C del Acuerdo de París.
- Escenario de liderazgo: una rápida transición energética en las próximas dos décadas que permiten el desarrollo de 100% renovables y cero emisiones de GEI en el sistema energético para el año 2040, logrando el ambicioso objetivo de 1,5°C del Acuerdo de París.
De esta forma, SolarPower Europe y el modelado de LUT muestran que es posible que Europa alcance un sistema 100% renovable para 2050 en un escenario moderado, y para 2040 en un escenario de liderazgo. Según el informe, los costos acumulativos de alcanzar una energía 100% renovable para 2050 en el escenario moderado es un 6% más bajo que el costo de una acción en el escenario menos ambicioso.
Cero emisiones GEI
Sin embargo, una transición energética acelerada a un escenario 100% renovable no solo significa una disminución más rápida de los costos de generación de energía, sino que también da como resultado un beneficio más importante: un nivel más bajo de emisiones de GEI en Europa.
La transición 100% renovable desencadena la mayor disminución en emisiones de GEI. Siguiendo el camino de los escenarios 100% renovables (moderado y liderazgo), las emisiones de GEI disminuirán en más del 60% (desde 1990) para 2030, y hasta cero en 2050, o incluso 2040 en el escenario de liderazgo.
La necesaria electrificación
El informe también concluye que una alta tasa de electrificación es esencial para lograr un sistema de energía 100% renovable e integrado. La electrificación en todo el sector energético (energía, calor y transporte) refleja la más alta cuota de electrificación del 86% para el escenario de liderazgo, y la participación relativamente baja del 51% para el escenario rezagado.
Según el informe, el impulso hacia la electrificación de bajo costo y la mejora de la integración sectorial conducen a un fuerte aumento de la demanda de electricidad para 2050, con la electricidad renovable emergiendo como el principal portador de energía en futuros sistemas energéticos, alcanzando el 100% para 2040 en el escenario de liderazgo y casi el 100% en el escenario moderado para 2050.
La energía solar y eólica
En ambos escenarios modelados 100% renovables, la energía solar genera más del 60% de la electricidad de la UE para el año 2050. Según los pronósticos del informe, la energía solar proporcionaría las mayores capacidades en la transición energética, alcanzando 4.7–8.8 TW en 2050, al menos el 48% en el escenario rezagado y el 63% en el escenario de liderazgo.
Para el año 2050, según las previsiones del documento, el otro pilar de poder de la transición energética, la energía eólica, representará el 28–33%, y 1.1–1.9 TW de capacidad.
A la larga, la energía solar y la eólica son los dos pilares principales de la transición energética europea. Debido a sus mayores factores de capacidad, la energía eólica proporciona la mayor proporción de generación de electricidad hasta 2030, sin embargo, según los autores del informe, la energía solar, con la versatilidad y la competitividad de sus costos, lo convertirían en la principal fuente de electricidad desde 2030 en adelante.
En general, la energía solar fotovoltaica y la eólica constituyen la mayor parte de la capacidad instalada en 2050 en toda Europa, junto con pequeñas participaciones de hidroelectricidad en los escenarios moderado y de liderazgo.
En 2050, cerca de 9.4 TW de energía eólica y solar fotovoltaica se instala en el escenario moderado, con una cuota de energía solar fotovoltaica que alcanza el 78%, mientras que alrededor de 10.7 TW es instalado en el escenario de liderazgo, donde la energía solar fotovoltaica representa el 77% de las capacidades.
Las capacidades de la fotovoltaica se encuentran predominantemente en las regiones del sur de Europa que tienen altos recursos solares durante todo el año, mientras que los sistemas de energía eólica se instalan principalmente en regiones del norte y oeste de Europa, donde prevalecen las buenas condiciones de viento.
Almacenamiento de electricidad
A su vez, a medida que la proporción de energía solar y eólica aumenta significativamente más allá de 2030, el almacenamiento de electricidad se vuelve crucial para proporcionar un suministro ininterrumpido de energía. Como la tecnología de almacenamiento más rentable, la publicación de SolarPower Europe y LUT vaticina que las baterías contribuirán hasta el 98% del almacenamiento de electricidad.
Las combinaciones de tecnologías de almacenamiento cubrirán la demanda de energía durante todo el período de transición, con baterías que proporcionan la mayor parte de las necesidades de almacenamiento, llegando a compartir entre 67 y 70% dependiendo del escenario.
Por otro lado, las bombas de calor emergen como parte central de un sistema energético 100% renovable, con más del 60% de participación en la generación de calor para el año 2050. Y en cuanto al transporte, sería el sector que tiene el camino más largo por recorrer.
El informe también destaca la importancia del hidrógeno. Los electrolizadores para la producción de hidrógeno se convierten en una tecnología esencial para un sistema de energía 100% renovable. Pronostican que a partir de 2030, el hidrógeno renovable contribuirá a la descarbonización de los sectores de calor y transporte, convirtiéndose en el segundo proveedor de energía clave de Europa.
Un sistema de energía 100% renovable para Europa
En definitiva, el informe defiende que, desde el punto de vista técnico, un sistema de energía 100% renovable en Europa es posible, además de también ser la opción más económica y segura para lograr la neutralidad climática.
Los autores de la publicación subrayan que, si ya se dispone de las tecnologías de energía limpia, ahora se trata de desarrollar las políticas correctas para acelerar el despliegue. En el informe se ofrece un listado de recomendaciones políticas para lograr la neutralidad climática antes de 2050 y cumplir con los ambiciosos objetivos del Acuerdo de París, además de exponer otros resultados de interés. Destacan que el objetivo de este informe es contribuir con una nueva perspectiva en el debate sobre el Acuerdo Verde Europeo.