En un mundo que se calienta, la transición de los combustibles fósiles a las energías renovables se acelera. Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), la capacidad mundial de generación de energía renovable está creciendo más rápidamente que en ningún otro momento de los últimos treinta años. La agencia predice (enlace externo a ibm.com) que en 2025 las energías renovables superarán al carbón y se convertirán en la principal fuente de electricidad del mundo. Se prevé que la generación de energía eólica y solar fotovoltaica supere a la nuclear en 2025 y 2026, respectivamente. Y para 2028, 68 países (enlace externo a ibm.com) contarán con las renovables como principal fuente de energía.
La aceleración de la generación de energía limpia y renovable no llega demasiado pronto para los responsables políticos y los defensores del cambio climático causado por las emisiones de gases de efecto invernadero.
En la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático de 2023 (COP28), los gobiernos fijaron el objetivo de triplicar la capacidad mundial de energía renovable para 2030. En el mejor de los casos, esto contribuirá a avanzar en la descarbonización, mitigar el cambio climático y lograr emisiones netas cero, según la AIE (enlace externo a de ibm.com).
Para desarrollar la tecnología de las energías renovables, los gobiernos recurren a diversas medidas de política pública. El Plan Industrial del Pacto Verde de la Unión Europea, los Incentivos Vinculados a la Producción (PLI) de la India y la Ley de Reducción de la Inflación (IRA) de Estados Unidos son políticas diseñadas para estimular aún más la integración de la energía sostenible. Las políticas económicas favorables en China han acelerado los proyectos de energía eólica terrestre y solar fotovoltaica, ayudando al país a superar los objetivos nacionales para 2030 años antes de lo previsto. Esto es crucial para el objetivo de triplicar las energías renovables en todo el mundo, ya que China representa casi el 60 % de toda la nueva capacidad mundial de energías renovables que se espera que entre en funcionamiento en 2028 (enlace externo a ibm.com). Además, la evolución de la normativa sobre iniciativas empresariales medioambientales, sociales y de gobernanza (ESG) en todo el mundo está aumentando la demanda de energías renovables en el sector privado, lo que fomenta un mayor crecimiento.
A pesar de las amplias medidas políticas, el apoyo político suele variar en función del tipo de energía renovable de que se trate. Veamos más de cerca varios tipos de recursos energéticos renovables y las tendencias que se perfilan en cada categoría.
En 2023, la energía solar fotovoltaica representará las tres cuartas partes de la capacidad renovable añadida en todo el mundo, según la AIE. El crecimiento de la capacidad se debió tanto a las plantas a escala comercial como a la adopción por parte de los consumidores de sistemas fotovoltaicos distribuidos —generación de energía solar in situ en hogares y empresas—, que representaron la otra mitad (enlace externo a ibm.com).
El apoyo político continuado de los gobiernos de todo el mundo sigue siendo el principal motor de este crecimiento. Por ejemplo, algunos responsables políticos incentivan la generación de energía renovable por parte de particulares y empresas mediante programas de medición neta que permiten a los clientes de los servicios públicos enviar el exceso de energía generada a sus empresas para obtener créditos. Otros incentivos que fomentan la producción y el uso de energía solar son las tarifas de alimentación, los créditos fiscales y las subastas en las que los proveedores de energía solar compiten en el precio del mercado energético para conseguir contratos.
La expansión de la cadena de suministro de energía solar fotovoltaica está permitiendo la fabricación necesaria para satisfacer las demandas de la creciente industria. Se espera que una mayor capacidad de fabricación en EE.UU., India y la UE contribuya a diversificar la cadena de suministro de energía solar fotovoltaica, pero China sigue dominando el espacio. El país albergó el 95 % de las nuevas instalaciones de fabricación de tecnología solar en 2022 (enlace externo a ibm.com). Y los avances en tecnología solar fotovoltaica están produciendo paneles solares más ligeros, baratos y eficientes (enlace externo a ibm.com) que seguirán aumentando la capacidad de generación con el tiempo.
Según el escenario de emisiones netas cero para 2050 (NZE) de la AIE, si se mantienen las tasas de crecimiento actuales hasta 2030, la energía solar fotovoltaica está «en camino» de alcanzar una capacidad de generación anual de aproximadamente 8 300 teravatios hora (TWh) a finales de la década (enlace externo a ibm.com). Además, se espera que la energía solar fotovoltaica sea la fuente de energía dominante en la producción de hidrógeno verde o de bajas emisiones. El hidrógeno de bajas emisiones (en contraste con el hidrógeno producido con energía de combustibles fósiles) puede impulsar potencialmente mayores esfuerzos de descarbonización (enlace externo a ibm.com) en empresas que van desde la siderurgia a la producción de amoníaco, donde el hidrógeno se utiliza con fines industriales.
Como en el caso de la energía solar, las políticas públicas han sido clave para impulsar la expansión de la energía eólica, pero las previsiones de crecimiento varían según la región. China experimentó un aumento del 66 % de su capacidad eólica en 2023 y va camino de aumentar aún más en los próximos años. Sin embargo, el desarrollo de proyectos ha sido más lento de lo previsto inicialmente en Europa y Norteamérica. Los proyectos eólicos marítimos han sido especialmente vulnerables: En 2023, solo en EE.UU. y el Reino Unido, los promotores cancelaron proyectos marítimos (enlace externo a ibm.com) con una capacidad total de 15 gigavatios (GW).
Las recientes políticas públicas pueden ayudar al sector durante este difícil periodo. En 2023, la Unión Europea anunció su Plan de Acción de Energía Eólica, con medidas para mejorar la concesión de permisos, los procesos de subasta y el acceso a la financiación, así como para ampliar la formación del personal (enlace externo a ibm.com). Ese mismo año, nueve países europeos anunciaron planes para aumentar la capacidad de energía eólica marina hasta más de 120 GW en 2030 y más de 300 GW en 2050 (enlace externo a ibm.com). Mientras tanto, en Estados Unidos, el Gobierno invierte en el desarrollo de parques eólicos flotantes. Para 2035 se espera la implementación de parques eólicos flotantes con una capacidad de 15 GW (enlace externo a ibm.com).
Para que la energía eólica cumpla los objetivos de la NZE de la AIE, el crecimiento medio anual tendría que alcanzar o superar el 17 % anual hasta 2030 (enlace externo a ibm.com).
En la actualidad, la energía hidroeléctrica genera más energía (4 300 TWh en 2022) que todas las demás fuentes de energía limpia juntas y seguirá siendo la mayor fuente hasta 2030, según la AIE. A pesar de un crecimiento pequeño pero constante y de una fiabilidad demostrada, se prevé que las nuevas adiciones de energía hidroeléctrica disminuyan un 23 % (enlace externo a ibm.com) durante la próxima década debido a la ralentización del desarrollo en Europa, China y América Latina.
En los últimos 20 años, la industria energética ha dejado de centrarse en la energía hidroeléctrica y la mayoría de los países han centrado sus políticas e incentivos en la expansión de la energía solar y eólica. En la actualidad, menos de 30 países (enlace externo a ibm.com) ofrecen políticas de apoyo al desarrollo de nuevas centrales hidroeléctricas y a la renovación de las existentes, frente a más de 100 países con políticas de apoyo a la energía eólica y solar fotovoltaica.
Para cumplir el Escenario NZE, la energía hidroeléctrica tendría que crecer a un ritmo anual de al menos el 4 % (enlace externo a ibm.com).
La expansión mundial de los biocarburantes está en marcha, gracias en gran medida a las políticas gubernamentales de apoyo en economías emergentes como Brasil, India e Indonesia. La demanda está impulsada en gran medida por el sector del transporte en esos países, mientras que la oferta se ve facilitada por la disponibilidad de materia prima de biomasa. Brasil lidera la expansión de los biocombustibles, con un 40 % del crecimiento previsto para 2028 (enlace externo a ibm.com).
La expansión de los biocarburantes es más limitada en la UE, EE.UU., Canadá y Japón, debido en parte a los elevados costes y a la creciente popularidad de los vehículos eléctricos. Las principales áreas de crecimiento de los biocombustibles en estos países son los segmentos del gasóleo renovable y el biocombustible de chorro. En conjunto, biocarburantes como el bioetanol y el biodiésel, en combinación con los vehículos eléctricos (VE), tienen potencial para compensar el equivalente en petróleo de cuatro millones de barriles de aquí a 2028. A pesar de estos hitos, la AIE predice (enlace externo a de ibm.com) que la expansión de los biocombustibles seguirá sin alcanzar los objetivos de la NZE para 2030.
Biogás: Aunque el crecimiento de la industria del biogás comenzó en la década de 1990, en los dos últimos años se ha producido un aumento del apoyo político a esta alternativa al gas natural. En la actualidad, casi la mitad de toda la producción mundial de biogás procede de Europa, y el 20 % solo de Alemania (enlace externo a ibm.com).
Históricamente, el biogás se ha utilizado en centrales térmicas y eléctricas. Más recientemente, sin embargo, los gobiernos han fomentado los usos industriales y de transporte del biometano, un biogás que, como su nombre indica, contiene una importante concentración de metano. Con 13 países que aplican nuevas y sólidas políticas de apoyo al biogás desde 2022, la AIE prevé (enlace externo a ibm.com) que el crecimiento de la producción de biogás se acelere hasta 2028.
Los avances tecnológicos están creando oportunidades para llevar la energía geotérmica a más lugares. Por ejemplo, a través de los sistemas de energía geotérmica mejorada, se inyecta fluido bajo tierra en zonas sin fuentes naturales de agua caliente. El fluido se calienta bajo tierra y luego se bombea a la superficie, donde genera electricidad (enlace externo a ibm.com). Hay varios proyectos geotérmicos previstos o en marcha en todo el mundo, incluidos Norteamérica, Europa y Asia.
A pesar de estos avances, los defensores de la energía geotérmica afirman que se necesitan políticas para aprovechar su potencial sin explotar. La naturaleza intensiva en capital y los costes de financiación de los proyectos geotérmicos pueden ser prohibitivos. La evolución de las economías de escala y los continuos avances tecnológicos podrían ayudar a reducir los costes, pero por ahora, la AIE prevé que solo alrededor del 1 % de la energía renovable procederá de la producción de energía geotérmica en 2030..23
A medida que se incorporen más energías renovables a los sistemas energéticos, la tecnología desempeñará un papel crucial para mantener el flujo del suministro energético y garantizar al mismo tiempo la seguridad energética y la estabilidad de las redes eléctricas.
Dado que las fuentes de energía renovables, especialmente la eólica y la solar, son vulnerables a las condiciones ambientales, garantizar una producción y distribución óptimas es crucial para proporcionar un suministro eléctrico estable y resiliente. La previsión de energías renovables se está convirtiendo rápidamente en una herramienta importante en la transición energética. Por ejemplo, soluciones como IBM Renewables Forecasting Platform, dentro de IBM Environmental Intelligence Suite pueden ofrecer previsiones eólicas y solares para el día siguiente con una precisión del 92 %.
Un mejor almacenamiento también contribuirá a que los sistemas eléctricos sean más resilientes. Tanto la energía solar como la eólica y la hidroeléctrica requieren sistemas de almacenamiento de energía (ESS) para proporcionar un suministro energético constante. A medida que evolucione la tecnología de baterías a escala de red, las empresas eléctricas podrán almacenar electricidad a largo plazo para gestionar mejor la carga durante los periodos de baja o nula producción. Por ejemplo, las baterías de flujo son una forma barata y escalable de almacenamiento de energía a largo plazo a escala de red que se está desarrollando actualmente.
Desde las baterías hasta los paneles solares, la gestión eficaz de los activos es un componente importante para apoyar la transición hacia una energía limpia; la gestión inteligente de los activos y el mantenimiento predictivo pueden supervisar su estado y prolongar su vida útil. Por ejemplo, la New York Power Authority (NYPA) está racionalizando su gestión de activos con IBM Maximo Application Suite. El objetivo es digitalizar la infraestructura energética del Estado y transformarla en un sistema limpio, fiable, resiliente y asequible durante la próxima década.
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