Informe técnico del JRC titulado Assessment of the potential for energy efficiency in electricity generation, transport and storage [«Evaluación del potencial de eficiencia energética en la generación, el transporte y el almacenamiento de electricidad», documento en inglés]

INFORME DE LA COMISIÓN AL PARLAMENTO EUROPEO, AL CONSEJO, AL COMITÉ ECONÓMICO Y SOCIAL EUROPEO Y AL COMITÉ DE LAS REGIONES

Informe técnico del JRC titulado Assessment of the potential for energy efficiency in electricity generation, transport and storage [«Evaluación del potencial de eficiencia energética en la generación, el transporte y el almacenamiento de electricidad», documento en inglés]

Sumario del informe técnico del JRC titulado Assessment of the potential for energy efficiency in electricity generation, transport and storage [«Evaluación del potencial de eficiencia energética en la generación, el transporte y el almacenamiento de electricidad», documento en inglés]

El informe presenta, desde un punto de vista no técnico, los resultados del análisis realizado para evaluar el potencial de eficiencia energética en la conversión, la transformación, la transmisión y el almacenamiento de energía eléctrica.

El informe sigue las directrices expuestas en el artículo 24, apartado 13, de la Directiva 2012/27/UE, relativa a la eficiencia energética, en su versión modificada por la Directiva (UE) 2018/2002, examinando los tres pilares principales del posible desarrollo de la eficiencia energética, a saber, los combustibles convencionales, el almacenamiento, y la transmisión de corriente continua de alta tensión («HVDC», por sus siglas en inglés). Así, el documento describe estas tres soluciones tecnológicas principales centradas en la eficiencia energética, a fin de explorar los ahorros que podrían obtenerse. El informe incluye una revisión de los niveles actuales de eficiencia, una revisión de los márgenes de mejora conocidos y una estimación aproximada del posible ahorro de energía primaria a escala europea; en primer lugar, se investigan las distintas soluciones tecnológicas por separado; a continuación, se exponen las conclusiones y, ya en el último capítulo, una clasificación de las soluciones.

El capítulo 2 presenta los resultados relativos a la tecnología adoptada y a la evaluación de la eficiencia en las centrales térmicas, en particular en las centrales convencionales de combustibles fósiles (carbón, gas y petróleo), complementados por datos estadísticos seleccionados relativos a eficiencias, consumos, capacidades, etc. El informe describe los niveles de eficiencia actuales y futuros, incluidas las estimaciones de ahorro potencial de energía primaria con arreglo a algunos supuestos basados en la política de descarbonización actualmente adoptada.

La razón por la que no se investiga la eficiencia en la generación de electricidad renovable es fundamentalmente económica. La estructura de costes de las instalaciones de generación más comunes está fuertemente mermada por los costes de inversión (CapEx), mientras que los costes de explotación (OpEx) se limitan al mantenimiento, pues los operadores no tienen que pagar por el coste del combustible. Por consiguiente, la eficiencia de la conversión en la generación de electricidad renovable, aunque es técnicamente interesante, no se ha investigado de manera activa, y la bibliografía científica es bastante limitada. Las consideraciones que se aplican a la generación de electricidad nuclear no son muy diferentes: en la mayoría de los reactores nucleares en funcionamiento, solo el 30-35 % de la energía térmica producida por la fisión se convierte en electricidad, mientras que el resto se disipa en el medio ambiente como calor residual. En las últimas décadas, este porcentaje solo ha mejorado ligeramente. La estructura de costes de la generación de electricidad nuclear es bastante similar, aunque no sea idéntica a la de la electricidad renovable; la mayor parte de los costes los constituyen los CapEx (la construcción y el desmantelamiento de las centrales), mientras que el coste del combustible (normalmente, uranio enriquecido) solo representa una pequeña parte del coste total de producción; también en este caso se investiga poco el asunto, ya que la prioridad es mejorar la seguridad y reducir los tiempos de inactividad ligados al repostaje y al mantenimiento. Algunos proyectos de los futuros reactores de cuarta generación están diseñados para lograr una mayor eficiencia, pero hasta la fecha solo existen prototipos.

El capítulo 3 describe varios tipos de almacenamiento disponibles para los sistemas eléctricos, explicando la madurez de las tecnologías y proporcionando más detalles sobre las tecnologías que muestran mejores perspectivas ahora y para el futuro (centrales eléctricas con bombeo hidráulico, baterías, aire comprimido y volantes de inercia). Aunque el informe incluye evaluaciones de la eficiencia energética de ida y vuelta, debe tenerse en cuenta que es difícil comparar directamente, en términos de eficiencia, alternativas de almacenamiento que podrían utilizarse para resolver problemas técnicos muy diferentes. El informe explica, por ejemplo, que (todavía) no se pueden utilizar supercondensadores para gestionar una gran cantidad de energía; cada problema técnico debe abordarse con el tipo de sistema de almacenamiento más adecuado y, dentro de ese tipo, por supuesto, debe adoptarse la tecnología más eficiente. El mensaje clave es que las tecnologías de almacenamiento son interesantes, no porque permitan un ahorro directo de energía primaria, sino porque permiten integrar la energía procedente de fuentes de energía renovables (FER) en los sistemas de generación de electricidad, mejorando así la eficiencia del sistema en su conjunto.

El capítulo 4, que trata de la transmisión de HVDC, llega a conclusiones similares: no procede mejorar la eficiencia de los sistemas de transmisión, que ya es muy elevada (alrededor del 98 %), ni aproximarse a los límites físicos. La transmisión de HVDC es interesante porque permite transferir energía en condiciones en las que los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado («HVAC», por sus siglas en inglés) no serían ni técnica ni económicamente asequibles, y esto es así sobre todo en el caso de los cables submarinos que permiten integrar la energía eólica procedente de grandes parques eólicos marinos, logrando así un ahorro indirecto de energía primaria. Así pues, el capítulo describe las principales características de los sistemas de HVDC, presenta las condiciones de funcionamiento que permiten alcanzar la máxima eficiencia y destaca los posibles usos futuros en el contexto europeo. De hecho, la mejora real de la eficiencia es indirecta, a través de una mejor integración de las fuentes de energía renovables y de una minimización de las restricciones; sin embargo, estas cuestiones, así como la integración del sistema, la respuesta de la demanda y la demanda de energía en general, quedan fuera del ámbito del estudio.

En el capítulo 5 se presentan las conclusiones de la evaluación del potencial de cada tecnología por lo que se refiere a la eficiencia energética. En la medida de lo posible, se ha realizado una cuantificación de ahorro realista, utilizando un supuesto simplificador, para mostrar el potencial de mejora en términos de ahorro de energía primaria.