Si queremos alcanzar los objetivos de la Unión Europea de cero emisiones netas de gases efecto invernadero para 2050, es fundamental plantearse qué tienen que hacer las familias para conseguirlo. La descarbonización de la sociedad tiene que pasar por integrar las energías renovables en el consumo energético. Donde resulta más fácil de integrar es en la producción de electricidad, y ya se están consiguiendo grandes resultados.
Las tecnologías renovables suman 57.254 MW de potencia instalada, de un total de 104.459 MW, según datos de Red Eléctrica de España (REE) de noviembre de 2020.
• Eólica: 26.615 MW. Aporta un 21,8% de la generación total de energía en 2020.
• Hidráulica: 17.083 MW. Aporta un 12,2%.
• Solar Fotovoltaica: 10.182 MW. Aporta un 6,1%.
• Termosolar: 2.304 MW. Aporta un 1,8%.
• Otras renovables (biogás, biomasa, hidráulica marina y geotérmica): 1.071 MW. Aportan un 2,1% la generación total de energía en 2020.
En 2020, la demanda de energía eléctrica en España se situó en 249.970 GWh. Y las renovables aportaron el 44% de la producción total, alcanzando los 110.577 GWh. Con los anteriores datos, si le sumamos la producción nuclear que es de 22,2% del total, vemos que la electricidad libre de emisiones de CO2 se sitúa en el entorno del 66%. Esto da como resultado que el factor de emisiones sea de 0,15 tCO2eq/MWh, es decir, toneladas de CO2 equivalente por cada megavatio hora. Que es lo mismo que 150 gramos CO2eq/kWh (dato provisional para 2020 según REE).
En el siguiente gráfico de REE se pueden ver las emisiones de CO2 durante los últimos días de 2020, con el factor de emisiones por debajo de los 100 gr CO2/kWh y con el porcentaje de generación libre de emisiones para el 2 de enero de 2021 que se sitúa en un 70%.
Esto implica que utilizar electricidad para la producción de calor sería la tecnología con menos emisiones, empleando resistencias (efecto joule). La combustión de gas natural se sitúa en los 182 gr CO2 /kWh y el gasóleo C en 287 gr CO2/kWh. (Fuente Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, factores de emisión).
De manera progresiva la producción de electricidad en los próximos años va a ir reduciendo sus emisiones de CO2 hasta tener como objetivo cero emisiones. La electricidad se debe convertir en el elemento clave para descarbonizar la sociedad.
Para aplicarlo en las viviendas se debería de utilizar teniendo en cuenta varios criterios:
• Reducir la demanda de calefacción y refrigeración con mejores aislamientos, prestando especial atención a las ventanas.
• Utilización de bombas de calor para calefacción y refrigeración, los equipos con mayor eficiencia son los equipos aire-aire tipo Split con potencias sobre 3 kW, llegando a rendimientos en calefacción y refrigeración superiores a 5; es decir, por cada kW eléctrico consumido puede llegar a entregar 5 en calefacción.
• Utilización de energía solar térmica para calentar agua caliente sanitaria (ACS) y utilización de bombas de calor para producción de ACS como apoyo.
• Realizar autoconsumo con energía fotovoltaica y combinado con almacenamiento de baterías.
Existen comercializadoras eléctricas con la garantía de origen y certificado de la electricidad (GdO), que solo compran energías renovables a los productores. Por lo tanto esa electricidad esta libre de emisiones de CO2. Si adquirimos esa electricidad se podría llegar a decir que nuestra vivienda está realizando emisiones cero, debido a que el origen de la electricidad es renovable.
Coche eléctrico
Si se utiliza para el transporte vehículos eléctricos las emisiones se pueden reducir de una forma drástica. Podemos poner un ejemplo de un vehículo eléctrico que tenga un consumo de 15 kWh cada 100 km y compararlo con un vehículo diésel que consuma 5 litros cada 100 km. En el primer caso, teniendo en cuenta las emisiones de la electricidad, se puede situar 2,25 kg de CO2 (factor de emisiones 0,15 kg de CO2/kWh). En el segundo caso (aplicando un factor de emisiones de 2,493 kg CO2/l), se obtienen unos resultados de 12,465 kg de CO2, para 100 km recorridos. Es decir, que si utilizamos una tecnología eléctrica en lugar de una de combustión interna (diésel), la reducción de emisiones sería de un 80%.
Los vehículos eléctricos van equipados con baterías de diferentes tamaños que le confieren diferentes autonomías. Como se pueden observar, las potencias necesarias en los dos primeros casos están disponibles en la mayoría de las viviendas.
• Vehículos con baterías por debajo de los 10 kWh: son híbridos enchufables que suelen tener una autonomía de 60 km y se deben enchufar a diario en tomas schuko con una potencia que no supera los 2,3 kW. Aproximadamente en 4 horas están cargados.
• Vehículos con baterías entre 30 y 45 kWh: son eléctricos puros y tienen autonomías entre 200 y 300 km. Son vehículos eminentemente de ciudad. Si se cargan por la noche en 8 horas pueden cargarse con potencias sobre los 3,6 kW.
• Vehículos con baterías que superan los 60 kWh: ya permiten una autonomía superior a los 400 km. Si se cargan de noche, estos vehículos necesitan potencias sobre los 7,4 kW para realizar cargas completas.
El año pasado se vendieron en España, 850.000 vehículos entre turismos y todoterrenos. Solo 20.156 unidades fueron eléctricos, lo que representa cifras muy bajas, de menos del 3%. Si se vendieran 1.000.000 de vehículos eléctricos el consumo de energía en los desplazamientos sería de 2,25 TWh (calculado con un consumo de 15 kWh cada 100 km y 15.000 km/año-vehículo). Si lo comparamos con el consumo de electricidad del año 2020, que ha sido de 250 TWh, supondría un 1%. Es decir, un consumo que la red eléctrica puede gestionar.
Vivienda y dos coches
Para finalizar vamos a poner el ejemplo de una familia con una vivienda en la que todas las demandas energéticas se cubren con electricidad. Y, además, posea dos vehículos.
Vivienda 1: dotada de todos los equipos eléctricos. Con un consumo de 5.000 kWh/año. Dispone de dos vehículos diésel con los que recorren 15 000 km/año por cada coche. Aplicamos un consumo de 5 litros cada 100 km, y un factor de emisiones de 2,493 Kg CO2/l. La comercializadora de electricidad informa que emite 0,240 gr de CO2/kWh.
Vivienda 2: igual a la primera, pero sustituimos un vehículo diésel por uno eléctrico.
Vivienda 3: igual a la 2, pero compra la electricidad a una comercializadora de energía 100% renovable.
Como se puede observar en el caso primero, se trata de una vivienda con dos vehículos de combustión interna, que compra la electricidad a una comercializadora que no es de energías renovables. Salen unas emisiones equivalentes de CO2 muy elevadas, de 4.938 kg de CO2 año. Si en esta vivienda se introduce un coche eléctrico pero se sigue comprando la electricidad a la misma comercializadora se reducen las emisiones un 27%. Pero en el tercer caso, si además de invertir en un vehículo eléctrico nos preocupamos de encontrar una comercializadora que nos venda electricidad de origen renovable, reducimos las emisiones equivalentes en un 62%.
No se ha introducido el cuarto ejemplo, que supondría cambiar los dos vehículos a eléctricos, porque entendemos que actualmente la infraestructura de recarga no tiene la suficiente penetración como para garantizar viajes de larga distancia, en contraposición con la circulación en ciudad, donde el problema está resuelto si se dispone de un punto de recarga en el garaje.
Como conclusión se puede observar que el consumo de electricidad de origen renovable nos acercaría a los objetivos europeos para 2050 de cero emisiones de una forma relativamente sencilla para el consumidor, pero con grandes retos para la red eléctrica.
*Rafael Caro Rosique es gestor de Proyectos del Grupo Reside.
• Este artículo se ha publicado en el número de febrero de Energías Renovables en papel. Aquí puedes descargar gratis la revista en PDF.
