¿Se sustituirá completamente la energía térmica?

ⅰLecciones de los cortes de energía

¿Alguna vez has experimentado un apagón? De repente, todo se queda a oscuras, los ascensores se detienen, los celulares se quedan sin batería y el aire acondicionado se apaga. Esa sensación de impotencia te hace darte cuenta de que la electricidad es el "aire" de la sociedad moderna.

De hecho, se han producido importantes cortes de electricidad en todo el mundo:

El apagón norteamericano de 2003 dejó a decenas de millones de usuarios a oscuras de la noche a la mañana.

Durante la ola de frío de 2021 en Texas, las plantas de energía eólica y de gas natural cerraron en masa y, sin almacenamiento de energía como respaldo, millones de personas sufrieron temperaturas gélidas y cortes de energía.

Cortes de energía en algunas regiones de China: la escasez de carbón y las fluctuaciones en las energías renovables han sobrecargado la red, obligando a imponer restricciones energéticas.

Estos ejemplos nos muestran que depender exclusivamente de la energía térmica es arriesgado, y también lo es depender exclusivamente de las energías renovables. El sistema eléctrico necesita una estrategia de combinación más estable.

ⅡEstructuras de poder en diferentes países

Las fuentes de energía varían significativamente en todo el mundo:

China: La energía a carbón sigue siendo la principal fuente, pero en los últimos años, la capacidad instalada de energía fotovoltaica y eólica ha aumentado, y el modelo de “energía renovable + almacenamiento de energía” se está convirtiendo gradualmente en una tendencia.

Estados Unidos: Un enfoque equilibrado entre el gas natural y la energía renovable, al tiempo que lidera el mundo en tecnología de almacenamiento de energía en baterías, con California y otras regiones habiendo construido las plantas de energía de almacenamiento de energía de mayor escala del mundo.

Europa: Alemania y España son pioneros en energía eólica y solar, mientras que Francia depende de la energía nuclear para la estabilidad de la red. Europa en su conjunto está comprometida con la transición energética, con un desarrollo acelerado de sistemas de almacenamiento.

Japón y Corea del Sur: Estos países, altamente dependientes de la energía importada, deben equilibrar la seguridad del suministro mientras desarrollan activamente combinaciones de tecnologías solares, de hidrógeno y de almacenamiento.

En general, todas las regiones están avanzando hacia el modelo de “energía renovable + almacenamiento”, aunque a ritmos diferentes.

ⅲ¿Cuál es la situación actual?

El desarrollo de nuevas energías está prosperando, pero también enfrenta desafíos.

La “caprichosa” de la energía fotovoltaica y eólica: la energía fotovoltaica solo se puede generar durante el día, cuando hay sol, y se detiene por la noche; la energía eólica depende del clima y se detiene durante los periodos sin viento. Esta volatilidad ejerce presión sobre el funcionamiento estable de la red eléctrica.

El surgimiento de las baterías de almacenamiento de energía: las baterías de iones de litio y las baterías de flujo actúan como “bancos de energía” gigantes, almacenando el exceso de electricidad durante los períodos de excedente y liberándolo durante la demanda máxima para ayudar a equilibrar la red.

Factores clave de política: China ha estipulado explícitamente que los nuevos proyectos de energía fotovoltaica y eólica deben ir acompañados de instalaciones de almacenamiento de energía. Mientras tanto, Estados Unidos y Europa utilizan subsidios fiscales y mecanismos de mercado para incentivar a las empresas a construir infraestructura de almacenamiento de energía.

Aún quedan desafíos: las baterías de almacenamiento de energía son costosas, tienen una vida útil limitada y su reciclaje y reutilización al final de su vida útil siguen siendo problemas sin resolver.

En otras palabras, el almacenamiento de energía se está generalizando poco a poco, pero pasará tiempo antes de que sustituya totalmente a las fuentes de energía tradicionales.

ⅳ¿Por qué sustituir la energía generada a carbón?

Protección del medio ambiente: La energía generada a partir de carbón contribuye en gran medida a las emisiones de carbono, la contaminación del aire y el efecto invernadero.

Seguridad energética: Las fluctuaciones en los precios del carbón y del gas natural impactan directamente en los precios y el suministro de electricidad.

Viabilidad económica: La energía fotovoltaica y eólica son cada vez más asequibles, incluso más rentables que la energía generada a partir de carbón.

Objetivos de neutralidad de carbono: para reducir las emisiones, la energía generada a carbón debe eliminarse gradualmente y eventualmente.

ⅴ¿Puede reemplazar completamente la energía generada a partir de carbón?

La respuesta es: eventualmente, pero no en un futuro próximo.

Durante los próximos 10 años, la energía generada a partir de carbón seguirá siendo la “columna vertebral” de la red.

2030-2040: A medida que el almacenamiento de energía se vuelve más barato y la energía del hidrógeno más confiable, la energía generada a carbón se irá trasladando gradualmente a los “bancos”.

Alrededor de 2050: se espera que la energía renovable combinada con el almacenamiento de energía tome la delantera, y la energía a carbón será eliminada en gran medida.

En otras palabras, el sistema energético del futuro probablemente consistirá en: energía renovable y almacenamiento de energía como fuentes principales, con la energía a carbón en un segundo plano y la energía nuclear, la energía hidroeléctrica y la energía del hidrógeno proporcionando apoyo complementario.

Las baterías de almacenamiento de energía se combinarán cada vez más con la energía solar y eólica, al igual que los teléfonos inteligentes no pueden funcionar sin baterías. Sin embargo, para que las energías renovables sustituyan por completo a la energía de carbón, aún se necesitan avances tecnológicos, apoyo político y mejoras en la red eléctrica. Es posible que en el futuro la energía de carbón no desaparezca repentinamente, sino que se relegue gradualmente a un segundo plano hasta que un día nos demos cuenta de que el sector eléctrico ya está dominado por las energías limpias.