Se suponía que una estrategia energética nacional para Aotearoa Nueva Zelanda estaría lista a finales del año pasado. Actualmente, seguimos esperando un plan cohesivo e integral para satisfacer la demanda energética del país, tanto hoy como en el futuro.
Sería esperable que un plan de este tipo se centrara primero en reducir la demanda de energía mediante una mayor eficiencia energética en todos los sectores.
El siguiente paso debería ser una mayor electrificación renovable en todos los sectores . Sin embargo, persisten dudas sobre las implicaciones de las inversiones en estos recursos renovables desde su inicio hasta su fin.
Hemos realizado evaluaciones del ciclo de vida de varias tecnologías de generación de electricidad renovable, como la eólica y la solar, en las que el país está invirtiendo actualmente. Observamos que las huellas de carbono y energía son bastante bajas y complementan favorablemente nuestra cartera actual de activos de generación de electricidad renovable.
Satisfacer la demanda futura
Las últimas evaluaciones del Ministerio de Empresa, Empleo e Innovación se suman a trabajos anteriores del operador de red Transpower . Ambas indican que la demanda total de electricidad podría prácticamente duplicarse para 2050.
Muchos investigadores creen que estos escenarios son una subestimación. Un estudio sugiere que la capacidad de generación de energía podría triplicarse durante este período. Otros modelos proyectan que la capacidad actual deberá multiplicarse por 13, especialmente si queremos descarbonizar todos los sectores y exportar vectores energéticos como el hidrógeno.
Esto se debe, por supuesto, a que queremos que toda la nueva generación provenga de recursos renovables, con factores de capacidad mucho más bajos (el porcentaje del año en que suministran energía) asociados a su variabilidad.
Las necesidades adicionales de almacenamiento también serán enormes. Tras la finalización de las obras de un proyecto de bombeo hidroeléctrico , es necesario investigar otras opciones.
Construyendo generación renovable
El último World Energy Outlook publicado por la Agencia Internacional de Energía ( AIE ) muestra que la energía eólica y solar, principalmente los paneles fotovoltaicos, están tomando rápidamente protagonismo como principales tecnologías renovables.
Esto también aplica en Aotearoa, Nueva Zelanda. Una versión actualizada de la encuesta de inversión en generación , encargada por la Autoridad de Electricidad, muestra que la mayoría de los proyectos comprometidos y en desarrollo (que se pondrán en marcha para 2030) son parques solares fotovoltaicos y eólicos terrestres.
Los proyectos eólicos marinos también están en el horizonte, pero se han enfrentado a desafíos como la propuesta de explotación minera del fondo marino en la misma zona y la falta de medidas de estabilización de precios, típicas en otras jurisdicciones. La nueva legislación busca abordar algunos de estos desafíos.
La energía solar distribuida (sistemas a pequeña escala para abastecer hogares, edificios y comunidades) ha experimentado un crecimiento casi exponencial . Nuestro análisis indica que la energía eólica (terrestre y marina) y la solar distribuida contribuirán casi por igual a la generación de energía para 2050, con una participación ligeramente mayor de la energía solar a escala de servicios públicos.
Análisis de la cuna a la tumba
El objetivo principal es mantener una red estable con un suministro eléctrico seguro y asequible. Sin embargo, existen otras consideraciones de sostenibilidad relacionadas con lo que sucede al final del uso de las tecnologías renovables y el origen de sus componentes.
La Perspectiva Mundial de Minerales Críticos de la AIE muestra el rápido crecimiento de la demanda mundial de un conjunto de materiales con cadenas de suministro complejas. También hemos investigado la intensidad de materiales para la adopción de estas tecnologías en Aotearoa Nueva Zelanda y analizado la mayor dependencia de dichas cadenas de suministro.
Los desafíos para asegurar estos metales de forma sostenible incluyen los impactos ambientales y sociales asociados a la extracción y el procesamiento de los materiales, así como a la fabricación de los diferentes componentes que deben transportarse para su implementación. También existen requisitos de operación y mantenimiento, como la sustitución de componentes y el desmantelamiento responsable de los activos.
Hemos llevado a cabo evaluaciones integrales del ciclo de vida, basadas en estándares internacionales , del recientemente puesto en servicio del parque eólico terrestre Harapaki , un parque eólico marino propuesto en South Taranaki Bight , un parque solar a gran escala en Waikato y sistemas solares fotovoltaicos distribuidos , con y sin baterías, en todo el país.
Las métricas habituales son los insumos energéticos y las emisiones de carbono, ya que describen la eficiencia de estas tecnologías. Se consideran un primer indicador de la idoneidad de una tecnología para un contexto determinado.
Además de eso, utilizamos las siguientes métricas específicas, como se resume en la siguiente tabla:
. GWP: potencial de calentamiento global (emisiones de carbono durante el ciclo de vida de una tecnología por unidad de energía suministrada).
. CPBT: tiempo de recuperación de la inversión en carbono (cuánto tiempo necesita una tecnología estar operativa antes de que las emisiones de su ciclo de vida sean iguales a las emisiones evitadas, ya sea utilizando la red y sus emisiones asociadas o turbinas de gas natural convencionales).
. CED: demanda energética acumulada a lo largo del ciclo de vida de una tecnología.
. EPBT: tiempo de recuperación de la energía (cuánto tiempo necesita una tecnología estar operativa antes de que la electricidad que genera sea igual a la CED).
. EROI: retorno energético de la inversión (la cantidad de energía utilizable obtenida de una fuente de energía en comparación con la energía necesaria para extraer, procesar y distribuir esa fuente, cuantificando esencialmente la “ganancia” de la producción de energía).
Existe un amplio debate sobre el retorno energético mínimo de la inversión que hace aceptable una fuente de energía. Un valor superior a diez generalmente se considera positivo.
Para todas las tecnologías evaluadas, las emisiones totales de gases de efecto invernadero son inferiores al factor de emisiones de la red eléctrica. Debido a la ya baja emisión de la red eléctrica de Nueva Zelanda, el plazo de recuperación de la inversión en carbono es de entre tres y siete años para la generación a gran escala. Sin embargo, para la generación distribuida a pequeña escala, puede ser de hasta 13 años. Si se considera el desplazamiento de las turbinas de gas, el plazo de recuperación se reduce a la mitad.
El retorno energético de la inversión es superior a diez para todas las tecnologías, pero la generación a escala de servicios públicos es mejor que la solar distribuida, con valores de entre 30 y 75.
Para poner esto en perspectiva, se informa que el retorno energético de la inversión en energía hidroeléctrica, si se opera durante 100 años, es del 110% . Las energías eólica y solar a gran escala que se están poniendo en servicio ahora tienen una vida útil de 30 años, pero generalmente se espera que sean renovadas.
Esto significa que su retorno energético sobre la inversión se está volviendo comparable al de la energía hidroeléctrica.
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