Foro Energía Siglo XXIPerspectivas y Realidades(Nacional e Internacional)
La Energía en el Mundo
Junio 2015
Ing. Nelson Hernández (Energista)
Blog: Gerencia y Energía
La Pluma Candente
Twitter: @energia21
La expansión de la economía mundial, la reducción de la pobreza, la seguridad alimentaria, el acceso al agua, el ascenso de la clase media en los países en desarrollo y la mejora en la calidad de vida en todas partes, es el papel que juega hoy la energía … Sin embargo, y desafortunadamente, más de 1.2 millardos de personas, especialmente en África y parte de Asia, siguen estando sin acceso a la electricidad, y 2.8 millardos dependen de la biomasa tradicional para cocinar. OPEP. WOO2014
Actores Energéticos
Consumidores
Mix energético, subsidios, energías
renovables. SEGURIDAD ENERGETICA
Trasnacionales de la energía
Tecnología Ambientalistas
Sector Electricidad
GobiernosParticipación Organismos
A menudo, altamente sensible a los precios; ejercen presión sobre
los políticos.
Diversificación de fuentes generación y sistema reticulado de
transmisión y distribución
Presión para adoptar energías renovables y
campañas de reducción emisión CO2
Investigación y desarrollo de
tecnologías en fuentes energéticas y eficiencia
energética
Determinación de los recursos, explotación y
refinación, disponibilidad y distribución
OPEP, AIE, IRENA, IGU, WEC, IAEA, AEN, etc
Actores energéticos
Infografía: Nelson Hernandez
70
75
80
05
00
90
65
85
95
10
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
OtrasHidroNucleargasPetróleoCarbónLeña
4050
6055
7500
8910
11060
13070
Demanda
(MTPE)
Mundo. Consumo de energía (1965 – 2013)
Fuente: BP 2014 / Earth Policy Institute Infografía: Nelson Hernández
Mundo. Consumo Energía per cápita (2013)
Fuente: BP (2014) Infografía: Nelson Hernández
0
1
2
3
4
5
6
0 2000 4000 6000 8000
Renovables Hidroelectricidad Nuclear
Carbón Gas Petróleo
ÁfricaHab = 1065Cons = 0.38
Asia + Pacifico
Hab = 3883Cons = 1.29
América Latina
Hab = 487Cons = 1.37
Europa + Euasia
Hab = 896Cons = 3.27
Medio Oriente Hab = 221Cons = 3.45
Norte AméricaHab = 463Cons = 5.89
TPE
Millones de habitantes
MundoHab = 7015Cons = 1.78
1.78 (13 Barriles)
Reservas de Gas (GB)
0
50
100
150
200
250
300
350
0 100 200 300
Rusia
Venezuela
Irán
USA
Arabia Saudita
Canadá
China
Irak
Qatar
Argentina
Argelia
Emiratos Árabes
México
Australia
Kuwait
Libia
Turkmenistán
Nigeria
Sur África
Brasil
Mas Petróleo
Gas /PetróleoPetróleo /Gas
Mas Gas
Reserv
as d
e P
etr
óle
o
(GB
)
Los 20 primeros en reservas de hidrocarburos (*) (2013)
Infografía: N. HernándezFuente: BP Estadísticas 2012 /EIA-ARI World Shale Hydrocarbons Resources 2013
(*) Convencionales y no convencionales
Petróleo Gas(*) TotalRusia 69 245 314Arabia Saudita 263 36 299Iran 100 151 251Canadá 182 10 192Emiratos Arabes 98 34 132Irak 113 18 131Kuwait 97 9 106Venezuela 77 24 101Qatar 17 84 101USA 30 29 59Nigeria 29 24 53Libia 36 8 44Argelia 11 26 37
1122 698 1820Otros países 136 195 331Total Mundo 1258 893 2151
Petróleo Gas(*) TotalRusia 162 237 399Venezuela 311 60 371Iran 157 195 352USA 83 240 323Arabia Saudita 266 48 314Canadá 183 105 288China 50 201 251Irak 150 21 171Qatar 24 145 169Argentina 29 133 163Argelia 18 142 160Emiratos Arab. 98 35 133México 24 91 116
1555 1653 3210Otros países 451 709 1158Total Mundo 2006 2362 4368
Mundo. Los primeros 13 en reservas de Hidrocarburos (1) (millardos de barriles)
Infografía: Nelson Hernandez
2000 2013
(1) Convencionales y no convencionales (*) 1 BPE = 6100 pies cúbicos de gas
Fuente: BP Estadísticas 2012 /EIA-ARI World Shale Hydrocarbons Resources 2013
2000 2011
Mundo. Reservas de Hidrocarburos (millardos de barriles)
Fuente: BP 2011 / WEC Infografía: Nelson Hernandez
Gas de lutitas Gas no lutitas Petróleo lutitasPetróleo no lutitas2000 2011
275
2698
84 %
12 %
8 %
78 %
América del Norte
2000 2011
139
652
71 %
31 %
50 %
13 %
29 %
6 %
Sur América
2000 2011
369
858
24 %
12 %
43 %
33 %
76 %
12 %
Europa
163
720
31 %
37 %
11 %
11 %
2000 2011
69 %
41 %
Asia
165
375
56 %
42 %
35 %
44 %
23 %
2000 2011
África
1040
1469
67 %
32 %
54 %
33 %
12 %
Medio Oriente
13 %
39 %
6 %
10 %
17 %
13 %
8 %
11 %
8 %
6 %
48 %
21 %
Cambio Climático. La Correlación antropogènica
Desastres Naturales
Infografía: Nelson Hernández
Mundo. Huella ecológica
Fuente: Global footprint network
Las presión sobre los recursos y la expansión de la población, hacen que los países compitan entre si en la subasta de la tierra.
Estabilizar crecimiento poblacional
Erradicar la pobreza Recuperar ecosistemas Estabilizar el clima
Para afrontar emergencia planetaria debemos:
Emisión GEI
Descarbonizar la Matriz
Energética
Sustitución Paulatina Energía Fósiles
Cambio Climático
Nuevo Orden Energético
Mundial
Energías Amigables al
Ambiente
CAUSAS EFECTOS
Cambio de paradigma para perpetuar la vida en la tierra
Radiación solar (tierra) = 1800 CPEG
Potencial físico de energías renovables
Energía Eólica = 200 CPEG
Biomasa = 20 CPEG
Energía Geotérmica = 10 CPEG
Energía Oceánica y de Oleaje = 2 CPEG
Energía Hidráulica = 1 CPEG
Consumo Primario actual de Energía Global
Fuente: Nitsch, F. (2007): Technologische und energiewirtschaftliche Perspektiven erneuerbarer Energien. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Elaboración: N. Hernández
Las tendencias tecnológicas y energéticas del siglo XXI se pueden expresar en solo 6 palabras:
Mas energía, menos dióxido de carbono
El Nuevo Orden Energético Mundial requiere una energía que sea abundante, económica, accesible a todos, de precio no volátil, amigable al ambiente y de carácter sustentable
2005 2025202020152010 2030
45
40
35
30
25
20
Mil
lard
os
de T
M d
e
CO
2
Referencia
Gestión Emisión de CO2
Fuente: IEA Elaboración: Nelson Hernández
Políticas Alternativas Estabilización 450 ppm
Biocombustibles
CC Industria
CC Plantas eléctricas
Eficiencia uso eléctrico
Eficiencia uso final
Renovables
Nuclear
2
20571957
8
4
16
Hoy
2.55 % I.A
.
1.00 %
I.A.
EMISIONES DE CO2(millardos de TM)
+ 2 °C 450 ppm380 ppmConcentración CO2Valor de no retorno
• Elevar a 25 km/lts autonomía vehículos
• Reducir a 8000 Km anuales el recorrido de vehículos
• Mejorar en 25 % la eficiencia de equipos domésticos y AA
• Elevar a 60 % eficiencia plantas eléctricas a carbón
• Captura CO2 en plantas eléctricas
• Captura CO2 en plantas de H2
• Captura de CO2 en plantas combustibles sintéticos
• Reemplazo de plantas eléctricas a carbón por GN
• Incrementar plantas nucleares
• Detener deforestación
• Cambiar métodos de labranza
Políticas Globales
REDUCIR(Implementando 4
políticas)
DETENER
(Implementando 8 políticas)
• Incrementar energía eolica
• Incrementar energía solar
• Aumentar Biocombustibles
Energía Siglo XXI
Premisa: Descarbonizar el sistema energético mundial
Fusión Nuclear 2030 al 2050
Hidratos de Metano 2020 al 2030
Energía Solar Espacial 2025 al 2035
Hidrógeno Hoy primeros usos
Solar
Eólica
Geotermia
Superconductividad
Celdas de Combustibles
Biomasa
Uso incipiente
Energía Siglo XXl (otras acciones y tecnologías)
Eficiencia Energética
Automóviles Híbridos
Automóvil de Aire Comprimido
Automóvil a agua
Automóviles eléctricos (Tesla)
Ecopolis Vs Metrópolis
Redes eléctricas inteligentes / Wi-tricity
Energía Solar Dirigida Espacial (SSP)
Skysails (Barcos a Vela)
Celdas Solares en rollos
Captura de CO2
Energía genética (LS9 Petroleum™)
Nanoenergia
Cambio paradigma del motor a combustión interna
La energía alternativa mas barata
Cambio Climático. Reservas no a producción* (GTPE)
Fuente: Revista Nature 2015 / BP 2014 / Cálculos Propios
Infografía: Nelson Hernández
GasPetróleo Carbón Total
Producible No Producible 803
401
164238
330
473
72
329
98
66
160
78
(*) La mayor parte de los combustibles fósiles no debe explotarse para frenar el cambio climático, y evitar que la temperatura global aumente más de 2ºC en 2100. (Los volúmenes de reservas mostradas corresponde al año 2013)
TPE = 7.33 Barriles
Cambio de paradigma sector automotor
Carro a aire comprimido
Autonomía: 160 KmAmbiente: No emisión CO2Líder: Tata Motor (India)Costo: 8500 $En el mercado: Desde 2013Otros países: China
Carro eléctrico (Mercadeo Batería)
Autonomía: 160 KmAmbiente: No emisión CO2
Líder: Tesla (USA) Costo: 2375 $ anuales sin limite de Km
En el mercado: Disponibilidad inmediataPaíses: USA, Dinamarca, China
* Redes Inteligentes* Presencia del PROSUMER
USA. Generación de electricidad (1985 – 2013)
Fuente: EIA Infografía: Nelson Hernández
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000TWH
100500959085
Aunque la economía creció, en el 2007 cambia la pendiente de la generación y desde allí se ha mantenido entre 4200 y 4300 TWH, con tendencia a seguir bajando. Todo como resultado de las políticas de mayor eficiencia energética y mayor ahorro de energía.
Mundo. Producción de petróleo (1950 -2013). Hitos
Fuente: Worldwatch Institute / BP / AIE Infografía: Nelson Hernandez
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
50 1090807060 00
Grupo G8• Autosuficiencia
Energética• Mas energías
renovables• Estados Forajidos
(2007)
Cuotas OPEP (1985)
Guerra Irak (1980)
Revolución Iraní 1979)
Grupo G7• Creación AIE
• Reservas Estratégicas
• Eficiencia Energética
Creación OPEP (1960)
Guerra Yon Kippur(1973)
Crisis de Suez (1956)
Invasión a Irak (2003)
Ataque 11S (2001)
Guerra del Golfo (1990)
Seguridad Energética
Precio 147 $/B (2008)
MBD
USA mayor productor
hidrocarburos (2013)
Creación IRENA (2009)
EquidadEnergétic
a
Sustentabilidad
Ambiental
SeguridadEnergéti
ca
Seguridad energética: La gestión eficaz y holística del suministro de energía primaria a partir de fuentes autóctonas o importadas; de la fiabilidad de la infraestructura conexa, y la participación abierta de empresas de energía para satisfacer la demanda actual y futura.
Equidad Energética: Accesibilidad y asequibilidad del suministro de energía a toda la población.
Sustentabilidad ambiental: Lograr una oferta energética perdurable y con la menor huella ecológica
El Trilema de la energía
Fuente: WEC Infografía: Nelson Hernandez
Mundo. Participación energías en la satisfacción de la demanda
Fuente: R. Bryan Erb (Space Canada)Modificación: N. Hernández Infografía: Nelson
Hernández
Otras
Solar
Nuclear
Hidro
Gas
PetróleoCarbón
Leña
Biomasa
68 /32
20 /80
82 /18
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
2020 2030 2035 2040 2050
Exxon- Mobil
IEA
IEA (450)
GEA
Greenpeace
275
317
332
349
372%
Demanda
(MBDPE)
Mundo. Participación energías renovables en la demanda energética
Fuente: REN21 / IRENA / WEC Infografía: Nelson Hernández
En el Corto y Mediano Plazo• Nuevos actores en la producción de crudos y gas
convencionales • Nueva producción de petróleo y gas provenientes de las
lutitas• Expectativas de producción Hidratos de Metano (Japón
2019)• Mayor eficiencia energética • Rompimiento paradigma motor a combustión interna• Creación combustibles genéticos• Incremento uso energías alternativas• Redes eléctricas inteligentesEn el Largo Plazo (25 años)
• Fusión nuclear• Energía solar espacial• Energía de los océanos• Masificación Hidratos de Metano
Factores que modifican la industria de los Hidrocarburos
Fuente: EIA/ IEA / IRENA/ Infografía: Nelson Hernandez
Seguridad Energétic
a
Salida de las energías fósiles
Lecciones aprendidas
• La Humanidad busca en el siglo XXI un cambio en la triada que la rige: la Economía, la Ecología y la Energía, de tal manera de garantizar su supervivencia con calidad de vida en los próximos milenios.
• Tal supervivencia requiere de la “Descarbonización” del sistema energético actual
• El “Trilema Energético” es el norte a seguir en la transición energética del Siglo XXI
• En la medida que se adentre el siglo XXI, el uso de los combustibles fósiles, especialmente el petróleo, irán siendo sustituidos por nuevas fuentes de energías mas amigables al ambiente.
El Nuevo Orden Energético Mundial requiere de una energía que sea:
abundante, económica, accesible a todos, de precio no volátil, amigable al ambiente y de carácter sustentable
Energía solar espacial
Con el desarrollo alcanzado hoy , la humanidad no puede funcionar ni sobrevivir sin una SEGURIDAD ENERGETICA sustentable, lo cual toma cada día mayor importancia en la red de sistemas energéticos (la geoenergìa). Por su característica intrínseca de “necesaria”, la energía se ha convertido en un factor geopolítico y geoeconómico básico en las relaciones entre países, con sus logros y conflictos derivados. Nelson Hernández (2013)
Con el desarrollo alcanzado hoy , la humanidad no puede funcionar ni sobrevivir sin una SEGURIDAD ENERGETICA sustentable, lo cual toma cada día mayor importancia en la red de sistemas energéticos (la geoenergìa). Por su característica intrínseca de “necesaria”, la energía se ha convertido en un factor geopolítico y geoeconómico básico en las relaciones entre países, con sus logros y conflictos derivados. Nelson Hernández (2013)
… Muchas Gracias!
Foro Energía Siglo XXIPerspectivas y Realidades(Nacional e Internacional)
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Ing. Nelson Hernández (Energista)
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