La energía asequible y limpia, necesaria para asegurar el futuro

María Luisa Castaño (CIEMAT): «El cambio climático agravará la desigualdad social»

María Luisa Castaño es pura energía y, más allá de lo que puede parecer un chiste fácil, su trayectoria avala esta afirmación. En la actualidad es la Directora del Departamento de Energía del CIEMAT cuyo objetivo es el desarrollo de las tecnologías energéticas estratégicas para España mediante la realización de proyectos de I+D.

Sin embargo, su relación con la energía va mucho más allá: inició su carrera profesional en el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) donde trabajó como investigadora para, posteriormente, trasladarse al Ministerio de Ciencia e Innovación donde fue Subdirectora General Estrategias de Colaboración Público-Privada, Directora General de Innovación y Competitividad, y Directora General de Política de Investigación, Desarrollo e Innovación. Por si fuera poco, también es miembro de la plataforma de expertos Los 100 de Cotec, impulsada por la Fundación COTEC para la innovación, en concreto, en el área de energía asequible y no contaminante, el séptimo de los 17 ODS. Lo dicho: pura energía.

– Hoy nuestro país tiene una dependencia energética que se sitúa 20 puntos por encima de la media europea, por la excesiva dependencia de combustibles fósiles. Sin embargo, nuestra climatología y orografía nos hacen un país adecuado para aprovechar fuentes de energía alternativas y limpias. ¿Por qué no lo hacemos?

Es cierto que la dependencia energética de España supera el 70% mientras que la media europea ronda el 53 %. Pero también es cierto que desde hace más de una década España está, paulatinamente, incorporando fuentes de energía renovable a su mix energético.  De hecho, España es el país europeo con el mix energético más diverso, contando con energía eólica, hidroeléctrica, solar fotovoltaica, solar termoeléctrica, biomasa junto con pequeñas aportaciones de biogás, gas renovable, geotermia y centrales de bombeo.  Para gestionar esta compleja combinación de energía renovable REE (Red Eléctrica de España) cuenta con el Centro de Control de Energías Renovables (Cecre), una herramienta tecnológica pionera y de referencia mundial en la supervisión y control de las energías renovables.

La descarbonización de la economía que va a suponer una transformación sin precedentes no solo de nuestro sistema energético sino de la sociedad.

Hay que tener en cuenta que en 2017 las energías renovables ya han representado el 47% de la potencia instalada, un 32% de la generación eléctrica. Además, en el año 2016 y 2017 se adjudicaron más de 8000 MW de energía renovable, que estarán disponibles a lo largo de los próximos años. Por último, el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima, recientemente diseñado por España, identifica un 42% de renovables sobre el uso final de la energía en 2030  y establece una hoja de ruta clara y concreta sobre la evolución del parque de generación energética a 2020, 2025 y 2030.

Yo creo que se ha iniciado un camino sin retorno hacia la descarbonización de la economía que va a suponer una transformación sin precedentes no solo de nuestro sistema energético sino de la sociedad.

energía solar

– Sorprende, de cara a aprovechar esta oportunidad, que el presupuesto público destinado al CIEMAT, donde usted desarrolla su labor, se haya reducido un 30% con respecto a hace una década. ¿Cómo han suplido esta reducción de fondos? ¿Es que no hay una apuesta por la investigación energética en nuestro país?

Efectivamente, desde el año 2010 la reducción de los presupuesto destinado a I+D se han visto sustancialmente reducidos en todos los organismos de investigación dependientes de la Administración del Estado y también en el  CIEMAT, que ha alcanzado la cifra de reducción  del 30%. El principal impacto de este recorte ha sido un envejecimiento muy sustancial de la plantilla junto con una temporalidad insostenible que supera el 25% de media en la institución. Por no hablar del paulatino deterioro de las estructuras y edificios.

La manera por la que el organismo ha sido capaz de enfrentar esta situación ha sido utilizar su capacidad de generar ciencia excelente, identificando oportunidades de financiación de proyectos en concurrencia competitiva, a nivel nacional pero sobre todo a nivel europeo e internacional. Es de destacar el esfuerzo de los investigadores, muy altamente cualificados y vocacionales,  que a pesar de las enormes dificultades, no ha dejado de atraer proyectos que sustenten las actividades de I+D y los grupos de trabajo. Lo más difícil de entender es que incluso estos fondos obtenidos con el esfuerzo personal están también sometidos a la mismas restricciones presupuestarias que el resto de fondos procedentes del estado.

La digitalización de la sociedad está transformando todos los sectores productivos y por tanto, también el sistema energético.

Tampoco es fácil de entender como la I+D, que está siempre en todos los discursos y campañas, finalmente sea una cuestión estética o de conveniencia, siempre prescindible, y nunca una cuestión de supervivencia. Otros países europeos que también han sufrido la misma crisis económica han optado por reforzar económicamente las políticas de I+D+i en lugar de recortarlas, una apuesta por la economía basada en el conocimiento, sólida y robusta, capaz de resistir los fluctuaciones de los mercados.

energia asequible y limpia

– ¿Fiscalidad y subvenciones para acelerar la implantación de fuentes de energía limpia en los ámbito industrial y doméstico? ¿Qué otras medidas se podrían tomar?

La transición energética ha arrancado con fuerza en la electrificación del sistema energético y con la gran apuesta por la movilidad eléctrica, principalmente en las grandes ciudades. Sin embargo, esta es solo una parte puesto que el sector residencial apenas ha dado sus primeros pasos y el sector industrial ni siquiera ha arrancado.

Fiscalidad y subvenciones parece que son las medidas más recurrentes pero no son las únicas y sin duda, no deberían ser iguales para cambiar el comportamiento energético en sectores diferentes.

No se entiende que la I+D, que está siempre en todos los discursos y campañas, finalmente sea una cuestión estética o de conveniencia, siempre prescindible, y nunca una cuestión de supervivencia.

En el caso particular del sector residencial y terciario, creo sinceramente que es más importante el papel ejemplarizante del sector público que una subvención. La transformación energética de edificios públicos, tanto nuevos como rehabilitados, y la utilización de instrumentos como la compra pública de innovación, ayudan a implantar soluciones en el mercado que de lo contrario no llegarían nunca. Otro aspecto esencial para la transformación energética residencial es la planificación territorial, teniendo en cuenta el uso de fuentes de energía alternativas, como la geotermia de baja entalpia o la climatización de distrito, muy infrautilizadas en el país.

Si hablamos del sector industrial la cuestión es bien diferente. En este caso las necesidades energéticas de calor y frio industrial, bien podrían ser suministradas por fuentes renovables, adaptadas a la industria con el consiguiente ahorro en la factura energética. Además, la valorización de los residuos de la propia industria podría suministrar en parte, o toda la necesidad energética del proceso.

Existen algunos ejemplos como la utilización energética de residuos agrícolas, ganaderos o de la industria alimentaria. En este caso, las herramientas de alivio en la fiscalidad o la implantación de un sello oficial “verde” en los productos industriales podrían incentivar el cambio en la industria.

María Luisa Castaño

– ¿Qué efecto puede tener la digitalización en el sector energético y en el empoderamiento del consumidor?

La digitalización de la sociedad está transformando todos los sectores productivos y por tanto, también el sistema energético. Este hecho constituye una potente herramienta para incrementar la eficiencia, la productividad y el ahorro energético. En el sector energético, la digitalización ya forma parte de la estrategia si bien todavía existe un enorme potencial de transformación.

Por un lado porque la relación entre el cliente y las empresas energéticas está cambiando. El consumidor deja de ser un espectador pasivo para ser un actor activo, un consumidor digital, interconectado y social.  Esta transformación digital implica que la empresa deba adaptar su propuesta de valor al nuevo cliente digital, siendo necesario redefinir la estrategia empresarial, con necesidad de nuevos perfiles profesionales, en un proceso de transformación donde el ritmo de cambio viene marcado por la evolución tecnológica.

Además, el fomento del autoconsumo, acceso, conexión y régimen retributivo proporciona un abanico de oportunidades no solo por el derecho a autoconsumir energía eléctrica sin cargos  sino por el autoconsumo compartido por parte de uno o varios consumidores, lo que puede suponer irrupción de nuevos modelos de negocio, hasta ahora inexistentes, asociados a la  gestión eficaz de la generación descentralizada y la agregación de la oferta distribuida, entre otros.

pobreza energética y autoconsumo

– Recientemente, y en línea con el objetivo ODS de acceso a energía asequible y limpia, el gobierno español aprobó un decreto contra la pobreza energética y para fomentar el autoconsumo. ¿Cuál es su opinión sobre estas medidas? ¿Por qué han tardado tanto en llegar?

La creación del Ministerio de Transición Ecológica, que aglutina todas las competencias energéticas y medioambientales, ha reforzado las políticas encaminadas a construir un futuro sostenible y  renueva el impulso de las políticas hacia una Transición Energética justa y descarbonizada. En mi opinión, no tiene ningún sentido diseñar una estratégica de transición energética sin tener en cuenta a la sociedad, tanto desde el punto de vista de consumidor, como desde el punto de vista de productor. Como tampoco tendría sentido dejar atrás y olvidar aquellos colectivos más vulnerables energéticamente afectados.

El Real-Decreto de medidas urgentes para la transición energética y la protección de los consumidores introduce importantes novedades para el fomento del autoconsumo, acceso, conexión y régimen  retributivo así como medidas encaminadas a luchar contra la pobreza energética. Este decreto supone un gran paso adelante para el despegue del autoconsumo en España, reconociendo el autoconsumo de energía sin cargos y el autoconsumo compartido. No cabe duda que este hecho va a suponer una gran reactivación de ámbitos hasta ahora paralizados, como las tecnologías fotovoltaicas y sistemas de almacenamiento para el autoconsumo, gestión eficaz de la generación descentralizada y la agregación de la oferta distribuida, entre otros.

No tiene ningún sentido diseñar una estratégica de transición energética sin tener en cuenta a la sociedad, tanto desde el punto de vista de consumidor, como desde el punto de vista de productor.

Por otro lado, ya en el anterior Real Decreto, pero definitivamente en la Estrategia Española de Lucha contra la Pobreza Energética (2019-2024)  se contempla un diagnóstico de la situación, se establece la primera definición oficial de pobreza energética y objetivos de reducción a 2025 de al menos un 25%, con la meta de alcanzar una reducción del 50%.  Cuenta con cuatro indicadores de la situación de pobreza energética, que deberán ser actualizados anualmente y se reconoce que entre 3,5 y 8 millones de personas se encuentran en situación de pobreza energética en nuestro país. Para ello, entre otras medidas, se fijan las líneas del futuro bono social energético, automático y para todas las fuentes de  suministro, se prohíbe la interrupción de suministro energético en situaciones meteorológicas extremas a consumidores vulnerables, y se plantean acciones a corto, medio y largo plazo para la rehabilitación energética de viviendas y de sustitución de antiguos electrodomésticos y equipos por aparatos eficientes.

Es evidente que las políticas de transición energética, además de ser una cuestión de planificación estratégica y tecnológica es principalmente una cuestión de justicia social, puesto que el cambio climático solo conducirá a un agravamiento de la desigualdad social.

fusión nuclear

– Usted dirige el departamento de energía el CIEMAT y me gustaría saber cuál es la participación de este centro español en el desarrollo del proyecto ITER de fusión nuclear.

La actividad de fusión en el CIEMAT tiene un peso importante, cuenta con el Laboratorio Nacional de Fusión (LNF), integrado en el Programa Marco EURATOM de la Comisión Europea, que es el centro de referencia español en el ámbito de Fusión, y forma parte del Mapa de Infraestructuras Científicas y Técnicas Singulares (ICTS) español.

El LNF centraliza en España la investigación en fusión, liderando la participación española en la construcción del primer reactor termonuclear experimental ITER así como en el desarrollo de la tecnología de los futuros reactores de fusión: materiales, superconductores, generación de tritio, extracción de la energía, mantenimiento remoto, etc. Entre los sistemas en los que participamos, me gustaría destacar un ejemplo de la instrumentación científica como los sistemas de visión infrarroja y de reflectometría de microondas, o en los módulos de prueba para  regeneración del tritio el software de simulación para evaluar las pérdidas de tritio, junto con la actividad en adquisición de datos y cálculos neutrónicos.

Quisiera añadir que lo que en principio puede parecer una actividad muy científica realmente ha supuesto un significativo impulso socioeconómico gracias al esfuerzo de CIEMAT para posicionar a la industria española como un suministrador altamente competitivo para la construcción de dispositivos de ITER. Además, CIEMAT fue cofundador de la Plataforma Tecnología de Fusión para fomentar la participación española en los contratos de la construcción de ITER. Y aunque es difícil cuantificar estos esfuerzos, lo cierto es que, a día de hoy, la industria española es la tercera de Europa por volumen de contratos tras Italia y Francia y por delante de Alemania o Reino Unido.

tecnologia-iter-tokamak

– Este proyecto, si culmina con éxito, podrá ofrecer energía ilimitada y limpia a la humanidad en la segunda mitad de este siglo. ¿Llegaremos a tiempo para revertir el calentamiento global?

La hoja de ruta europea “hacia la energía de fusión» prevé disponer de un reactor experimental conectado a la red en la década de los 2050, aunque aún no sería comercial. El arranque industrial dependerá mucho de las condiciones del mercado en ese momento y de cómo se hayan desarrollado las alternativas energéticas. Efectivamente, hacia el 2070 está previsto que tengamos la primera generación de reactores comerciales. El problema fundamental es que se requieren grandes inversiones para la investigación y en consecuencia el avance es lento, para minimizar el coste y el riesgo de fracaso. La disponibilidad comercial de los reactores de fusión proporcionará una energía masiva, limpia y flexible que cubrirá la mayor parte de las necesidades energéticas.

Frente a los riesgos relacionados con el cambio climático o actuamos hoy mismo o estaremos poniendo en riesgo el futuro de la humanidad.

Otra cuestión es luchar contra el calentamiento global y el cambio climatico, algo que es preciso hacer de manera inmediata. La reducción de las emisiones globales de CO2 forma parte de la agenda política económica y social de la mayor parte de los países del planeta. Y no es solo cuestión de disponer o no de una energía masiva y limpia sino que se trata de preservar el planeta desde todos los puntos de vista. Los recursos naturales, el agua, los minerales, los materiales naturales están siendo agotados por el uso de una economía lineal que no piensa en el futuro del planeta.

El cambio de paradigma hacia una economía circular permite revertir el deterioro de los recursos naturales. En esta línea, el uso del el sol, el aire, el agua y la propia tierra como fuentes de energía inagotables son medidas a implementar. Para llegar a tiempo y hacer frente a los riesgos relacionados con el cambio climático o actuamos hoy mismo o estaremos poniendo en riesgo el futuro de la humanidad. Somos la primera generación consciente del problema y la última con capacidad para hacer algo.

Central nuclear

centrales nucleares para una energía asequible y limpia

– Hablemos ahora de fisión nuclear. ¿Durante cuánto tiempo seguirán siendo necesarias las centrales nucleares? ¿Es posible continuar con el creciente proceso de “electrificación” de nuestro consumo solo con el abastecimiento de las energías renovables?

El Plan Nacional Integrado de Energía y Clima enviado por España a la Unión Europea contempla alcanzar el 42% de energía renovables en el uso final de la energía, en 2030, junto con el cierre inmediato de 9 de las 15 centrales de carbón y el cierre de 4 de los 7 reactores nucleares al 2030.

Como ya es conocido, algunas energías renovables, son poco flexibles y su disponibilidad no se acopla a la curva de demanda. Para aprovechar de manera eficiente toda la potencia renovable instalada, será necesario disponer de sistemas flexibles como la hidráulica, sistemas de como el bombeo y mayor número de conexiones internacionales junto con el desarrollo de otros sistemas de almacenamiento masivo y versátil, capaces de soportar el sistema desde segundos hasta meses, pasando por horas y semanas.

La capacidad firme, no emisora de CO2, que aporta la energía nuclear es un activo de enorme valor, que debería ser utilizado, al menos, hasta avanzar profundamente en la transformación del sistema energético.

Ahora, la garantía de suministro y la potencia de respaldo necesario la aportan las centrales nucleares, las centrales térmicas y los ciclos combinados de gas. En ausencia de centrales térmicas, de centrales nucleares y de una solución de almacenamiento masivo, no queda más alternativa que utilizar, como potencia de respaldo, las centrales de ciclo combinado, emisoras de CO2, aunque en menor medida que las centrales térmicas.

El escenario de transición energética al que se enfrenta España, donde el reto esencial es la  descarbonizacion del sistema energético, con un crecimiento significativo de la demanda eléctrica, sustentado por un mix de generación con peso de las energías renovables, la garantía de suministro la debe soportar un sistema que conjugue firmeza y flexibilidad, sin comprometer la reducción de CO2 objetivo.

Solo para clarificar, en España, el parque nuclear en operación genera anualmente aproximadamente el 21% de la energía eléctrica total, y evita la emisión de entre 30 y 40 millones de toneladas de CO2 cada año. Además, estas centrales nucleares pueden ser operadas sin pérdida de seguridad durante al menos otros 20 o 30 años.

En mi opinión, la capacidad firme, no emisora de CO2, que aporta la energía nuclear es un activo de enorme valor,  que debería ser utilizado, al menos, hasta avanzar profundamente en la transformación del sistema energético y frente a ritmos variables de penetración de energías renovables en el sistema.

energia renovable mundial solar eolica

– ¿Y qué papel tendrá el hidrógeno en la transición energética?

En los años 70, como consecuencia de la crisis del petróleo y la búsqueda de tecnologías energéticas alternativas, se inicia una intensa actividad internacional considerando el hidrogeno vector energético, principalmente asociado al uso de pilas de combustibles, dispositivos electroquímicos capaces de generar corriente eléctrica electricidad mediante un flujo continuo de hidrogeno y aire.  El problema principal es que el hidrogeno no se encuentra libre en la naturaleza y su obtención a partir de la electrolisis del agua o el reformado de productos petrolíferos tiene un coste elevado y un alto consumo energético.

El hidrógeno podría ser una tecnología clave para la consecución de los objetivos de descarbonización.

Sin embargo, con la creciente incorporación de energías renovables poco flexibles al sistema energético existe una interesante oportunidad de producir hidrogeno de manera competitiva utilizando los excedentes energías renovables o utilizando el reformado de bioproductos procedentes del tratamiento de residuos.

En mi opinión el hidrógeno podría ser una tecnología clave para la consecución de los objetivos de descarbonización al ser un portador de energía de emisión cero y por su potencial de almacenamiento de energía a gran escala, lo que permite integrar renovables de forma eficiente, aportando flexibilidad. Además, la versatilidad del hidrógeno lo podría convertir en vector de conexión disruptivo entre las diferentes redes energéticas: sistema electico y sistema gasista. Sinceramente, creo que  el hidrogeno renace con fuerza como una opción interesante, versátil, asequible y a tener en cuenta.

Ahorro en bombillas

retos de las energías renovables

– Por terminar, ¿cuáles son los grandes retos a los que se enfrenta la investigación en renovables?

Aunque la transición energética está avanzando de manera decidida hacia la electrificación del sistema energético con una creciente penetración de energías renovables y en materia de transporte con el impulso del vehículo eléctrico existe aún restos por abordar, en la industria, en el transporte y el la edificación y en la propia generación eléctrica, cuya actividad en I+D va a ser esencial.

Entre ellos destaca la necesaria transición de la industria, donde las energías renovables deben adaptarse a las necesidades de producción de calor y frío industrial y donde los sistemas de valorización energética de residuos pueden ser la clave.

Desde el punto de vista del sector residencial y terciario los temas de futuro pasaran por una mayor integración de las energías renovables, la producción de energía descentralizada a nivel de distrito así como la climatización con intercambio geotérmico para la generación de calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria en edificios.

Los actuales sistemas de almacenamiento no son capaces de mantener de manera constante y por largos periodos de tiempo la energía necesaria para dar flexibilidad al sistema.

En el sector del transporte  a pesar del gran impulso al vehículo eléctrico la mayor parte del transporte (92%) sigue utilizando petróleo. Como alternativas interesantes podemos hablar de los biocombustibles, a pesar de que solo cubren el 2,8% de las necesidades energéticas de transporte. Otros combustibles, como el gas renovable procedente de la valorización de residuos o el hidrogeno son un amplio campo por explorar. En este sentido, la necesidad de infraestructura de suministro de hidrógeno, almacenamiento de energía con tecnología de hidrógeno, generación de bioenergía/biocombustibles y bioproductos procedentes de biomasa se añaden a la larga lista de oportunidades.

En lo que respecta a la generación eléctrica los grandes retos se orientan hacia la gestión de grandes centrales solares fotovoltaicas, la instalación de aerogeneradores sobre el fondo marino, la integración en red, la flexibilidad en la operación del sistema eléctrico junto con  nuevos sistemas de mantenimiento, incremento de disponibilidad y alargamiento de vida de los aerogeneradores.

Finalmente, el almacenamiento energético va a tener un valor estratégico y será una de las piezas claves de la transición energética. Pero los actuales sistemas de almacenamiento no son capaces de mantener de manera constante y por largos periodos de tiempo la energía necesaria para dar flexibilidad al sistema. España va a contar con grandes nuevas plantas solares  y eólicas que, durante los próximos años, serán un laboratorio de ensayos muy importante para que se puedan ir implantando los nuevos desarrollos y aplicaciones en almacenamiento y así poder llegar en los próximos a conseguir la gestionabilidad de estas tecnologías.

Imágenes: Pixabay

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