Planificación energética

La planificación energética tiene varios significados diferentes, pero el significado más común del término es el proceso de desarrollar políticas de largo alcance para ayudar a guiar el futuro de un sistema energético local, nacional, regional o incluso global. La planificación energética a menudo se lleva a cabo dentro de organizaciones gubernamentales, pero también puede ser realizada por grandes empresas de energía, como empresas de servicios públicos de electricidad o productores de petróleo y gas. Estos productores de petróleo y gas liberan emisiones de gases de efecto invernadero. La planificación energética se puede llevar a cabo con aportes de diferentes partes interesadas provenientes de agencias gubernamentales, empresas de servicios públicos locales, instituciones académicas y otros grupos de interés.

Desde 1973, el arte y la ciencia del modelado energético, en el que se basa la planificación energética, se ha desarrollado significativamente. Los modelos energéticos se pueden clasificar en tres grupos: pronóstico descriptivo, normativo y futurista.

La planificación energética a menudo se lleva a cabo utilizando enfoques integrados que consideran tanto la provisión de suministros de energía como el papel de la eficiencia energética en la reducción de la demanda (Planificación integrada de recursos). La planificación energética siempre debe reflejar los resultados del crecimiento de la población y el desarrollo económico. También existen varias soluciones de energía alternativa que evitan la emisión de gases de efecto invernadero, como la electrificación de las máquinas actuales y el uso de energía nuclear.

Planificación y conceptos de mercado.

La planificación energética tradicionalmente ha jugado un papel importante en el establecimiento del marco para las regulaciones en el sector energético (por ejemplo, influyendo en qué tipo de plantas de energía podrían construirse o qué precios se cobrarían por los combustibles). Pero en las últimas dos décadas, muchos países han desregulado sus sistemas energéticos, de modo que el papel de la planificación energética se ha reducido y las decisiones se han dejado cada vez más en manos del mercado. Podría decirse que esto ha llevado a una mayor competencia en el sector energético, aunque hay poca evidencia de que esto se haya traducido en precios de energía más bajos para los consumidores. De hecho, en algunos casos, la desregulación ha llevado a concentraciones significativas de "poder de mercado" con grandes empresas muy rentables que tienen una gran influencia en la fijación de precios.

Planificación integrada de recursos

Los enfoques de la planificación energética dependen del agente planificador y del alcance del ejercicio. Varios eslóganes están asociados con la planificación energética. Básico para todo es la planificación de recursos, es decir, una visión de las posibles fuentes de energía en el futuro. Una bifurcación en los métodos es si el planificador considera la posibilidad de influir en el consumo (demanda) de energía. La crisis energética de la década de 1970 puso fin a un período de precios de la energía relativamente estables y una relación estable de oferta y demanda. Los conceptos de gestión del lado de la demanda, planificación de costes mínimos y planificación integrada de recursos (IRP) surgieron con un nuevo énfasis en la necesidad de reducir la demanda de energía mediante nuevas tecnologías o el simple ahorro de energía.

Planificación energética sostenible

Una mayor integración global de los sistemas de suministro de energía y los límites ambientales locales y globales amplía el alcance de la planificación tanto en el tema como en la perspectiva del tiempo. La Planificación Energética Sostenible debe considerar los impactos ambientales del consumo y la producción de energía, particularmente a la luz de la amenaza del cambio climático global, que es causado en gran parte por las emisiones de gases de efecto invernadero de los sistemas energéticos del mundo, que es un proceso a largo plazo.

La perspectiva de la industria de energía renovable para 2022 muestra políticas de apoyo de una administración enfocada en combatir el cambio climático en el panorama político de 2022 y un crecimiento esperado de la industria de energía renovable Biden ha argumentado a favor del desarrollo de la industria de energía limpia en los EE. UU. y en el mundo para vigorosamente abordar el cambio climático. El presidente Biden expresó su intención de alejarse de la industria petrolera. La administración de 2022 exige un "Plan para el Cambio Climático y la Justicia Ambiental", cuyo objetivo es alcanzar una generación de energía 100% libre de carbono para 2035 y emisiones netas cero para 2050 en los EE. UU.

Muchos países de la OCDE y algunos estados de EE. UU. ahora se están moviendo para regular más de cerca sus sistemas de energía. Por ejemplo, muchos países y estados han estado adoptando objetivos para las emisiones de CO ₂ y otros gases de efecto invernadero. A la luz de estos desarrollos, la planificación energética integrada de amplio alcance podría volverse cada vez más importante

La planificación energética sostenible adopta un enfoque más holístico del problema de la planificación de las necesidades energéticas futuras. Se basa en un proceso estructurado de toma de decisiones basado en seis pasos clave, a saber:

1. Exploración del contexto de la situación actual y futura

2. Formulación de problemas y oportunidades particulares que deben abordarse como parte del proceso de Planificación de Energía Sostenible. Esto podría incluir temas como el "Pico del Petróleo" o la "Recesión/Depresión Económica", así como el desarrollo de tecnologías de demanda de energía.

3. Cree una variedad de modelos para predecir el impacto probable de diferentes escenarios. Tradicionalmente, esto consistiría en modelos matemáticos, pero está evolucionando para incluir "Metodologías de sistemas blandos", como grupos focales, investigación etnográfica entre pares, escenarios lógicos "qué pasaría si", etc.

4. Con base en el resultado de una amplia gama de ejercicios de modelado y revisiones de literatura, debates en foros abiertos, etc., los resultados se analizan y estructuran en un formato de fácil interpretación.

5. Luego, los resultados se interpretan para determinar el alcance, la escala y las probables metodologías de implementación que serían necesarias para garantizar una implementación exitosa.

6. Esta etapa es un proceso de aseguramiento de la calidad que interroga activamente cada etapa del proceso de Planificación Energética Sostenible y verifica si se ha llevado a cabo con rigor, sin sesgos y si favorece los objetivos del desarrollo sostenible y no actúa en contra de ellos.

7. La última etapa del proceso es tomar acción. Esto puede consistir en el desarrollo, publicación e implementación de una serie de políticas, reglamentos, procedimientos o tareas que, en conjunto, ayudarán a lograr los objetivos del Plan de Energía Sostenible.

El diseño para la implementación a menudo se lleva a cabo mediante el "Análisis del marco lógico", que interroga a un proyecto propuesto y verifica que sea completamente lógico, que no tenga errores fatales y que se hayan establecido los arreglos de contingencia apropiados para garantizar que el proyecto completo no fallar si falla una parte particular del proyecto.

La planificación de energía sostenible es particularmente apropiada para las comunidades que desean desarrollar su propia seguridad energética, mientras emplean las mejores prácticas disponibles en sus procesos de planificación.

Herramientas de planificación energética (software)

La planificación energética se puede realizar en diferentes plataformas de software y en varios períodos de tiempo y con diferentes calidades de resolución (es decir, divisiones de tiempo/espacio muy cortas o divisiones muy grandes). Hay múltiples plataformas disponibles para todo tipo de análisis de planificación energética, con enfoques en diferentes áreas y un crecimiento significativo en términos de software o plataformas de modelado disponibles en los últimos años. Las herramientas de planificación energética se pueden identificar como comerciales, de código abierto, educativas, gratuitas y utilizadas por los gobiernos (a menudo herramientas personalizadas).

Soluciones energéticas potenciales

electrizante

Una posible opción de energía es el movimiento para electrificar todas las máquinas que actualmente utilizan combustibles fósiles o gas natural como fuente de energía. Ya existen alternativas eléctricas disponibles, como automóviles eléctricos, estufas eléctricas y bombas de calor eléctricas, ahora estos productos deben implementarse ampliamente para electrificar y descarbonizar nuestro uso de energía. Para reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles y la transferencia a las máquinas eléctricas, se requiere que toda la electricidad sea generada por fuentes renovables. A partir de 2020, el 60,3% de toda la energía generada en los Estados Unidos provino de combustibles fósiles, el 19,7% de energía nuclear y el 19,8% de energías renovables.Estados Unidos todavía depende en gran medida de los combustibles fósiles como fuente de energía. Para que la electrificación de nuestras máquinas ayude a los esfuerzos de descarbonización, se tendrían que construir más fuentes de energía renovable, como la eólica y la solar.

Otro problema potencial que viene con el uso de energía renovable es la transmisión de esa energía. Un estudio realizado por la Universidad de Princeton encontró que las ubicaciones con mayor potencial renovable se encuentran en el Medio Oeste, sin embargo, los lugares con mayor demanda de energía son las ciudades costeras.Para hacer un uso efectivo de la electricidad proveniente de estas fuentes renovables, se tendría que nacionalizar la red eléctrica de los EE. UU. y se tendrían que construir más líneas de transmisión de alto voltaje. La cantidad total de electricidad que la red tendría que poder acomodar tiene que aumentar. Si se condujeran más autos eléctricos, habría una disminución en la demanda de gasolina y una mayor demanda de electricidad, esta mayor demanda de electricidad requeriría que nuestras redes eléctricas pudieran transportar más energía en un momento dado de lo que es actualmente viable.

Energía nuclear

La energía nuclear se considera una fuente de energía limpia. La única emisión de carbono asociada a la energía nuclear tiene lugar durante el proceso de extracción de uranio, pero el proceso de obtención de energía a partir del uranio no emite carbono. Una de las principales preocupaciones en el uso de la energía nuclear surge de la cuestión de qué hacer con los desechos radiactivos. La fuente de mayor nivel de desechos radiactivos proviene del combustible gastado del reactor, el combustible radiactivo disminuye con el tiempo a través de un proceso llamado decaimiento radiactivo. El tiempo que tardan los desechos radiactivos en descomponerse depende de la duración de la vida media de la sustancia. Actualmente, Estados Unidos no cuenta con una instalación de disposición permanente para desechos nucleares de alto nivel.

El apoyo público detrás del aumento de la producción de energía nuclear es una consideración importante al planificar la energía sostenible. La producción de energía nuclear tiene un pasado complicado. Múltiples plantas de energía nuclear que tienen accidentes o fusiones han manchado la reputación de la energía nuclear para muchos. Una parte considerable del público está preocupada por los impactos en la salud y el medio ambiente de la fusión de una planta de energía nuclear, creyendo que el riesgo no vale la pena. Aunque hay una parte de la población que cree que la expansión de la energía nuclear es necesaria y que las amenazas del cambio climático superan con creces la posibilidad de un colapso, especialmente considerando los avances tecnológicos que se han realizado en las últimas décadas.

Emisiones globales de gases de efecto invernadero y producción de energía

La mayoría de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero provocadas por el hombre se derivan del sector energético, que contribuye al 72,0 % de las emisiones mundiales. La mayor parte de esa energía se destina a la producción de electricidad y calor (31,0 %), el siguiente mayor contribuyente es la agricultura (11 %), seguida del transporte (15 %), la silvicultura (6 %) y la manufactura (12 %).Existen múltiples compuestos moleculares diferentes que se incluyen en la clasificación de gases de efecto invernadero, incluidos el dióxido de carbono, el metano y el óxido nitroso. El dióxido de carbono es el gas de efecto invernadero más emitido, representando el 76% de las emisiones globales. El metano es el segundo gas de efecto invernadero más emitido con un 16 %, el metano se emite principalmente en la industria agrícola. Por último, el óxido nitroso representa el 6% de los gases de efecto invernadero emitidos a nivel mundial, la agricultura y la industria son los mayores emisores de óxido nitroso.

Los desafíos en el sector energético incluyen la dependencia del carbón. La producción de carbón sigue siendo clave para la combinación energética y las importaciones globales dependen del carbón para satisfacer la creciente demanda de gas. La planificación energética evalúa la situación energética actual y estima los cambios futuros en función de los patrones de industrialización y la disponibilidad de recursos. Muchos de los cambios y soluciones futuros dependen del esfuerzo global para alejarse del carbón y comenzar a fabricar tecnología energéticamente eficiente y continuar electrificando al mundo.