Un equipo de UNIGE y Empa demuestran que una combinación de energía fotovoltaica y eólica es óptima para reducir la huella de carbono del consumo de electricidad en Suiza.
¿Cómo podemos reducir la huella de carbono del consumo de electricidad en Suiza? El país depende de las importaciones de electricidad de las centrales eléctricas de combustibles fósiles, que son los principales emisores de gases de efecto invernadero. Un equipo de investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE) y los Laboratorios Federales Suizos para el Ensayo e Investigación de Materiales (Empa) ha estudiado varios escenarios para reducir la huella de carbono suiza vinculada al consumo de electricidad. Para conseguirlo y satisfacer las futuras necesidades de electrificación, el autor recomienda además de importar electricidad la implantación de un mix de generación nacional de energía eólica y fotovoltaica. Todo ello sin utilizar energía nuclear. Este escenario permitiría a Suiza reducir su contribución a las emisiones globales de gases de efecto invernadero en aproximadamente un 45 %. Estos resultados se pueden encontrar en Política Energética.
El aumento de los gases de efecto invernadero en la atmósfera es el principal impulsor del calentamiento global. Una proporción significativa de estos gases son causados ??por las centrales eléctricas de combustibles fósiles utilizadas para la producción de electricidad. Se estima que estas centrales generan una cuarta parte de las emisiones totales de GEI en Europa. En Suiza, donde la electricidad es producida principalmente por centrales nucleares e hidroeléctricas, esta producción representa el 2% de las emisiones de gases de efecto invernadero.
Sin embargo, muchas veces es económicamente atractivo vender y exportar partes de la energía generada a países vecinos. Por lo tanto, Suiza también depende de las importaciones para satisfacer sus necesidades. Esto representa el 11% de la electricidad consumida. Por lo tanto, la electricidad se origina en centrales eléctricas que son altamente “intensivas en carbono”. Un equipo científico de la UNIGE y Empa ha desarrollado varios escenarios energéticos y ha definido el mejor camino a seguir para descarbonizar Suiza. Esto significa reducir el consumo del país de fuentes primarias de energía que emiten gases de efecto invernadero.
“Desarrollamos siete escenarios diferentes que incluyen energía solar, eólica e hidroeléctrica con diversos grados. Todo esto con y sin el uso de la energía nuclear, ya que Suiza prevé una retirada gradual de este modo de producción para 2050”, explica Elliot Romano, científico senior de la F.-A. Forel Departamento de Ciencias Ambientales y del Agua de la Facultad de Ciencias de la UNIGE. Los investigadores también tuvieron en cuenta las posibilidades de suministro desde el exterior, que son fundamentales para satisfacer la demanda, así como la necesidad de electrificación de la movilidad y calefacción de la población.
Importaciones reducidas
Después de examinar las diversas opciones, el equipo de investigación determinó que el escenario óptimo sería una combinación de generación fotovoltaica y eólica. “Esta combinación es la forma más eficiente de reducir la huella del país, pero también es la mejor alternativa a la energía nuclear”, dice Martin Rüdisüli, investigador del Laboratorio de Sistemas de Energía Urbana de Empa y primer autor del estudio. El modelo se basa en una gran producción de energía eólica de 12 TWh y una producción de energía solar de 25 TWh. A modo de comparación, en Suiza, la energía solar generará 2,72 TWh y la energía eólica 0,13 TWh en 2021. En comparación con una solución de energía nuclear, la combinación de producción propuesta reduce el requisito de importación de 16 TWh a 13,7 TWh.
Por otro lado, este escenario -que también tiene en cuenta las futuras necesidades eléctricas relacionadas con la movilidad eléctrica y las necesidades térmicas de los edificios- aumentaría la huella de carbono del consumo de 89g de CO2 por kWh (en 2018) a 131g de CO2 por kWh en el futuro. Sin embargo, la electrificación de estas necesidades en su conjunto reduciría en última instancia la contribución de Suiza a las emisiones globales de gases de efecto invernadero en un 45 %. Los investigadores también demostraron que las actuales instalaciones de almacenamiento solo podrían gestionar parcialmente los excedentes de electricidad de verano, que se derivarían de la gran capacidad de las plantas fotovoltaicas en funcionamiento en ese momento.
Datos precisos sin precedentes
“Hasta ahora, la investigación sobre la huella de la producción de electricidad se ha basado en valores de consumo promedio, particularmente valores anuales. La fortaleza de nuestro estudio radica en el uso de valores horarios y por lo tanto mucho más precisos”, explica Elliot Romano. También se integró la huella directa pero también indirecta de esta producción. “Tomamos en cuenta la huella generada, por ejemplo, por la producción del concreto utilizado en la construcción de una central eléctrica. Este método, por tanto, nos ha permitido realizar un análisis exhaustivo del ciclo de vida de la producción de electricidad”.
Este método y los datos precisos sin precedentes proporcionan pautas concretas para la estrategia energética de Suiza para 2050. También abre el camino para nuevos estudios científicos.
