Impacto del Cambio Climático en el Sector de la Energía

Nota: El sector del turismo de deportes de invierno ha sido identificado como altamente vulnerable al cambio climático global, y se ha estudiado los efectos del calentamiento global en esa industria. Véase, en general, también, la vulnerabilidad del sector del turismo (global y local) al impacto del cambio climático y la vulnerabilidad del Sector del Turismo del Caribe a los Impactos del Cambio Climático. Y véase también acerca del Cambio Climático y el Calentamiento Global en los Medios de Comunicación.

Impacto del Cambio Climático en el Sector o Industria de la Energía

El aumento de la presencia de los llamados gases de efecto invernadero (GEI) en la atmósfera terrestre experimentado en las últimas décadas ha provocado un incremento de la cantidad de calor procedente del sol retenido en ella. Este efecto invernadero ha dado lugar a un cambio climático que, previsiblemente, aumentará la temperatura media del planeta (calentamiento global) y producirá efectos como cambios en la nubosidad y las precipitaciones, un aumento del nivel del mar, el deshielo de los casquetes polares y los glaciares y fenómenos meteorológicos extremos más frecuentes y graves. Así, el ritmo de calentamiento medio de los últimos 50 años (0,13 °C ± 0,03 °C por década) es casi el doble que el de los últimos 100 años (IPCC, 2007). Según estudios recientes, algunos fenómenos meteorológicos extremos han cambiado de frecuencia y/o intensidad en los últimos años 1960-2010, por ejemplo. Hay indicios de un aumento de la actividad de los ciclones tropicales intensos en algunas regiones y pruebas emergentes de una mayor variabilidad de los parámetros climáticos, como la temperatura y las precipitaciones. También existe un alto grado de confianza en que los sistemas hidrológicos se están viendo afectados debido al aumento de la escorrentía y al adelanto de los picos de descarga en primavera en muchos ríos alimentados por glaciares y nieve. El deshielo de las capas de hielo, los glaciares y los casquetes polares se ha acelerado y, a nivel mundial, el nivel del mar ha subido una media de 18 cm desde finales del siglo XIX a un ritmo acelerado.

La mayor parte de las emisiones de GEI que han desencadenado los cambios descritos anteriormente se producen por la combustión de combustibles fósiles, siendo el sector energético mundial uno de los principales productores de emisiones. En la actualidad, casi el 70% de las emisiones mundiales de GEI proceden de la combustión de combustibles fósiles para la generación de electricidad, el transporte, la actividad industrial y la calefacción en los edificios o la cocina en los hogares (IPCC, 2007). Sin embargo, el sector energético no sólo contribuye al cambio climático, sino que también es vulnerable a los impactos climáticos. Aunque los impactos sobre la oferta y la demanda de energía son los más intuitivos, el cambio climático también puede tener efectos directos sobre la dotación de energía, las infraestructuras y el transporte, y efectos indirectos a través de otros sectores económicos. El daño económico potencial de estos impactos no es en absoluto despreciable. Ackerman y Stanton (2008) estiman que el gasto energético anual de EE.UU. (excluyendo el transporte) será 141.000 millones de dólares más alto en 2100 -un aumento equivalente al 0,14% del PIB- en el caso de que todo siga igual que si las condiciones climáticas actuales continuaran a lo largo del siglo.

Impactos

Una condición necesaria para que la adaptación al cambio climático sea eficaz es comprender y ser consciente de cómo el cambio climático afecta al sector energético. La mayoría de los estudios sobre la relación entre el sector energético y el cambio climático se han centrado tanto en el impacto climático de las emisiones de GEI del sector energético como en el impacto de las políticas de mitigación del clima en el sector energético. Sólo recientemente se han realizado algunas revisiones sobre los impactos del cambio climático en el sector energético. Algunas de estas revisiones se han centrado en subsectores como las energías renovables, la energía eólica y la energía nuclear o el mercado eléctrico en general. Otros estudios han revisado la vulnerabilidad climática del sector energético para regiones concretas del mundo, como Estados Unidos (CCSP, 2007), los países del África subsahariana o los países nórdicos. Por último, dos estudios más recientes (Ebinger y Vergara, 2011 y Schaeffer et al., 2012) ofrecen una evaluación exhaustiva del impacto del cambio climático en los sistemas energéticos. En esta sección, resumimos la contribución de todos estos estudios.

Un clima cambiante puede provocar cambios en:

• la cantidad de energía primaria disponible,
• la capacidad de suministrar energía a los consumidores y
• los patrones de consumo energético.

En lo que sigue, los discutiremos por separado.

Cambios en la disponibilidad de energía primaria

Potencial hidroeléctrico

Según Euroelectric (1997), el potencial hidroeléctrico bruto (PCH) se define como «la energía anual potencialmente disponible si toda la escorrentía natural en todos los lugares se aprovechara hasta el nivel del mar (o hasta la línea fronteriza de un país) sin pérdidas de energía». Como señalan Schaeffer et al. (2012), la evolución de la BPA es una medida indicativa de las posibles tendencias relacionadas con el cambio climático, pero no es suficiente para sacar conclusiones sobre los impactos reales de los cambios en las variables climáticas. 1 Así pues, una medida complementaria para dicha evaluación sería el llamado potencial hidroeléctrico desarrollado (DHP), que mide el potencial real de todas las centrales hidroeléctricas existentes. El potencial hidroeléctrico depende directamente del ciclo hidrológico, es decir, del exceso de agua que se convierte en escorrentía y del patrón estacional del ciclo hidrológico. Por lo tanto, es imposible evaluar el potencial de la hidrogeneración sin un estudio adicional específico a nivel local. Lehner et al. (2005) adoptan un enfoque basado en modelos para analizar los posibles efectos del cambio global en el potencial hidroeléctrico de Europa a escala de cada país y concluyen que, para el conjunto de Europa, se estima que la BPA disminuirá aproximadamente un 6% de aquí a la década de 2070, mientras que la PCH muestra un descenso del 7% al 12%.

Potencial eólico
El cambio climático puede alterar la distribución geográfica y la variabilidad del viento y, dependiendo de las condiciones locales, podríamos tener efectos positivos o negativos del cambio climático en el potencial eólico. Para cuantificar estos efectos, se requiere la aplicación de metodologías de downscaling diseñadas para extraer proyecciones con mayor resolución de ciertos parámetros climáticos a partir de Modelos Climáticos Globales. Algunos estudios muestran que es poco probable que la velocidad media del viento y la densidad energética cambien más que la variabilidad interanual actual (± 15%) en la mayor parte de Europa y América del Norte durante el presente siglo, pero algunos estudios sugieren que los cambios en América del Sur pueden ser mayores.

Potencial de energía solar
La energía solar que llega a la superficie del planeta en forma de radiación directa y dispersa está determinada por factores astronómicos como la duración del día o la declinación solar y por otros factores relacionados con las condiciones atmosféricas reales como la nubosidad y la presencia de aerosoles y vapor de agua. Según Salby (1996) la nubosidad es el determinante más importante del flujo de radiación solar del sistema Tierra-Atmósfera. Una vez más, el impacto del cambio climático en el potencial de energía solar no será el mismo en todas las regiones del planeta y habrá «ganadores» y «perdedores». Por ejemplo, se informa de un aumento de la radiación solar del 5,8% en comparación con la media temporal de 1992-1996 en el sureste de Europa, mientras que otros autores informan de una disminución de la energía solar entrante en la pradera canadiense.

Potencial energético de las olas
Las olas se crean por la transferencia de energía del viento que fluye sobre las masas de agua. Por lo tanto, podemos afirmar que la energía de las olas, al igual que la energía eólica y otras energías renovables, será sensible a los cambios en el clima. En algunas regiones, se espera que los impactos sean positivos. Es el caso de la costa de la mitad de Noruega. En otras regiones, como la costa sur de California, se espera que los impactos sean negativos.

Disponibilidad de biocombustibles
Los cambios en la temperatura, las precipitaciones y los niveles de dióxido de carbono pueden suponer nuevas tensiones en la producción agrícola en general y en los cultivos para producir biocombustibles en particular. El efecto global del cambio climático en la disponibilidad de biocombustibles es difícil de predecir, ya que se ven afectados muchos factores clave de la producción agrícola. Los niveles más altos de dióxido de carbono pueden mejorar la fotosíntesis en determinados cultivos; los cambios de temperatura pueden afectar directamente al ritmo de desarrollo de las plantas o modificar indirectamente factores como las condiciones del suelo o la incidencia de las plagas. Las condiciones climáticas extremas, como las sequías, las heladas y las tormentas, también pueden afectar a los cultivos.

Disponibilidad de combustibles fósiles
El cambio climático no afectará directamente a la cantidad real de combustibles fósiles, pero puede repercutir en el acceso y la exploración de las reservas de combustibles fósiles. Burkett (2011) analiza ampliamente cómo el aumento de la temperatura de los océanos, los cambios en los patrones de precipitación y la escorrentía, el aumento del nivel del mar, las tormentas más intensas, los cambios en el régimen de las olas y el aumento de los niveles de dióxido de carbono y la acidez de los océanos tienen el potencial de afectar de forma independiente y acumulativa a la exploración, la producción y el transporte de petróleo y gas en la costa y en alta mar. Harsem et al. (2011) analizan el papel que desempeña el cambio climático como uno de los principales factores que influyen en las futuras perspectivas de petróleo y gas en el Ártico.

Cambios en la capacidad de suministro de energía a los consumidores

Aparte de los efectos sobre el potencial de generación de energía, el cambio climático también puede tener un impacto sobre la capacidad del sistema para convertir este potencial en energía final que se suministrará a los consumidores para satisfacer diferentes servicios energéticos. Los impactos en el suministro de energía pueden clasificarse en dos grupos: impactos en las tecnologías de transformación de la energía e impactos en la transmisión, distribución y transferencia de energía.

Impactos en las tecnologías de transformación de la energía
En este caso se trata de los impactos sobre las instalaciones de larga vida útil que seguirán funcionando cuando se den las nuevas condiciones climáticas. Centrales hidroeléctricas con embalses construidos que no están diseñados para gestionar el aumento de caudales anterior debido al cambio estacional, centrales térmicas cuya producción y eficiencia se verán afectadas por la variación de la temperatura y la humedad ambiental o por la variación en la cantidad y/o calidad de los recursos hídricos para usos competitivos, y las instalaciones energéticas situadas en tierras bajas costeras sujetas a mareas de tempestad más severas y a la erosión costera constituyen ejemplos de impactos sobre las tecnologías de transformación de la energía.

Impactos en la transmisión, distribución y transferencia
Los fenómenos meteorológicos extremos inducidos por el cambio climático pueden afectar a la transmisión de energía mediante la interrupción de las infraestructuras. Los desprendimientos de tierra, las inundaciones, el descongelamiento del permafrost, las cargas extremas de viento y hielo y otros fenómenos meteorológicos extremos pueden afectar tanto a las líneas eléctricas de transmisión como a los sistemas de transporte de gas. La distribución de energía también puede verse afectada por factores inducidos por la meteorología, como los incendios o la caída de árboles y las olas de calor, que pueden inducir fallos en los transformadores de energía y pérdidas en la capacidad de las subestaciones. Nótese también que algunos de los impactos podrían ser también «positivos», como es el caso de la apertura de nuevas rutas marítimas a medida que se derrite el hielo marino del Ártico.

Cambios en los patrones de consumo de energía

Uno de los efectos más evidentes del cambio climático en los patrones de consumo de energía es que el aumento de las temperaturas reducirá la demanda de calefacción y aumentará la de refrigeración. Isaac y Van Vuuren (2009) han calculado la demanda mundial de energía del sector residencial para calefacción y aire acondicionado en el contexto del cambio climático y han llegado a la conclusión de que la demanda de energía para calefacción disminuirá un 34% en todo el mundo de aquí a 2100 y la demanda de aire acondicionado aumentará un 72%. Es probable que el cambio climático también afecte a los sectores energéticos de otros sectores, como el transporte (aumento del aire acondicionado en los coches particulares y las furgonetas refrigeradas) y la agricultura (necesidades energéticas para el riego).

Conclusiones

En las últimas décadas, la mayoría de los estudios sobre la relación entre el cambio climático y el sector energético se han centrado en las emisiones del sector energético o en su mitigación. Sin embargo, se prevé que el cambio climático afecte tanto a la oferta como a la demanda de energía, y la investigación sobre las opciones de adaptación del sector a los efectos del cambio climático es sorprendentemente escasa. En este texto, junto a otro sobre la adaptación al impacto en este sector, hemos ofrecido una amplia revisión de las principales cuestiones relacionadas con la adaptación del sector energético al cambio climático.

A partir de esta revisión, es posible extraer algunas conclusiones provisionales sobre lo que supondrán los posibles impactos del cambio climático para el sector energético:

• El principal riesgo actual, tanto para el suministro como para el uso, es el de las interrupciones episódicas relacionadas con fenómenos meteorológicos extremos.
• En muchos casos, las medidas de adaptación «blandas» y/o «duras» pueden reducir los riesgos y las perspectivas de consecuencias negativas para el suministro y el uso de la energía.
• El éxito de las actividades de adaptación requiere la cooperación de una amplia gama de organizaciones y personas.
• Mejorar el conocimiento sobre las vulnerabilidades y las posibles estrategias de gestión de riesgos es esencial para una gestión eficaz de los riesgos del cambio climático en el sector energético.
• La «adaptación al clima» de los sistemas energéticos actuales y futuros debe integrarse entre los responsables de la toma de decisiones.
• Es muy probable que el cambio climático tenga efectos significativos en la potencia potencial de muchas fuentes de energía renovable, como la eólica y la hidráulica, y estos cambios potenciales deben tenerse en cuenta tanto en las decisiones de ubicación como de diseño.
• En las regiones en las que se espera que el aumento de las temperaturas medias y de las temperaturas extremas aumente la demanda de electricidad para refrigeración, deberían considerarse medidas para aumentar el suministro en general y el de carga máxima en particular.
• La gestión de la demanda de energía también debería aplicarse como medida de adaptación.

Revisor de hechos: Rammsen