Un estudio marca la estrategia óptima para acelerar la transición energética en China

China se ha marcado como meta alcanzar su punto máximo de emisiones de dióxido de carbono en 2030 y a partir de ahí reducir las emisiones hasta llegar a la neutralidad de carbono en el año 2060. Para conseguirlo, necesita aumentar la energía fotovoltaica y eólica hasta 10-15 petavatios hora (PWh) en 2060.

Sin embargo, según las tasas históricas de instalación y según un reciente modelo de alta resolución del sistema energético y las previsiones basadas en el 14º Programa Quinquenal de Desarrollo Energético de China (CFED), la capacidad de China de producción de energía no dependiente de combustibles fósiles aumentará sólo hasta un máximo de 9,5 PWh año para 2060.

Ahora, un trabajo internacional con participación de Josep Peñuelas, investigador del CSIC y del CREAF, y Jordi Sardans, científico del CREAF indica la estrategia óptima para que China consiga llegar a la neutralidad de carbono en el año 2060.

El estudio, publicado en Nature, está dirigido por Rong Wang, investigador de la Universidad de Fudan (China). Los autores han desarrollado un método espacial que tiene en cuenta diferentes variables y su combinación para poder llegar al objetivo. Variables como la localización óptima de nuevas plantas fotovoltaicas y turbinas eólicas, los patrones estacionales, las horas de viento y de luz solar disponible, el plazo de construcción de nuevas plantas y líneas de transmisión de electricidad, la modernización de la tecnología, la ratio de aprendizaje del personal técnico, el almacenamiento de energía, los costes y la inversión necesaria, entre otros.

Optimizando individualmente el despliegue de 3.844 nuevas centrales fotovoltaicas y eólicas a escala comercial, coordinadas con la ampliación de la transmisión de ultra-alta tensión y el almacenamiento de energía, y teniendo en cuenta la flexibilidad de la carga eléctrica y la dinámica de aprendizaje, China puede aumentar su capacidad de energía fotovoltaica y eólica hasta los 15 PWh-año (petawatios hora-año) en 2060, potencia que permitiría llegar a la neutralidad de carbono. Se conseguiría también abaratar el coste medio de reducción de una tonelada de dióxido de carbono (tCO₂) de 97 a 6 dólares.

Josep Peñuelas, profesor del CSIC al CREAF

Para ello, el gobierno debe aumentar la inversión en energías limpias, optimizar las cargas de energía y reforzar la construcción de instalaciones de transporte y almacenaje, como las líneas de transmisión de ultra alta tensión de largo alcance y las centrales hidroeléctricas de bombeo.

Optimizar la inversión

Los combustibles fósiles siguen dominando las inversiones relacionadas con la energía, por lo que el crecimiento de las energías renovables podría ralentizarse si disminuyen las subvenciones a las empresas generadoras de energía fotovoltaica y eólica.

Una descarbonización profunda requiere mayores inversiones en energías renovables. Los autores hacen hincapié “en la importancia de las intervenciones políticas, para reducir los costes de las energías renovables”.

En el caso de China, estiman que la inversión anual en energía fotovoltaica y eólica debería aumentar de los 77.000 millones de dólares en 2020 a 127.000 millones de dólares anuales en la década del 2020, y a 426.000 millones de dólares anuales en la década de 2050.

Jordi Sardans, investigador del CREAF

Esa inversión quedaría compensada por los ingresos de los habitantes de las regiones más pobres como beneficios colaterales, regiones en las que se desplegaría a gran escala la energía fotovoltaica. Además, si se planifica bien y se optimizan los momentos clave a la hora de construir y trazar las estrategias nacionales de desarrollo de energías limpias, se pueden reducir costes económicos a mediados de este siglo. El profesor Josep Peñuelas comenta que “en este estudio proponemos una vía de transición energética de bajo coste y alta eficiencia, que ofrece la posibilidad de reducir significativamente los costes de sustituir la energía que ahora supone la energía dependiente de combustibles fósiles generadora de gases de efecto invernadero”

Implicaciones para otros países

Jordi Sardans destaca que el despliegue de la energía fotovoltaica y eólica puede ofrecer nuevas fuentes de ingresos en las regiones menos desarrolladas con grandes extensiones de tierras desérticas y marginales. Esto tiene implicaciones y constituye un ejemplo para otras regiones mundiales de parecidas características. Así se podría, por ejemplo, acelerar el desarrollo económico mediante el despliegue de energías renovables en regiones semiáridas como África y Oriente Medio.

Además, apuntan, la optimización de los sistemas energéticos de los grandes países en desarrollo puede reducir los costes de implantación de las energías renovables en las próximas décadas, lo que permitiría alcanzar objetivos climáticos más ambiciosos más allá de la neutralidad de carbono en 2060.

“Nuestra investigación pone de relieve las limitaciones técnicas y físicas del despliegue de energías renovables para mitigar las emisiones de CO₂, la importancia de aumentar las inversiones para acelerar la transición energética a la energía fotovoltaica y eólica y la ruta óptima para lograr la neutralidad de carbono a largo plazo”, concluye el Prof. Peñuelas.

Artículo de referencia:
Yijing Wang, Rong Wang, Katsumasa Tanaka, Philippe Ciais, Josep Penuelas, Yves Balkanski, Jordi Sardans, Didier Hauglustaine, Wang Liu, Xiaofan Xing, Jiarong Li, Siqing Xu, Yuankang Xiong, Ruipu Yang, Junji Cao, Jianmin Chen, Lin Wang, Xu Tang & Renhe Zhang. Accelerating the energy transition towards photovoltaic and wind in China, Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06180-8