la transició energètica del segle xxi (te21)

LA TRANSICIÓ ENERGÈTICA DEL

SEGLE XXI (TE21)

1

Ramon Sans Rovira Enginyer Industrial [email protected]

2 2

2014 2016

ÍNDEX

Ramon Sans Rovira Enginyer Industrial

3

L’energia Fòssils ? o Renovables ? Itineraris energètics Errors de Comptabilitat El canvi climàtic Altres fal·làcies Transició (TE21) El nou paisatge energètic Conclusions

4

L’ENERGIA


L’ENERGIA ÉS UN BÉ SOCIAL ESTRATÈGIC I ACTUALMENT NO EN TENIM CAP CONTROL


5


6

POTÈNCIES QUE USEM


7

? Potències que usem


8

Biològica 100 W Mecànica 50 W

Potències que usem


9

5 KW = 5.000 W

100 KW = 100.000 W

300 KW = 300.000 W


Potències que usem


10

5 KW = 5.000 W

100 KW = 100.000 W

300 KW = 300.000 W


= 100

= 2.000

= 6.000

Potències que usem

FÒSSILS ? o

RENOVABLES ?


11

LES UNITATS QUE USAREM

12

- EN CONSUM MIG kWh/h o bé MWh/h o bé GWa/a o bé TWa/a

(Kilowatt hora/hora) (Megawatt hora/hora) (Gigawatt any/any) (Terawatt any/any)

O sigui energia/temps que equival a potència mitjana, A vegades usarem indistintament GWa/a o GW , etc.

- EN RESERVES kWh o bé MWh o bé GWa o bé TWa

(Kilowatt hora) (Megawatt hora) (Gigawatt any) (Terawatt any)

O sigui energia.


LES ENERGIES FÒSSILS TAMBÉ ANOMENADES NO RENOVABLES

13

GAS

Carles Riba Romeva Dr. Enginyer Industrial

13

Ús mundial a 2012 19 TWa/a


Ús mundial acumulat 2015-2050 900 TWa

Totes las unitats són en TW (Terawats)


14

Reserves de Fòssils TWa



Carbó 577 TWa

Petroli 258 TWa

Gas 216 TWa

Urani 75 TWa




15

LES ENERGIES RENOVABLES

16


16


17

Les millors renovables són l’estalvi i l’eficiència

El primer que ens cal és aprendre a

USAR en lloc d’ABUSAR de l’energia.

El segon: formar-nos mínimament

Reserves de Fòssils TWa



Carbó 577 TWa

Petroli 258 TWa

Gas 216 TWa

Urani 75 TWa




18


19

Petroli 258 TWa

Energia/any Renovables TWa/a

Totes les unitats són en TWt (Terawats tèrmics). Les Eòliques, Hidràuliques i Marines s’han equiparat així: 1TWe=3TWt





20

Eòlica 90 TWa/a

Biomassa 8 TWa/a

Hidràulica 13 TWa/a

Marina 20 TWa/a

Geotèrmia 10 TWa/a

Petroli 258 TWa







21

Eòlica 90 TWa/a

Biomassa 8 TWa/a


Marina 20 TWa/a

Geotèrmia 10 TWa/a

Solar 23.000 TWany/any Petroli 258 TWa







22

Eòlica 90 TWa/a

Biomassa 8 TWa/a


Marina 20 TWa/a

Geotèrmia 10 TWa/a

Solar 23.000 TWany/any Petroli 258 TWa






ITINERARIS ENERGÈTICS


23

Taules que permeten conèixer els camins de l’energia des de la font primària fins a l’ús final, ja sigui tèrmic, motriu o elèctric. Indicant-nos els rendiments i la contaminació de cada procés.

Permet adonar-nos d'una forma directa i simple de la frivolitat i

irresponsabilitat amb la qual s'està malgastant l'energia

24

ITINERARIS ENERGÉTICS MÉS USUALS D’ENERGIES FÒSSILS


25

ITINERARIS ENERGÉTICS MÉS USUALS D’ENERGIES RENOVABLES



26

ERRORS DE COMPTABILITAT

PRIMER ERROR :

COMPTABILITAT ENERGÈTICA


27

GAS

COMPREM I CREMEM Combustibles Fòssils i

Urani


28

GAS

Que provenen de fonts finites i quan es transformen en electricitat tenen de mitjana unes

pèrdues del 66% i quant a motricitat del 80%


Urani


29

Quan podríem APROFITAR el Sol,

el Vent, l’Aigua, etc.

Que provenen de fluxos inesgotables , per tant

podem considerar que no tenen pèrdues, i a més, generen directament energia elèctrica

Que provenen de fonts finites i quan es transformen en electricitat tenen de mitjana unes

pèrdues del 66% i quant a motricitat del 80%


Urani


30

Quan podríem APROFITAR el Sol,

el Vent, l’Aigua, etc.

Podem dir que no tenim pèrdues

En promig tenim gairebé ¾ parts de pèrdues

COMPREM I CREMEM QUATRE PARTS PER APROFITAR-NE NOMÉS UNA!!

31



32

GAS

SEGON ERROR :

COMPTABILITAT AMBIENTAL

Cremant 1 litre de petroli Que pesa 0,87kg


33

Cremant 1 litre de petroli Que pesa 0,87kg

Generem 2,72 kg de CO2 Per cada kg que cremem generem més de 3 kg de CO2

Ja que al cremar hidrocarburs canviem àtoms d’Hidrogen per àtoms d’Oxigen


34


35

Diàriament cremem 85 Mbarrils de petroli O sigui: 13,5 milers de milions de litres/dia

Que són: 2 litres per persona i dia

Aboquem 36,7 Mtones de CO2 diàries Que són: 5,2 kg per persona i dia

Encara ens caldria afegir els abocaments per

cremar gas i carbó que

doblarien aquestes quantitats

Com podem sobreviure si:

36

VERTIM MÉS DE 70 Milions de Tones

DE CO2/DIA


37

GAS

TERCER ERROR :

COMPTABILITAT ECONÒMICA


38

ÚS FINAL

TÈRMIC

MOTRIU

ELÈCTRIC

Els tres usos finals de l’energia


39

FONT PRIMÀRIA INST. GENERACIÓ ÚS FINAL

GAS TÈRMIC

MOTRIU

ELÈCTRIC

SENSE TE21


40


TÈRMIC

MOTRIU

ELÈCTRIC

AMB TE21


41


GAS TÈRMIC

MOTRIU

ELÈCTRIC

PAGUEM FONTS PRIMÀRIES (X4)

+ INSTAL·LACIONS

SENSE TE21

AMB TE21


42


GAS TÈRMIC

MOTRIU

ELÈCTRIC

PAGUEM FONTS PRIMÀRIES (X4)

+ INSTAL·LACIONS

NOMÉS PAGUEM INSTAL·LACIONS

SENSE TE21

AMB TE21 LES FONTS PRIMÀRIES SÓN GRATUÏTES

Siguem intel·ligents i no ens creguem tot el que

ens diuen La realitat és que ….

43


FAL·LÀCIES

44


Fal·làcies inicials:

Descarbonització

Temperatura mitjana

global del planeta

45


Descarbonització:

Perquè en lloc de transició a renovables?:

Doncs perquè permet seguir

amb més del mateix: nuclears i fòssils via CCS

(Carbon Capture and Storage)

46


Temperatura mitjana global del planeta:

Perquè?: Doncs perquè també

permet seguir amb més del mateix, maquillant la realitat,

parlant d’increments de només 1,5 a 2ºC

Quan les temperatures que perjudiquen són les màximes

La minimització o negació del canvi

climàtic

47


LA GRAN FAL·LÀCIA

48

Concentració de CO2 Temperatura

49


CO2 estable a 280 ppm fins a any 1900

50


CO2 estable a 280 ppm fins a any 1900

2015 +de 400 ppm

51


TEMPERATURA MITJA GLOBAL INCREMENT DE 0,8ºC


53

Doncs en usar el terme:

“Temperatura mitjana global del planeta” Quan la que perjudica són les màximes

Ens diuen que ha pujat només 0,8ºC

Quan per nosaltres han estat de 4 a 8ºC Ara ens diuen que la mitjana pujarà de 2 a 4ºC

Que per una senzilla regla de tres: Per nosaltres pot pujar de 10 a 20ºC !!!

UNA AUTÈNTICA BARBARITAT !!!

On és la fal·làcia?:

54

International Travel Weather Calculator

57


ALTRES FAL·LÀCIES

2. NO HI HA CARTES AMAGADES NI SOLUCIONS MÀGIQUES Per molta confiança que hi hagi posada en la tecnologia no hi ha solucions miraculoses.

1. ELS RECURSOS NO SÓN INACABABLES. EL FRACKING I LA MENTIDA DELS RECURSOS RESTANTS.

Es ben clar que per moltes perforacions noves que facin, la quantitat de recursos que queden per descobrir són pocs.

3. LES NUCLEARS, UN MAL NECESSARI ? Afegeixen un factor de perillositat enorme i no queda suficient Urani d’extracció rendible.

4. LA FUSSIÓ NUCLEAR DIFÍCILMENT S’ASSOLIRÀ Requereix de 100 a 150 milions de ºC

58


6. Arguments per l'eterna postergació: LES RENOVABLES SÓN LIMITADES

5. ELS BIOCOMBUSTIBLES o el poder emocional de l'etiqueta "bio“. TAMPOC SÓN LA SOLUCIÓ Els rendiments per a la seva obtenció són molt baixos i la terra cultivable és necessària per a produir aliments

7. DISFRASSARSE DE VERD... i altres

QUANTES MÉS ES TRAURAN DE LA MÀNIGA?

59


TE21 Ramon Sans Rovira Enginyer Industrial

62

LA TRANSICIÓ ENERGÈTICA DEL SEGLE XXI

UNA SOLUCIÓ AL CLIMA, A L’ENERGIA I A L’ECONOMIA


TE21.CAT

63


FACTURES EXTERIORS FACTURES CIUTADANES

GAS


64 64



8.000 Milions €

Saps quant va costar el 2014 a Catalunya

la factura exterior anual per compra de combustibles fòssils ?

(petroli, gas i carbó)

65

GAS

Cost combustible nuclear no inclòs

per manca de dades



20.000 Milions €

IMPORTANT: però els catalans paguem 2,5 vegades

més a causa de: transport + refineria + marges + distribució + impostos.

Per tant el 2014 la

factura ciutadana anual per compra de gasolina, gasoil, gas i

electricitat va costar

+

LA TRANSICIÓ ENERGÈTICA DEL SEGLE XXI 66

Fer la Transició o

No fer-la


67

QUANT COSTARÀ LA

FACTURA EXTERIOR

ACUMULADA FINS A 2050 ?

+ _ + _


Fer la Transició o

No fer-la


68

QUANT COSTARÀ LA

FACTURA EXTERIOR


QUANT COSTARÀ

ENCARA LA

FACTURA EXTERIOR


+ _ + _


Fer la Transició o

No fer-la


69

QUANT COSTARÀ LA

FACTURA EXTERIOR


QUANT COSTARÀ

ENCARA LA

FACTURA EXTERIOR


+ _ + _

QUINA INVERSIÓ CAL?


Fer la Transició o

No fer-la


70

QUANT COSTARÀ LA

FACTURA EXTERIOR


QUANT COSTARÀ

ENCARA LA

FACTURA EXTERIOR


QUIN ESTALVI TINDREM ?

+ _ + _



Fer la Transició o

No fer-la


71

QUANT COSTARÀ LA

FACTURA EXTERIOR


QUANT COSTARÀ

ENCARA LA

FACTURA EXTERIOR


QUIN ESTALVI TINDREM ?

ALTRES BENEFICIS

+ _ + _




72

Prenent escenari conservador : dues hipòtesis inicials

1) Els preus dels comb. fòssils 5% anual 2) La producció de fòssils 3% anual

En que consisteix la TE21 ?

Període 2015 - 2050

Contempla diferents escenaris


*

* : Variacions cícliques i estratègiques apart


73

A partir d’aquí dos camins possibles

Sense TE21 : seguir amb el model actual

Amb TE21 : canviar a renovables

3) Els consum del Fòssils 1% anual 4) L’aprofitament de renovables 1,5% anual

3) Descens progressiu del consum de fòssils i urani 4) Ascens progressiu d’aprofitament de renovables


2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

… …

74

Sense TE21 GWa/a



2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

… …

75

Sense TE21 GWa/a

ÚS FINAL NECESSARI



2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

… …

76

Sense TE21 GWa/a

ÚS FINAL NECESSARI x 2



2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

… …

77

Amb TE21 GWa/a




2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

… …

78

Amb TE21 GWa/a




2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

… …

79

Amb TE21 GWa/a




83

GWa/a



Cas Catalunya

Sense TE21

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

… …

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

… …

84

GWa/a



Cas Catalunya

Sense TE21

Aquesta àrea és el consum acumulat

seguint amb fòssils

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

… …

85

GWa/a



Cas Catalunya

Sense TE21

Que multiplicat pels preus, any a any, dona una factura exterior acumulada de

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

… …

86

GWa/a



Cas Catalunya

Sense TE21

Que multiplicat pels preus, any a any, dona una factura exterior acumulada de

631.350 M€ Milions €

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

… …

87

GWa/a




Cas Catalunya

Amb TE21

Aquesta àrea és el que, aplicant la TE21,

encara ens queda per consumir de

fòssils

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

… …

88

GWa/a




Cas Catalunya

Amb TE21

Que multiplicat pels preus, any a any, dóna

una factura exterior acumulada de :

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

… …

89

GWa/a




Cas Catalunya

Amb TE21

281.630 M€ Cost combustible

Nuclear no inclòs per manca de dades Milions €

Que multiplicat pels preus, any a any, dóna

una factura exterior acumulada de :


90

Factura

Exterior Acumulada

-631.350 M€ (Milions €)

Per acabar sense

combustibles

Factura

Exterior

Acumulada

-281.630 M€ Inversió -70.000 M€

Fer la Transició o

No fer-la

Estalvi 279.720 M€

Beneficis Controlem l’energia

Sense CO2 Superem la crisi

Generem ocupació I... molt més

+ _ + _

Realització

IMPORTANT: Aquest es el cost

de la factura exterior, però els catalans paguem 2,5 vegades més

a causa de: transport + refineria + marges +

distribució + impostos



91

Factura

CIUTADANA Acumulada

-1.580.000 M€

(Milions €)

Factura

CIUTADANA

Acumulada

-704.000 M€ Inversió -70.000 M€

Fer la Transició o

No fer-la

Estalvi 806.000 M€

Beneficis Controlem l’energia

Sense CO2 Superem la crisi

Generem ocupació I... molt més

+ _ + _

Realització



92

(G€ = mils de milions €)



93

(G€ = mils de milions €)



94

Sense TE21

Amb TE21

Tres usos finals de l’energia: tèrmic, mobilitat i elèctric. Tots tres tenen com a font primària bàsica els

gairebé esgotats combustibles fòssils i nuclear.

Els tres usos finals passen quasi exclusivament a elèctrics. I els tres aprofiten els inesgotables fluxos primaris bàsics

de les energies renovables.

REALITZACIÓ LA TRANSICIÓ ENERGÈTICA DEL SEGLE XXI


95

(GWta/a o GWt : GW tèrmics = milions kWt) (GWea/a o GWe: GW elèctrics)


Ens cal generar al 2050: 22,84 GWt (Gigawatts tèrmics)

Equivalent a: 5,49 GWe (Gigawatts elèctrics)

Però per seguretat i per compensar la

variabilitat de les renovables adoptarem:

I deixarem:

• 1,84 GWt per solucions tèrmiques renovables amb biomassa

(moderadament) i solar tèrmica per aplicacions domèstiques i industrials.

• 2,84 GWt per transport aeri, marítim i agricultura, amb hidrogen,

metà o desenvolupant noves alternatives, després de reduccions importants.


96

11 GWe



Ens cal generar al 2050: 22,84 GWt (Gigawatts tèrmics)

Equivalent a: 5,49 GWe (Gigawatts elèctrics)

Però per seguretat i per compensar la

variabilitat de les renovables adoptarem:

I deixarem:

• 1,84 GWt per solucions tèrmiques renovables amb biomassa

(moderadament) i solar tèrmica per aplicacions domèstiques i industrials.

• 2,84 GWt per transport aeri, marítim i agricultura, amb hidrogen,

metà o desenvolupant noves alternatives, després de reduccions importants.


97

11 GWe



Aquesta és la fita : Assolir

11 GWe

SOLUCIONS RENOVABLES

TERMOSOLAR SOLAR PV (1 eix) SOLAR PV (fixa)

EÒLICA HIDROELÈCTRICA


98



99

Potència Productiva

Necessària : 5,49

GWeP, (11 aplicant

factor X2). Equivalent a 14 centrals nuclears

(4) : GWeP : Potència Productiva = Nominal x UF

(5) : Superfície requerida per unitat de Potència Productiva

(6) : Cost per unitat de Potència Productiva (G€ = mil milions €) .

(1) : 1MHa: (Mega Hectàrees) = 10.000 Km2 ; 100Ha = 1 Km2

(2) : FACTOR DE ÚS : % Productiu de la Potència Nominal

(3) : CAPACITAT: % destinat per cada renovable


(GWea/a o GWe: GW elèctrics)


100


Necessària : 5,49

GWeP, (11 aplicant


Superfície Necessària:

38.960 Ha, corresponent al

1,22% de la

superfície de Catalunya










101


Necessària : 5,49

GWeP, (11 aplicant


Superfície Necessària:

38.960 Ha, corresponent al

1,22% de la

superfície de Catalunya

COST TOTAL 70 G€ (70.000 milions d’euros)

(propers 35 anys, € de 2014)









55 m2/hab


102


Suferfície Total necessaria

% Territori Ocupat

Catalunya 11 GWeP 38.960 Ha 1,22%

Europa 28 1070 GWeP 6.061.600 Ha 1,38%

Alemanya 194 GWeP 1.292.700 Ha 3,62%

Espanya 80 GWeP 309.700 Ha 0,62%

França 150 GWeP 775.400 Ha 1,42%

Anglaterra 109 GWeP 831.300 Ha 3,39%

Itàlia 116 GWeP 522.500 Ha 1,74%

TE21. Potències, superfícies i % territori

Potència Productiva = Potència Nominal x Factor de ús


EL NOU PAISATGE

ENERGÈTIC


103



104


USOS FINALS - TÈRMICS


105


USOS FINALS - MOBILITAT


106


USOS FINALS - ELÈCTRICS

.....


107



108

H2

H2


EMMAGATZEMATGE D’ENERGÍA


109



110

Les energies renovables tenen sobradament capacitat per convertir-se en l'única font d'energia del futur però la seva producció és variable i depèn de les condicions atmosfèriques que no coincideixen amb les també variables necessitats d'ús. Per tant, qualsevol model de generació basat en renovables ha d'aportar solucions per a l'emmagatzematge d’energia, bàsicament elèctrica.

L’EMMAGATZEMATGE D’ENERGIA

BATERIES


111

Les bateries tenen una capacitat de magatzem certament limitada de l’ordre de 10 a 25 kWeh per unitat

CCH GMR: GENERADOR, MAGATZEM, REGENERADOR Tindrà una alimentació d'aigua i una de corrent elèctrica (continua de PVs o alterna d'eòliques o de tarifa actual nocturna, o les dues). Generarà, Magatzemerà i Regenerarà energia elèctrica per una sortida destinada a consum.

CCH M: MAGATZEM Per posar a sobre o al costat i inter-conectat amb qualsevol dels anteriors a fi de tenir més capacitat de Magatzem.

CCH GMD: GENERADOR, MAGATZEM, DISPENSADOR Per ubicar a gasolineres amb alimentació d'H2 a diferents pressions segons el model de vehicle a carregar el dipòsit d'H2. (vehicles d'hidrogen que ja n'hi comença a haver).


CENTRALS COMPACTES D’HIDROGEN


1 kg d’H2 conté una energia específica de 33,33 kWh 1 kg d’H2 requereix 40 kWeh per electròlisis + compressió 1 kg d’H2 dona per combustió directe en caldera : 30 kWth 1 kg d’H2 dona per cèl·lula d’H2 : 16,67 kWeh + 11 kWth 1 m3 d’H2 a 200 bar conté 17,84 kg d’H2 (594 kWh) 1 m3 d’H2 a 200 bar dona per combustió + caldera : 535 kWth 1 m3 d’H2 a 200 bar dona per cèl·lula d’H2 : 297 kWeh + 196 kWth 1 m3 d’H2 a 400 bar conté 35,68 kg d’H2 (1.188 kWh) 1 m3 d’H2 a 400 bar dona per combustió + caldera : 1.070 kWth 1 m3 d’H2 a 400 bar dona per cèl·lula d’H2 : 594 kWeh + 392 kWth 1 m3 d’H2 a 600 bar conté 53,52 kg d’H2 (1.782 kWh) 1 m3 d’H2 a 600 bar dona per combustió + caldera : 1.605 kWth 1 m3 d’H2 a 600 bar dona per cèl·lula d’H2 : 891 kWeh + 588 kWth


113

L’HIDROGEN

CONCLUSIONS


114

La festa del consum irresponsable i del etern creixement s’ha acabat !!

No es tracta d’un problema energètic, ja que a partir de renovables ho podem resoldre, es

tracta d’un problema de supervivència ambiental i de matèries primeres.



115

LA TERRA ENS HA DONAT UN CREDIT FABULÓS EN FORMA

DE RECURSOS

I ELS ESGOTAREM EN MENYS DE DOS SEGLES


LES PERSONES

ELS RECURSOS

ELS DINERS


Valors per una bona salut social i ambiental



LES PERSONES

ELS RECURSOS

ELS DINERS

Amb el neolliberalisme i la globalització hem invertit els extrems

Y ho hem anomenat PROGRÉS


REDUIR REUTILITZAR RECICLAR

I el més important:

EFICIÈNCIA


118

USAR I LLENÇAR


R E A C C I O N A R

Deixem d’amagar el cap sota l’ala

Obrim els ulls i la ment

Explique-m’ho a tothom

122

Com diu Jeremy Rifkin: La nostra civilització s’ha gestat exhumant i

cremant les restes carbòniques del carbonífer de fa 350 milions d’anys

Com diu Josep Puig: Deixem de banda l’era del foc, que les restes

fòssils descansin en pau i retornem a la mil·lenària historia d’amor entre el Sol i la Terra




123

El col·lapse és evitable.

Evitem-lo !




Si en vols saber més :

www.cmescollective.org



Recentment :

www.cmescollective.org

Gràcies per la seva atenció

126


[email protected]

127 127

2014 2016

la transició energètica del segle xxi (te21)

Environment