Un nuevo informe de la Agencia Internacional de la Energía (IEA, por sus siglas en inglés) muestra cómo la planificación urbana, la digitalización y la inversión en redes eléctricas pueden ayudar a las ciudades a gestionar la creciente demanda de energía y los impactos del cambio climático. El documento analiza varios proyectos e iniciativas innovadores para mejorar los sistemas eléctricos en ciudades de todo el mundo, y ofrece información sobre las mejores prácticas emergentes.
Bajo el título ‘Empowering Urban Energy Transitions: Smart Cities and Smart Grids’ (Potenciar las transiciones energéticas urbanas: ciudades inteligentes y redes inteligentes), y en el contexto de la situación actual de los sistemas energéticos urbanos (desde los países del G7 hasta los mercados emergentes y las economías en desarrollo), este informe analiza los pasos necesarios para lograr las emisiones netas cero de la electricidad.
El informe concluye que las ciudades necesitan aumentar su nivel de ambición en áreas como la eficiencia energética para cumplir los objetivos establecidos en la conferencia sobre cambio climático COP28 en Dubai.
Descarbonización en las ciudades
Si bien un pequeño número de ciudades están avanzando hacia objetivos de sostenibilidad y reducción de dióxido de carbono (CO2), el informe indica que es necesario que otras muchas se pongan a ello. A nivel mundial, de las ciudades con más de 500.000 habitantes, alrededor del 20% ha propuesto o prometido objetivos de cero neto, de las cuales solo la mitad ha establecido políticas para ello.
En la actualidad, las ciudades representan alrededor de las tres cuartas partes del consumo mundial de energía y el 70% de las emisiones de gases de efecto invernadero, cifras que seguramente aumentarán. Pese a ello, según el informe, sólo una de cada cinco ciudades se ha fijado el objetivo de alcanzar emisiones netas cero.
Por otro lado, el cambio climático plantea nuevos desafíos a medida que las ciudades se vuelven más grandes y más densamente pobladas, especialmente durante las olas de calor. En las regiones más cálidas, el consumo de electricidad puede duplicarse en los meses cálidos en comparación con los más templados, y la refrigeración representa más del 70% de la demanda máxima de electricidad.
Se espera que la capacidad instalada de equipos de refrigeración casi se duplique para 2030, desde los 850 GW actuales, y después se duplique de nuevo para 2050. La demanda de refrigeración impulsa la demanda máxima de energía eléctrica, lo que crea desafíos para los operadores de red y plantea problemas de acceso y asequibilidad para los usuarios.
Esto, junto a la creciente electrificación del sector energético en las ciudades a medida que más personas utilizan tecnologías como bombas de calor y automóviles eléctricos, impone tensiones sobre la infraestructura de distribución de electricidad.
Se espera que la flota de vehículos eléctricos se multiplique por diez, de casi 30 millones en la actualidad a alrededor de 315 millones para 2030, mientras que la capacidad total de las bombas de calor puede triplicarse de 1.000 GW actuales a 3.000 GW para 2030. La electrificación sustancial del transporte y la calefacción, así como en toda la industria, hará que aumente la demanda de electricidad. Según el informe, podría aumentar hasta dos veces y media de aquí a 2050, dependiendo del ritmo de descarbonización.
El informe concluye que las soluciones digitales, incluidas aquellas que hacen que las redes eléctricas sean más flexibles, pueden contribuir, aunque se necesita mayor inversión.
Mayor inversión en la digitalización de redes eléctricas
Según las políticas nacionales existentes anunciadas, las redes eléctricas deberán expandirse a nivel mundial para gestionar el aumento de capacidad, lo que requerirá hasta 80 millones de kilómetros de líneas nuevas o mejoradas para 2040. Además, las redes eléctricas tendrán que volverse cada vez más inteligentes para gestionar la mayor proporción de capacidad de energía renovable.
Estos planes ambiciosos pero esenciales para descarbonizar los sistemas eléctricos, junto con una rápida urbanización, hacen que sea crucial centrarse en la inversión en la modernización y digitalización de las redes eléctricas.
Según las cifras del informe, en una trayectoria global neta cero, la inversión anual en redes eléctricas en todo el mundo debe más que duplicarse para 2030, a 750.000 millones de dólares. Cerca del 75% del gasto tendría que destinarse a ampliar, fortalecer y digitalizar las redes de distribución, incluso en las ciudades, para mejorar la eficiencia del sistema y gestionar flujos más complejos de electricidad y datos.
Planificación eléctrica
El informe destaca la importancia de alinear mejor los cronogramas de planificación para reducir el riesgo de cortes de energía y reducir los retrasos en nuevas conexiones eléctricas para activos renovables, cargadores de vehículos eléctricos, empresas y desarrollos de viviendas.
Un mejor acceso y uso de los datos para la toma de decisiones también puede respaldar una implementación más rápida y específica y ayudar a alinear la planificación de la ciudad y del sistema eléctrico. Según el informe, el número de sensores y dispositivos conectados aumentará drásticamente para 2030.
El análisis sugiere que las tecnologías habilitadas digitalmente podrían reducir la reducción de los sistemas de energía renovable variable en más de un 25% para 2030, aumentar la eficiencia del sistema en un 30% y reducir los costes hasta en un 30% para los clientes. Si bien existen barreras regulatorias y tecnológicas que impiden maximizar el uso de los datos, muchas de ellas podrían superarse mediante una colaboración internacional más estrecha.
Conclusiones y mejores prácticas
Al explorar una amplia gama de proyectos e iniciativas implementados en sistemas eléctricos y ciudades de todo el mundo, el informe proporciona información sobre las mejores prácticas emergentes, enfoques innovadores y cómo se pueden abordar las barreras y los desafíos. El documento se centra en las formas en que los gobiernos nacionales pueden ayudar a las ciudades a acelerar transiciones energéticas limpias, asequibles e inclusivas, y garantizar la resiliencia y la capacidad de adaptarse al cambio climático.
El informe analiza cuatro áreas prioritarias para los responsables de políticas nacionales a la hora de abordar sus propios planes de acción climática. Estas áreas clave se basan en colocar a las personas en el centro de la formulación de políticas para construir el futuro; apoyar la planificación integrada basada en datos para garantizar que las redes eléctricas sean adecuadas para su propósito; abordar áreas específicas de enfoque para crear un entorno de apoyo; y buscar los beneficios de fomentar una cooperación internacional fortalecida.
El informe subraya que, al prestar atención a estos elementos esenciales, los formuladores de políticas nacionales pueden diseñar políticas inclusivas, priorizar la eficiencia y empoderar a las comunidades.
El papel de las ciudades en la transición energética
Existen tecnologías y soluciones para acelerar la implementación de la eficiencia energética y apoyar la integración de las energías renovables en los sistemas energéticos, pero el informe indica que todavía no se utilizan ampliamente. De manera similar, existen mejores prácticas y enfoques innovadores, pero se están perdiendo oportunidades debido a la falta de coordinación.
‘Empowering Urban Energy Transitions: Smart Cities and Smart Grids’ es el tercer informe de la serie emblemática de la Iniciativa de Redes Eléctricas Digitales Impulsadas por la Demanda (3DEN) de la Agencia Internacional de la Energía, cuyas conclusiones serán presentadas en un seminario web el próximo 16 de mayo.
El informe concluye que las ciudades tienen un papel esencial que desempeñar para triplicar la capacidad de las fuentes de energía renovables, el despliegue de tecnologías energéticamente eficientes y la electrificación del transporte y la calefacción, compromisos acordados en la COP28.