Transición energética

La Energiewende ( en alemán , ' cambio energético ' ) ( pronunciado [ ʔenɐˈɡiːˌvɛndə ]^ⓘ ) es latransición energéticadeAlemania. El nuevo sistema pretende depender en gran medida dela energía renovable(en particularla eólica,la fotovoltaicayla hidroeléctrica),la eficiencia energéticayla gestión de la demanda energética.

El apoyo legislativo para la Energiewende se aprobó a finales de 2010 e incluyó reducciones de gases de efecto invernadero (GEI) del 80-95% para 2050 (en relación con 1990) y un objetivo de energía renovable del 60% para 2050. ^{[ 1 ]} Alemania había avanzado en su objetivo de reducción de emisiones de GEI antes de la introducción del programa, logrando una disminución del 27% entre 1990 y 2014. El país necesitaría mantener una tasa promedio de reducción de emisiones de GEI del 3,5% por año para alcanzar su objetivo de la Energiewende , igual al valor histórico máximo. ^{[ 2 ]} La matriz energética de Alemania tiene una alta intensidad de CO ₂ debido a un uso significativo de carbón y gas fósil . ^{[ 3 ]}

Alemania eliminó gradualmente la energía nuclear en 2023 como parte de la Energiewende [ ⁴^] y planea retirar las centrales eléctricas de carbón existentes posiblemente para 2030, y a más tardar para 2038 ^[⁵^]^[⁶^{]. Para 2023}^, el retiro anticipado de las centrales nucleares del país ya no contaba con el apoyo del público en general ^[⁷^] y el plan era controvertido entre los expertos en energía, quienes temían que pudiera tener un impacto negativo en los objetivos de Alemania de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero ^[⁸^{] .}

Etimología

El término Energiewende se utiliza habitualmente en publicaciones en inglés sin traducirlo (un préstamo lingüístico ). ^{[ 9 ]}

El término Energiewende apareció por primera vez en el título de una publicación de 1980 del Öko-Institut , que abogaba por el abandono total de la energía nuclear y del petróleo. ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}^{: 223} La afirmación más innovadora fue que el crecimiento económico era posible sin un aumento del consumo de energía. ^{[ 12 ]} El 16 de febrero de 1980, el Ministerio Federal de Medio Ambiente de Alemania organizó un simposio en Berlín titulado Energiewende: Atomausstieg und Klimaschutz (Transición energética: Eliminación gradual de la energía nuclear y protección del clima). El Öko-Institut fue financiado por organizaciones ambientales y religiosas, y la importancia de figuras religiosas y conservadoras como Wolf von Fabeck y Peter Ahmels fue crucial. En las décadas siguientes, el término Energiewende amplió su alcance; en su forma actual, data de 2002. ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]}

La Energiewende designó un cambio significativo en la política energética . El término abarcó una reorientación de la política de la demanda a la oferta y un cambio de la generación centralizada a la distribuida (por ejemplo, la producción de calor y electricidad en pequeñas unidades de cogeneración), que reemplazan la sobreproducción y el consumo de energía evitable con medidas de ahorro de energía y una mayor eficiencia.^{[ 15 ]}

En un sentido más amplio, la transición también implicó una democratización de la energía. ^{[ 16 ]} En la industria energética tradicional, se percibía que unas pocas empresas con grandes centrales eléctricas centralizadas dominaban el mercado como un oligopolio y, en consecuencia, acumulaban un preocupante nivel de poder económico y político. Las energías renovables pueden establecerse de manera descentralizada. Los parques eólicos y solares públicos pueden involucrar a muchos ciudadanos directamente en la producción de energía. ^{[ 17 ]} Los sistemas fotovoltaicos pueden ser instalados por particulares. Las empresas de servicios públicos municipales también pueden beneficiar económicamente a los ciudadanos, mientras que la industria energética convencional se beneficia de un número relativamente pequeño de accionistas. La estructura descentralizada de las energías renovables permite la creación de valor local y minimiza la salida de capitales de una región. Las fuentes de energía renovable desempeñan un papel importante en la política energética municipal, y los gobiernos locales promueven estas fuentes. ^{[ 18 ]}

Estado

El documento de política que describía la Energiewende fue publicado por el gobierno alemán en septiembre de 2010, seis meses antes del accidente nuclear de Fukushima . ^{[ 19 ]} El apoyo legislativo fue aprobado en septiembre de 2010. El 6 de junio de 2011, tras Fukushima, el gobierno eliminó el uso de la energía nuclear como tecnología de transición como parte de su política. ^{[ 20 ]} El programa fue descrito posteriormente como "la venganza de Alemania contra la energía nuclear" y atribuido a la influencia de los movimientos ecologistas ideológicamente antinucleares en la política. ^{[ 21 ]} En 2014, el entonces Ministro Federal de Asuntos Económicos y Energía, Sigmar Gabriel, presionó a la empresa sueca Vattenfall para que continuara invirtiendo en minas de lignito en Alemania, explicando que "no podemos abandonar simultáneamente la energía nuclear y la generación de energía a partir del carbón". ^{[ 22 ]} James Hansen informa que Gabriel argumentó en junio de 2008 que "el uso del carbón era esencial porque Alemania iba a eliminar gradualmente la energía nuclear. Punto. Era una decisión política, y era innegociable". ^{[ 23 ]}

En 2011, el Comité Ético sobre el Suministro Seguro de Energía recibió el encargo de evaluar la viabilidad de la eliminación gradual de la energía nuclear y la transición a las energías renovables, y concluyó: ^{[ 24 ]}

El Comité de Ética está firmemente convencido de que la eliminación progresiva de la energía nuclear puede completarse en una década utilizando las medidas de transición energética que aquí se presentan.

— Deutschlands Energiewende. Ein Gemeinschaftswerk für die Zukunft, Ethik‐Kommission Sichere Energieversorgung

En 2019, el Tribunal Federal de Cuentas de Alemania determinó que el programa había costado 160 mil millones de euros en los últimos 5 años y criticó los gastos por ser "extremadamente desproporcionados con respecto a los resultados". A pesar del amplio apoyo inicial, el programa se percibe como "caro, caótico e injusto" y un "fracaso rotundo" a fecha de 2019. ^{[ 25 ]}

El gas fósil ruso fue percibido como un combustible "seguro, barato y temporal" para reemplazar la energía nuclear en la fase inicial de la Energiewende , como parte de la política alemana de integración de Rusia en la Unión Europea a través de relaciones comerciales mutuamente beneficiosas. La dependencia alemana de las importaciones de gas ruso se presentó como una "dependencia mutua". ^{[ 26 ]}

Fase inicial 2013–2016

Tras las elecciones federales de 2013, el nuevo gobierno de coalición de la Unión Demócrata Cristiana de Alemania (CDU) / Unión Social Cristiana de Baviera (CSU) y el Partido Socialdemócrata de Alemania (SPD) continuó la Energiewende , con una ligera modificación de sus objetivos en el acuerdo de coalición. El gobierno de coalición introdujo un objetivo intermedio de una cuota del 55-60% de energía renovable en el consumo bruto de electricidad en 2035. ^{[ 27 ]} Los objetivos fueron descritos como «ambiciosos». ^{[ 28 ]} El instituto de políticas Agora Energiewende, con sede en Berlín, señaló que «si bien el enfoque alemán no es único en el mundo, la velocidad y el alcance de la Energiewende son excepcionales». ^{[ 29 ]} Una característica de la Energiewende en comparación con otras transiciones energéticas planificadas fue la expectativa de que la transición fuera impulsada por los ciudadanos y no por las grandes empresas energéticas. El cambio de Alemania a la energía renovable fue descrito como una «democratización del suministro energético». ^[³⁰^] La Energiewende también buscó una mayor transparencia en relación con la formulación de la política energética nacional . ^[³¹^]

En 2013, Alemania gastaba 1.500 millones de euros al año en investigación energética para resolver los problemas técnicos y sociales derivados de la transición, ^{[ 32 ]} que eran aportados por los estados federados, las universidades y el gobierno, que aportaba 400 millones de euros al año. ^{[ 33 ]} La contribución del gobierno se incrementó a 800 millones de euros en 2017. ^{[ 33 ]}

Aspectos importantes incluidos ( a partir de noviembre de 2016) ):

Además, hubo una campaña de investigación y desarrollo asociada . Se encuentra disponible un gráfico que muestra la legislación energética alemana en 2016. ^{[ 35 ]}

Los objetivos fueron más allá de la legislación de la Unión Europea y las políticas nacionales de otros estados europeos. El Gobierno Federal Alemán adoptó los objetivos políticos, lo que resultó en una expansión de las energías renovables, en particular la energía eólica. La cuota de energías renovables en Alemania aumentó de alrededor del 5 % en 1999 al 22,9 % en 2012, superando el promedio de la OCDE del 18 % de uso de energías renovables. ^{[ 36 ]} Se garantizó a los productores una tarifa de alimentación fija durante 20 años, asegurando así un ingreso fijo. Se crearon cooperativas energéticas y se hicieron esfuerzos para descentralizar el control y las ganancias. Los diseños de inversión deficientes provocaron quiebras y bajos rendimientos , y se demostró que las promesas poco realistas estaban lejos de la realidad. ^{[ 37 ]}

Las centrales nucleares fueron clausuradas, y las nueve centrales existentes tenían previsto cerrar antes de lo previsto, en 2022.

Un factor que ha inhibido el empleo eficiente de las nuevas energías renovables ha sido la falta de una inversión concomitante en infraestructura eléctrica para llevar la energía al mercado. Se cree que se deben construir o modernizar 8300 km (5200 mi) de líneas eléctricas. ^[³⁶^] En 2010 se aprobó una ley que buscaba la construcción y modernización de 7700 km (4800 mi) de nuevas líneas de red; para 2019 se habían construido 950 km (590 mi) y en 2017, 30 km (19 mi) . ^[²⁵^]

Los estados alemanes tienen actitudes diversas respecto a la construcción de nuevas líneas eléctricas. La industria ha mantenido congeladas sus tarifas y el aumento de los costes de la transición energética se ha trasladado a los consumidores, que han visto incrementadas sus facturas de electricidad. En 2013, los alemanes tenían los precios de electricidad más altos de Europa (impuestos incluidos). ^{[ 38 ]} En comparación, sus vecinos (Polonia, Suecia, Dinamarca y Francia, país que depende de la energía nuclear) tienen algunos de los costes más bajos de la UE (sin impuestos). ^{[ 39 ]}^{[ 40 ]}

El 1 de agosto de 2014 entró en vigor una versión revisada de la Ley de Fuentes de Energía Renovables . Los corredores de despliegue estipulaban el alcance de la energía renovable que se expandiría en el futuro y las tarifas de financiación ( tarifas de alimentación ) ya no serían fijadas por el gobierno, sino que se determinarían mediante subasta. ^{[ 41 ]}

El rediseño del mercado se percibió como una parte clave de la Energiewende . El mercado eléctrico alemán necesitaba ser reestructurado para adaptarse. ^[⁴²^] La energía eólica y solar no puede ser principalmente refinanciada bajo el mercado actual basado en el costo marginal . El precio del carbono también es central para la Energiewende , y el Régimen de Comercio de Emisiones de la Unión Europea (EU ETS) necesita ser reformado para crear una verdadera escasez de certificados. ^[⁴³^] El Gobierno Federal Alemán está pidiendo una reforma. ^[⁴¹^] La mayoría de los escenarios informáticos utilizados para analizar la Energiewende se basan en un precio sustancial del carbono para impulsar la transición a tecnologías bajas en carbono.

La generación de energía a partir del carbón debe ser retirada como parte de la Energiewende . Algunos abogan por una eliminación gradual explícita y negociada de las centrales de carbón, siguiendo el modelo de la ampliamente difundida eliminación de la energía nuclear, ^{[ 44 ]} pero como señaló el ministro de economía alemán, "no podemos cerrar nuestras centrales nucleares y de carbón al mismo tiempo". ^{[ 45 ]} El carbón representó el 42% de la generación de electricidad en 2015. Se requiere una eliminación gradual de los combustibles fósiles junto con una transición al 100% de energía renovable para aproximadamente 2040. ^{[ 46 ]}

La transición energética se compone de varios elementos básicos y supuestos. Se esperaba que el almacenamiento de electricidad se convirtiera en una tecnología útil en el futuro. ^{[ 47 ]}^{[ 48 ]} A fecha de 2019, varios proyectos potenciales de almacenamiento (power-to-gas, almacenamiento de hidrógeno y otros) aún se encuentran en fase de prototipo, con pérdidas de hasta el 40 % de la energía almacenada en las instalaciones a pequeña escala existentes. ^{[ 49 ]}

La eficiencia energética desempeña un papel clave, aunque poco reconocido. ^{[ 50 ]} La eficiencia energética es uno de los objetivos de Alemania. La integración con las redes eléctricas nacionales puede ofrecer beneficios. Los sistemas con una alta proporción de energías renovables pueden utilizar la diversidad geográfica para compensar la intermitencia. ^{[ 51 ]}

Alemania invirtió 1.500 millones de euros en investigación energética en 2013. ^{[ 52 ]} El Gobierno Federal Alemán gastó 820 millones de euros en el apoyo a proyectos que abarcan desde la investigación básica hasta las aplicaciones. ^{[ 41 ]} El gobierno federal también prevé un papel exportador para la experiencia alemana en este ámbito. ^{[ 41 ]}

Las dimensiones sociales y políticas de la Energiewende han sido objeto de estudio. Sebastian Strunz sostiene que las estructuras tecnológicas, políticas y económicas subyacentes deberán cambiar radicalmente, un proceso que él denomina «cambio de régimen». ^{[ 53 ]} Eva Schmid, Brigitte Knopf y Anna Pechan analizan los actores e instituciones que serán decisivos en la Energiewende y cómo la latencia en la infraestructura eléctrica nacional puede limitar el progreso. ^[⁵⁴^]

El 3 de diciembre de 2014, el Gobierno Federal Alemán publicó su Plan de Acción Nacional sobre Eficiencia Energética (NAPE) con el fin de mejorar la adopción de prácticas de eficiencia energética. ^{[ 55 ]}^{[ 56 ]} Las áreas cubiertas son la eficiencia energética de los edificios, el ahorro energético para las empresas, la eficiencia energética de los consumidores y la eficiencia energética del transporte. Según el plan, el Gobierno Federal espera que los sectores industrial y empresarial alemanes contribuyan significativamente a estos objetivos nacionales de ahorro energético. ^{[ 56 ]}

Un informe oficial del Gobierno Federal sobre los avances en el marco de la Energiewende señala: ^{[ 1 ]}

El consumo de energía disminuyó un 4,7% en 2014 (desde 2013) y en13 132 petajulios alcanzó su nivel más bajo desde 1990.
La generación de energía renovable es la principal fuente de electricidad.
La eficiencia energética aumentó en un promedio anual del 1,6% entre 2008 y 2014.
El consumo final de energía en el sector del transporte fue un 1,7% superior en 2014 que en 2005.
Por primera vez en más de diez años, los precios de la electricidad para los hogares bajaron a principios de 2015.

Un comentario sobre el informe de progreso profundiza en muchos de los temas planteados. ^{[ 57 ]}

Ralentización desde 2016

Generación, demanda y exportaciones de electricidad en Alemania, 2003-2017

El lento progreso en el refuerzo de la red de transmisión había llevado a un aplazamiento de nuevos parques eólicos en el norte de Alemania. ^{[ 58 ]} El gabinete alemán aprobó el costoso cableado subterráneo en octubre de 2015 en un intento por disipar la resistencia local contra las torres aéreas y acelerar el proceso de expansión. ^{[ 59 ]}

Un análisis realizado por Agora Energiewende a finales de 2016 sugiere que Alemania probablemente no alcanzará varios de sus objetivos clave de la Energiewende , a pesar de las recientes reformas a la Ley de Fuentes de Energía Renovables y al mercado mayorista de electricidad. El objetivo de reducir las emisiones en un 40 % para 2020 «probablemente no se logrará ... si no se toman medidas adicionales» y la cuota del 55-60 % de energía renovable en el consumo bruto de electricidad para 2035 es «inaccesible» con los planes actuales de expansión de las energías renovables. ^[⁶⁰^]^[⁶¹^] En noviembre de 2016, Agora Energiewende informó sobre el impacto de la EEG (2017) y otras leyes nuevas relacionadas. Concluye que la nueva legislación traerá «cambios fundamentales» para amplios sectores de la industria energética, pero tendrá un efecto limitado en la economía y en los consumidores. ^[⁶²^]^[⁶³^]

El Plan de Acción Climática de Alemania de 2016 , adoptado el 14 de noviembre de 2016, introdujo objetivos sectoriales para las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) . ^{[ 64 ]}^{[ 65 ]} El objetivo para el sector energético se muestra en la tabla . El plan establece que el suministro de energía debe estar "casi completamente descarbonizado" para 2050, con la energía renovable como su principal fuente. Para el sector eléctrico, "a largo plazo, la generación de electricidad debe basarse casi en su totalidad en energías renovables" y "la proporción de energía eólica y solar en la producción total de electricidad aumentará significativamente". No obstante, durante la transición, "las centrales eléctricas de gas natural menos intensivas en carbono y las centrales eléctricas de carbón más modernas existentes desempeñan un papel importante como tecnologías transitorias". ^{[ 66 ]}

El quinto informe de seguimiento sobre la transición energética de 2015 se publicó en diciembre de 2016. La comisión de expertos que elaboró el informe advierte que Alemania probablemente no alcanzará sus objetivos climáticos para 2020 y considera que esto podría poner en peligro la credibilidad de toda la iniciativa. La comisión propone una serie de medidas para abordar la desaceleración, entre ellas un precio nacional único para _elCO₂ aplicado a todos los sectores, un mayor enfoque en el transporte y una plena exposición al mercado para la generación de energías renovables. En cuanto al precio del carbono, la comisión opina que un sistema de comercio de derechos de emisión de la UE (ETS) reformado sería mejor, pero que es improbable que se alcance un acuerdo en toda Europa. ^[⁶⁷^]^[⁶⁸^]

Después de 2017

Desde 2017, se hizo evidente que la Energiewende no avanzaba a la velocidad prevista, y la política climática del país se consideraba "insuficiente" y la transición energética estaba "estancada". ^{[ 69 ]}^{[ 70 ]} Los altos precios de la electricidad , la creciente resistencia al uso de turbinas eólicas debido a sus impactos ambientales y potenciales en la salud, y los obstáculos regulatorios, se han identificado como causas de la desaceleración. ^{[ 71 ]}^{[ 72 ]} En 2017, Alemania importaba más de la mitad de su energía. ^{[ 73 ]}

Un informe de estudio de caso de la Comisión Europea de 2018 sobre la transición energética (Energiewende) señaló una disminución del 27 % en las emisiones _deCO₂ con respecto a los niveles de 1990, con un ligero aumento en los años anteriores, y concluyó que lograr el objetivo de reducción del 40 % previsto para 2020 era inviable, principalmente debido a la "eliminación simultánea de la energía nuclear y el aumento del consumo energético". Se observó un aumento del 50 % en los precios de la electricidad (en comparación con los precios base de 2007). El sector energético alemán sigue siendo la principal fuente de emisiones _deCO₂ , contribuyendo con más del 40 %. ^[⁷⁴^]

En 2018, la ralentización del despliegue de nuevas energías renovables se atribuyó en parte a la alta demanda de terrenos, que ha sido señalada como un posible "inconveniente" por un informe de WWF. ^{[ 75 ]}

En marzo de 2019, la canciller Merkel formó un "gabinete climático" para lograr un consenso sobre nuevas medidas de reducción de emisiones para cumplir con los objetivos de 2030. El resultado fue el Programa de Acción Climática 2030, que Berlín adoptó el 9 de octubre de 2019. ^{[ 76 ]} El Programa contiene planes para un sistema de fijación de precios del carbono para los sectores de calefacción y transporte, que no están cubiertos por el RCDE UE. Incluye incentivos fiscales y de otro tipo para fomentar la renovación de edificios energéticamente eficientes, mayores subsidios para vehículos eléctricos y más inversiones en transporte público. El informe de la AIE concluye que "[e]l paquete representa un paso claro en la dirección correcta para que Alemania cumpla con sus objetivos de 2030". ^{[ 76 ]} La Comisión Alemana del Carbón , compuesta por 28 organizaciones industriales, ambientales y regionales, votó sobre la fecha de eliminación gradual del carbón. 27 miembros votaron a favor de la fecha de eliminación gradual del carbón de 2038, con solo una organización regional de Lusacia votando en contra, y Greenpeace votando a favor y posteriormente publicando una "opinión disidente" no vinculante. ^{[ 77 ]}

Como resultado de la eliminación gradual de la energía nuclear y, a largo plazo, del carbón, Alemania declaró una mayor dependencia del gas fósil . ^{[ 78 ]}

Para 2022 habremos eliminado gradualmente la energía nuclear. Nos enfrentamos a un problema muy complejo: prácticamente las únicas fuentes de energía que podrán proporcionar energía de base son el carbón y el lignito. Naturalmente, no podemos prescindir de la energía de base. Por lo tanto, el gas natural desempeñará un papel más importante durante las próximas décadas. Creo que haríamos bien en admitir que, si eliminamos gradualmente el carbón y la energía nuclear, debemos ser honestos y reconocer que necesitaremos más gas natural.

— Angela Merkel, Discurso en la 49ª Reunión Anual del Foro Económico Mundial en Davos, el 23 de enero de 2019

Una declaración similar fue expresada por el diputado del SPD, Udo Bullmann, quien explicó que Alemania tiene que seguir con los combustibles fósiles ya que está tratando de reemplazar tanto el carbón como la energía nuclear "al mismo tiempo", mientras que los países que dependen de la energía nuclear tienen "una tarea más fácil para reemplazar los combustibles fósiles". ^{[ 79 ]} En 2020, Agora Energiewende también declaró que se requerirían varias nuevas centrales de gas fósil para "garantizar la seguridad del suministro a medida que Alemania depende cada vez más de la electricidad renovable intermitente". ^{[ 80 ]} En enero de 2019, el ministro de Economía de Alemania, Peter Altmaier, no quería importar "energía nuclear barata" de otros países para compensar la eliminación gradual planificada del carbón. ^{[ 81 ]} En 2021, el eurodiputado verde Sven Giegold admitió que Alemania podría necesitar nuevas centrales eléctricas de gas fósil para "estabilizar el suministro de energía más fluctuante de las energías renovables". ^[⁸²^]

Los objetivos climáticos de 2020 tuvieron éxito en las siguientes áreas: ^{[ 83 ]}^{[ 84 ]}^{[ 85 ]}

cierre de centrales nucleares
aumentar la cuota de energías renovables
reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero

Los siguientes objetivos climáticos no se lograron:

aumentar la cuota de energías renovables en el sector del transporte
reducción del consumo de energía primaria
productividad energética final.

En 2020, varias centrales de gas fósil previamente cerradas ( unidades 4 y 5 de Irsching ) se reiniciaron debido a "fuertes fluctuaciones en el nivel de energía generada por el viento y el sol" ^{[ 86 ]} y RWE anunció una nueva central eléctrica de gas fósil cerca de la antigua central nuclear de Biblis cerrada en 2017. El proyecto se declara como parte de un "plan de descarbonización" donde la capacidad de energía renovable se acompaña de centrales de gas fósil para cubrir la intermitencia. ^{[ 87 ]} En 2020, una nueva unidad de central eléctrica de carbón, Datteln 4, también se conectó a la red. ^{[ 88 ]} Una nueva central eléctrica de gas fósil también se abrirá a partir de 2023 en Leipheim , Baviera para compensar la pérdida de energía causada por la "salida nuclear" en la región. ^{[ 89 ]} En 2021, el desmantelamiento previsto de la central eléctrica de carbón Heyden 4 fue cancelado y la planta permanece en línea para compensar el cierre de la central nuclear de Grohnde . ^{[ 90 ]} En 2022, otra central eléctrica de carbón fue reiniciada en Schongau, Baviera , por las mismas razones. ^{[ 91 ]}

En junio de 2021, el profesor André Thess, de la Universidad de Stuttgart, publicó una carta abierta en la que acusaba a Klaus Töpfer y Matthias Kleiner , autores del informe de 2011 del Comité Ético para el Suministro Seguro de Energía, que sirvió de base científica para la decisión de abandonar la energía nuclear, de ignorar las normas básicas de independencia científica. El análisis prometía que la eliminación gradual de la energía nuclear y la transición completa a las energías renovables «podrían completarse en una década». Thess destacó que los autores carecían de la experiencia necesaria para comprender adecuadamente y «equilibrar el riesgo de un cambio climático más rápido sin energía nuclear y el riesgo de un cambio climático más lento con energía nuclear». ^{[ 92 ]}^{[ 93 ]}

Los altos promedios de viento en 2019 y 2020 se presentaron en Alemania como un éxito de las energías renovables, pero cuando la cantidad de viento fue baja durante la primera mitad de 2021, el uso de carbón aumentó un 21% en comparación con los años anteriores. En la primera mitad de 2021, el carbón, el gas y la energía nuclear suministraron el 56% de la electricidad total en Alemania, con una intensidad de CO₂ proporcionalmente mayor _debidoa los altos aportes de carbón y gas fósil. ^[⁹⁴^] Según otro análisis de Oekomoderne, en 2021, Alemania produjo casi 260 TWh de electricidad a partir de carbón en la primera mitad de 2021, lo que la convirtió en la principal fuente de energía en ese período, ya que utilizó "mil millones de toneladas" de carbón. ^[⁹⁵^]

La situación volvió a plantear interrogantes sobre el futuro del sistema eléctrico dependiente del clima, que depende de la energía fósil para su estabilidad, y su contradicción con los objetivos iniciales de descarbonización. ^{[ 96 ]}

El informe de proyecciones publicado en 2021 predijo que Alemania no alcanzaría su objetivo para 2030 en un 16 % (reducción del 49 % frente al 65 % previsto) y el objetivo para 2040 en un 21 % (reducción del 67 % frente al 88 % previsto). ^{[ 97 ]} También se prevé que la reducción de emisiones en otros sectores de la economía no alcance los objetivos originales. ^{[ 98 ]}

En octubre de 2021, más de 20 científicos y activistas climáticos firmaron una carta abierta al Gobierno alemán para que reconsiderara el abandono de la energía nuclear, ya que esto conllevaría emisiones adicionales de 60 millones de toneladas de _CO₂cada año y obstaculizaría aún más los esfuerzos de descarbonización. ^[⁹⁹^]^[¹⁰⁰^]

La nueva coalición formada tras las elecciones de 2021 propuso la eliminación progresiva de los vehículos de carbón y de combustión interna para 2035, y que el 65 % de la energía se generara a partir de fuentes renovables para 2030 y el 80 % para 2040. Además, se destinará el 2 % de la superficie terrestre a la energía eólica terrestre y se aumentará la capacidad eólica marina a 75 GW. Se reforzó el papel del gas fósil como combustible de transición «indispensable», con la importación de energía nuclear baja en carbono procedente de Francia para garantizar la estabilidad del suministro. ^[¹⁰¹^]

A lo largo del año 2021, la principal fuente de electricidad en Alemania fue el carbón (30,2%), lo que representa un aumento del 24,9% con respecto a 2020 debido a una caída significativa en la producción de energía eólica (−13,3%) y solar (−0,5%) durante ese año. La energía solar produjo el 8,7% de la electricidad, mientras que la energía nuclear produjo el 12,6%, ya que se encontraba en proceso de desmantelamiento. ^{[ 102 ]}

En 2022, Agora Energiewende advirtió que Alemania no había alcanzado sus objetivos de emisiones para 2020 y que probablemente tampoco alcanzaría los de 2030, y que era probable que las emisiones totales aumentaran después de 2022. Las emisiones mínimas récord de 2020, celebradas anteriormente, se describieron como un efecto puntual de un clima favorable y una menor demanda debido a la pandemia de COVID-19. ^{[ 103 ]}^{[ 104 ]} El abandono gradual de la energía nuclear, el vertiginoso aumento de los precios del gas y la baja producción eólica y solar, que resultó en una mayor dependencia del carbón, también se atribuyeron al aumento de las emisiones. ^{[ 105 ]}

En enero de 2022, el nuevo gobierno de coalición reiteró su oposición a la inclusión de la energía nuclear en la taxonomía de sostenibilidad de la UE , pero también solicitó que el gas fósil se incluyera como combustible "transicional" y que se relajaran los umbrales de intensidad de carbono para el gas. ^{[ 106 ]} Dado que se mantuvieron los subsidios al gas, varias nuevas centrales de gas fósil planean beneficiarse de ellos, al tiempo que esperan mayores beneficios gracias al "aumento de los precios mayoristas de la electricidad" como resultado de "la retirada de las últimas centrales nucleares de la red". ^{[ 107 ]}

En 2023, Alemania logró sus menores emisiones de gases de efecto invernadero desde la década de 1950, con una reducción del 20%, debido principalmente a la disminución de la producción industrial por factores económicos como la guerra de Ucrania y los altos precios de la energía. El centro de estudios Agora Energiewende, con sede en Berlín, atribuyó aproximadamente la mitad de la reducción a la disminución de la generación de energía a partir del carbón, mientras que solo el 15% se debió a mejoras tecnológicas como el mayor aprovechamiento de las energías renovables. A pesar de estos avances, con más del 50% de la electricidad de Alemania proveniente ahora de energías renovables, persisten las preocupaciones sobre la competitividad y la sostenibilidad del sector industrial, ya que los niveles de emisiones en la construcción y el transporte no han variado, lo que pone a Alemania en riesgo de no alcanzar sus objetivos de emisiones de la UE. ^{[ 108 ]}

Después de 2022

Tras la invasión rusa de Ucrania en 2022 , Alemania anunció la reapertura de 10 GW de centrales de carbón para supuestamente "conservar gas natural " ante la escasez en Europa. ^{[ 109 ]} Esto dio lugar a críticas posteriores a la estrategia de la Energiewende y a su impacto en los distintos países europeos. Michael Kretschmer (CDU) declaró que la Energiewende había fracasado, destacando la insuficiencia de la generación de energías renovables y el límite de la capacidad de carga base alcanzado. Pidió que se cancelara el desmantelamiento de la energía nuclear y se reactivaran los reactores restantes hasta que se creara una nueva estrategia viable. ^{[ 110 ]}

Desde febrero de 2022, hubo un acalorado debate sobre la posibilidad de suspender la eliminación gradual de la energía nuclear y reactivar los reactores aún operativos para hacer frente mejor a la crisis energética causada por la invasión rusa de Ucrania . ^{[ 111 ]} En agosto de 2022, la contrainteligencia alemana inició una investigación sobre dos altos funcionarios del Ministerio de Energía alemán sospechosos de representar los intereses de Rusia. ^{[ 112 ]}

En octubre de 2022, el Ministerio de Energía de Alemania aprobó la ampliación de la mina a cielo abierto de carbón marrón de RWE en Lutzerath , alegando que era "necesaria para la seguridad energética". ^[¹¹³^] En octubre de 2022, el Gobierno también declaró que las centrales nucleares operativas no se cerrarían a finales de 2022, sino que seguirían funcionando hasta el 15 de abril para ayudar a cubrir la demanda de electricidad durante el invierno. ^[¹¹⁴^]

En 2023, el Gobierno declaró sus planes para eliminar una cláusula clave de la ley que obliga a todos los ministerios a reducir las emisiones de carbono dentro de su área de responsabilidad. El objetivo vinculante será el objetivo general de reducción de emisiones para 2030. La mayor fuente de emisiones _deCO₂ en Alemania es su producción de electricidad, y en ese sector, las emisiones se han reducido aproximadamente a la mitad desde su pico en 2007 hasta 2023. ^[¹¹⁵^] En 2020 ya se observó una disminución similar a la de 2023, ya que la demanda de electricidad cayó masivamente debido a los confinamientos por COVID-19, lo que llevó a una intensidad media anual _deCO₂ de la producción de electricidad alemana de 364 gCO₂ _/ kWh (2023: 380 gCO₂ _/ kWh). ^[¹¹⁶^] En 2022, el corte del gas ruso provocó un breve reinicio de las centrales eléctricas de carbón, lo que significó que la participación del carbón en la producción de electricidad aumentó del 24% en 2020 al 32% en 2022, antes de bajar al 27% en 2023. ^[¹¹⁵^]

En 2023, el Instituto de Economía Energética (EWI) advirtió que se necesitan construir alrededor de 50 nuevas centrales eléctricas de gas fósil para "compensar la producción de energía eólica y solar dependiente del clima", con un costo total que alcanza los 60 mil millones de euros. El presupuesto no está garantizado por el Gobierno ni proviene de las ventas de electricidad. ^{[ 117 ]}^{[ 118 ]} Para alejarse del carbón, en febrero de 2024, el Gobierno Federal acordó subvencionar 10 GW de centrales de gas preparadas para el hidrógeno . En los primeros años , las centrales utilizarán gas fósil y se espera que se conviertan al hidrógeno entre 2035 y 2040. ^{[ 119 ]} Las centrales proporcionarán principalmente capacidad de respaldo en momentos en que la energía solar y eólica sea baja. Como operar las centrales de esta manera no es económicamente viable, se pagará a las empresas de servicios públicos por mantener la capacidad de carga base. ^{[ 120 ]}

Las tres últimas centrales nucleares de Alemania —Emsland , Isar II y Neckarwestheim II— fueron clausuradas el 15 de abril de 2023. ^{[ 121 ]}

En marzo de 2024, la Oficina Federal de Auditoría publicó un informe en el que evaluó la política y determinó que no cumplía con los objetivos en varios puntos: la cuota prevista del 80 % de energía renovable requiere fuentes gestionables , pero los 10 GW de generación de gas fósil previstos no son suficientes ni se están cumpliendo los plazos; la extensión de la red eléctrica lleva un retraso de 6000 km (3700 millas) y 7 años; la seguridad de la cadena de suministro no se evalúa adecuadamente; los costes del sistema para garantizar la generación ininterrumpida (24/7) están subestimados y se basan en escenarios "optimistas"; la capacidad instalada en energías renovables lleva un retraso del 30 %, mientras que se espera que la demanda crezca un 30 % como resultado de la electrificación de la calefacción y el transporte. ^[¹²²^]^[¹²³^]

El 1 de enero de 2025, Alemania produjo el 120 % de su demanda de electricidad con energías renovables. ^{[ 124 ]}^{[ 125 ]} Durante 2024, Alemania añadió 3 GW de energía eólica y 15 GW de energía solar. En 2024, el 54 % de la demanda de electricidad de Alemania fue producida por energías renovables. ^{[ 124 ]}

El 7 de abril de 2026, la ministra de Energía de Alemania, Katherina Reiche, publicó un artículo en el que admitía que la sociedad alemana se había "conformado con los ambiciosos objetivos" de la Energiewende mientras los precios de la energía se disparaban, lo que provocó la desindustrialización. Asimismo, destacó que, si bien la generación de electricidad a partir de energías renovables "no genera facturas [de combustible]", sí genera enormes costes de equilibrio de la red: "costes del ETS, reserva de capacidad, reserva de red, costes de redistribución, subvenciones a la red, subvenciones para la reducción de los precios de la energía", que ascienden a un total de 36.000 millones de euros anuales. También criticó la eliminación progresiva de la generación nuclear de bajas emisiones de carbono y gestionable. ^{[ 126 ]}

Crítica

Componentes precio de la electricidad Alemania — Componentes del precio de la electricidad en Alemania para los hogares en 2016 ^{[ 127 ]}

La Energiewende ha sido criticada por los altos costos, la eliminación temprana de la energía nuclear que aumentó las emisiones de carbono, la continuación o el aumento del uso de combustibles fósiles, ^{[ 128 ]} los riesgos para la estabilidad del suministro eléctrico y el daño ambiental de la biomasa . ^{[ 96 ]}

La asociación alemana de empresas de servicios públicos locales VKU afirmó que "la estrategia crea riesgos significativos para la estabilidad del suministro eléctrico en caso de 'períodos prolongados' de condiciones climáticas inadecuadas para la generación eólica y solar, ya que el almacenamiento de energía en Alemania es 'prácticamente inexistente ' " . ^{[ 129 ]}

Después de la introducción de la Ley de Energías Renovables original en 2000, hubo un enfoque en los costos a largo plazo, mientras que en años posteriores esto ha cambiado a un enfoque en los costos a corto plazo y la "carga financiera" de la Energiewende ignorando las externalidades ambientales de los combustibles fósiles. ^{[ 130 ]} Los precios de la electricidad para los clientes domésticos en Alemania han estado aumentando en general en la última década. ^[¹^] El impuesto a las energías renovables para financiar la inversión en energía verde se agrega al precio unitario de la electricidad de los alemanes. El recargo (22,1% en 2016) paga el precio garantizado por el Estado para la energía renovable a los productores y es de 6,35 centavos por kWh en 2016. ^[¹³¹^]

Un estudio exhaustivo, publicado en Energy Policy en 2013, informó que la eliminación gradual de la energía nuclear en Alemania , que debía completarse para 2022, es contradictoria con el objetivo de la parte climática del programa. ^{[ 132 ]}

En junio de 2019, una carta abierta dirigida a "los líderes y el pueblo de Alemania", escrita por casi 100 ambientalistas y científicos polacos, instó a Alemania a "reconsiderar la decisión sobre el desmantelamiento definitivo de las centrales nucleares en pleno funcionamiento" en beneficio de la lucha contra el calentamiento global. ^{[ 133 ]}

El ministro alemán de Economía y Energía, Sigmar Gabriel, dijo en 2014: "Para un país como Alemania, con una sólida base industrial, abandonar la generación de energía nuclear y a partir del carbón al mismo tiempo no sería posible". ^{[ 134 ]}^{[ 135 ]}

A medida que las centrales nucleares y de carbón se están eliminando gradualmente, el Gobierno había comenzado a promover el uso de gas fósil para cerrar la brecha entre otros combustibles fósiles y fuentes de energía bajas en carbono. ^{[ 136 ]}^{[ 137 ]} La medida fue criticada por observadores internacionales, quienes argumentan que el gas de combustible fósil es "esencialmente metano , que constituye al menos un tercio del calentamiento global y se está filtrando a la atmósfera a lo largo de toda la cadena de producción y suministro de gas". También es un gas de efecto invernadero más potente que el dióxido de carbono. ^{[ 138 ]} También se teme que la Unión Europea , pero particularmente Alemania, se esté volviendo excesivamente dependiente de Rusia para el suministro de gas a través de Nord Stream 2 , socavando así su seguridad energética . ^{[ 139 ]} A la luz de la invasión rusa de Ucrania en 2022, el proyecto Nord Stream 2 fue primero pospuesto indefinidamente y finalmente cancelado. Desde febrero de 2022, el gabinete de Scholz ha dedicado considerables esfuerzos a encontrar alternativas al gas fósil ruso, tanto a corto como a largo plazo, en particular terminales de importación de GNL en Lubmin y Wilhelmshaven .

La red de transmisión eléctrica de Alemania está actualmente poco desarrollada, por lo que carece de la capacidad para suministrar la energía eólica marina producida en la costa norte a las regiones industriales del sur del país. Los operadores del sistema de transmisión planean construir 4000 kilómetros (2500 millas) adicionales de líneas de transmisión hasta 2030. ^{[ 140 ]}

La lenta reducción de las emisiones _deCO2 en Alemania se contrastó con la exitosa descarbonización del sector energético de Francia bajo el plan Messmer (desde 1973) y el impuesto al carbono del Reino Unido, que produjo una drástica reducción de la energía generada con carbón del 88 % en 1973 a menos del 1 % en 2019. ^[¹⁴¹^]^[⁹⁶^]

El informe de la Oficina Federal de Auditoría de Alemania, publicado en marzo de 2021, puso de manifiesto los elevados costes de la transición energética ( Energiewende) para los hogares, donde los impuestos y las tasas representan el 50 % de las facturas, y el precio de la energía es un 43 % superior a la media de la UE. Asimismo, señaló un déficit previsto de 4,5 GW entre 2022 y 2025 como consecuencia del cierre planificado de las centrales nucleares. ^{[ 142 ]}

Un estudio reveló que si Alemania hubiera pospuesto la eliminación gradual de la energía nuclear y hubiera eliminado primero el carbón, podría haber salvado 1100 vidas y entre 3 y 8 mil millones de euros en costos sociales anuales. El estudio concluye que los responsables políticos tendrían que sobreestimar el riesgo o el costo de un accidente nuclear para concluir que los beneficios de la eliminación gradual superan sus costos sociales. ^{[ 143 ]} Una carta abierta de varios científicos climáticos publicada en 2021 se opone al cierre de los reactores nucleares restantes en Alemania, lo que provocaría un aumento del 5 % en las emisiones _deCO₂ del sector eléctrico. ^[¹⁴⁴^] Según un estudio de 2024, al mantener la energía nuclear, Alemania podría haber logrado una reducción del 73 % en las emisiones _deCO₂ en lugar del 25 % en el período de estudio (2002-2022). ^[¹⁴⁵^]

La Ley de Energías Renovables tuvo un impacto significativo en las empresas y las industrias y fue objeto de críticas, lo que resultó en un aumento de los costos y una desaceleración del crecimiento. ^{[ 146 ]}

Durante el debate presidencial de 2024 entre el candidato republicano, Donald Trump, y la candidata demócrata, Kamala Harris, Trump criticó los esfuerzos de Alemania en materia de transición energética.

Biomasa

La biomasa representó el 7,0 % de la matriz de generación de energía de Alemania en 2017. ^{[ 147 ]} La biomasa tiene el potencial de ser un combustible neutro en carbono porque su crecimiento absorbe dióxido de carbono de la atmósfera y una parte del carbono absorbido permanece en el suelo después de la cosecha. ^{[ 148 ]} Sin embargo, el uso de biomasa como combustible produce contaminación atmosférica en forma de monóxido de carbono , dióxido de carbono , NO _x (óxidos de nitrógeno), COV ( compuestos orgánicos volátiles ), partículas y otros contaminantes, aunque la biomasa produce menos dióxido de azufre que el carbón. ^{[ 149 ]}^{[ 150 ]}

Entre 2004 y 2011, las políticas dieron lugar a la creación de aproximadamente ⁷⁰⁰⁰km² ( 2700 mi² ⁾de nuevos campos de maíz para la producción de energía de biomasa, mediante el arado de al menos 2700 km² (1000 mi²) de pastizales . Esto ^{liberó grandes cantidades de gases}^de efecto invernadero, provocó la pérdida de biodiversidad y el potencial de recarga de aguas subterráneas. ^[¹⁵¹^]

Se están realizando intentos de utilizar el biogás como combustible parcialmente renovable; Green Planet Energy vende gas que contiene un 10 % de biogás, un 1 % de hidrógeno y un 90 % de gas fósil importado. ^{[ 152 ]}

Apoyo y participación ciudadana

A partir de 2016El apoyo ciudadano a la Energiewende se mantuvo alto, con encuestas que indican que alrededor del 80-90% del público está a favor. ^{[ 153 ]} Una razón de la alta aceptación fue la participación sustancial de los ciudadanos alemanes en la Energiewende , como hogares privados, propietarios de tierras o miembros de cooperativas energéticas ( Genossenschaft ). ^{[ 154 ]} Una encuesta de 2016 mostró que aproximadamente uno de cada dos alemanes consideraría invertir en proyectos comunitarios de energía renovable. ^{[ 155 ]} Manfred Fischedick, director del Instituto Wuppertal para el Clima, el Medio Ambiente y la Energía, ha comentado que "si la gente participa con su propio dinero, por ejemplo, en una planta de energía eólica o solar en su área, también apoyará [la Energiewende ]". ^{[ 154 ]} Un estudio de 2010 muestra los beneficios para los municipios de la propiedad comunitaria de la generación renovable en su localidad. ^{[ 156 ]}

Aceptación de centrales eléctricas en el vecindario (Alemania 2014) ^{[ 158 ]}

Las estimaciones para 2012 sugerían que casi la mitad de la capacidad de energía renovable en Alemania era propiedad de los ciudadanos a través de cooperativas energéticas e iniciativas privadas. ^{[ 159 ]} Los ciudadanos representaban casi la mitad de toda la capacidad instalada de biogás y energía solar y la mitad de la capacidad instalada de energía eólica terrestre. ^{[ 154 ]}^{[ 160 ]}

Según una encuesta realizada en 2014 por TNS Emnid para la Agencia Alemana de Energías Renovables entre 1015 encuestados, el 94 por ciento de los alemanes apoyaba la expansión obligatoria de las energías renovables. Más de dos tercios de los entrevistados se mostraron de acuerdo con la instalación de centrales de energía renovable cerca de sus hogares. ^{[ 161 ]} La proporción de energía total procedente de fuentes renovables fue del 11 % en 2014. ^{[ 162 ]}^{: 137}

Los cambios en la política energética, con la Ley de Fuentes de Energía Renovables de 2014, han puesto en peligro los esfuerzos de los ciudadanos por participar. ^{[ 154 ]}^{[ 163 ]} La proporción de energía renovable de propiedad ciudadana ha caído desde entonces al 42,5 % en 2016. ^{[ 164 ]}

La Ley de Fuentes de Energía Renovables proporciona compensación a los operadores de turbinas eólicas por cada kilovatio-hora de electricidad no producida si la energía eólica supera la capacidad máxima de la red, mientras que los operadores de la red deben integrar electricidad de fuentes renovables en la red en momentos de baja o nula demanda. ^{[ 165 ]} Esto puede generar un precio negativo de la electricidad, y los operadores de la red pueden trasladar los costos asociados a los clientes, que se estima que les costaron 4 mil millones de euros adicionales en 2020. Esto ha dado lugar a una mayor resistencia a ciertas políticas de la Transición Energética , específicamente a la energía eólica. ^[¹⁶⁵^]

Para 2019, Alemania también experimentó un aumento significativo de la oposición organizada contra los parques eólicos terrestres, ^{[ 25 ]} especialmente en Baviera ^{[ 166 ]} y Baden-Württemberg . ^{[ 167 ]}

Estudios de informática

Gran parte del desarrollo de políticas para la Energiewende se basa en modelos informáticos , gestionados principalmente por universidades e institutos de investigación. Estos modelos suelen basarse en análisis de escenarios y se utilizan para investigar diferentes supuestos sobre la estabilidad, la sostenibilidad, el coste, la eficiencia y la aceptación pública de diversos conjuntos de tecnologías. Algunos modelos abarcan todo el sector energético , mientras que otros se limitan a la generación y el consumo de electricidad . Un libro de 2016 analiza la utilidad y las limitaciones de los escenarios y modelos energéticos en el contexto de la Energiewende . ^{[ 168 ]}

Diversos estudios informáticos confirman la viabilidad de que el sistema eléctrico alemán sea 100% renovable en 2050. Algunos investigan la posibilidad de que todo el sistema energético (todos los vectores energéticos) sea totalmente renovable.

Estudio de WWF de 2009

En 2009, el Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF) Alemania publicó un estudio elaborado por el Öko-Institut , Prognos y Hans-Joachim Ziesing. ^{[ 169 ]} El estudio presupone una reducción del 95 % en los gases de efecto invernadero para el año 2050 y abarca todos los sectores. El estudio demuestra que la transformación de una economía con altas emisiones de carbono a una con bajas emisiones de carbono es posible y asequible. Señala que, al comprometerse con esta senda de transformación, Alemania podría convertirse en un modelo para otros países.

Estudio del Consejo Asesor Alemán sobre el Medio Ambiente de 2011

Un informe de 2011 del Consejo Asesor Alemán sobre el Medio Ambiente (SRU) concluye que Alemania puede alcanzar el 100 % de generación de electricidad renovable para 2050. ^{[ 170 ]}^{[ 171 ]} Para el análisis se utilizó el modelo energético de alta resolución REMix del Centro Aeroespacial Alemán (DLR). Se investigó una variedad de escenarios y es posible una transición competitiva en costos con buena seguridad de suministro.

Los autores dan por sentado que la red de transmisión seguirá reforzándose y que la cooperación con Noruega y Suecia permitirá utilizar su generación hidroeléctrica para el almacenamiento. La transición no requiere la prolongación del programa de desnuclearización de Alemania ( Atomausstieg ) ni la construcción de centrales térmicas de carbón con captura y almacenamiento de carbono (CAC). No es necesario que los activos de generación convencionales queden obsoletos y debería prevalecer una transición ordenada. Los rigurosos programas de eficiencia y ahorro energético pueden reducir los costes futuros de la electricidad.

Estudio del Proyecto de Vías de Descarbonización Profunda de 2015

El Proyecto de Rutas de Descarbonización Profunda (DDPP) tiene como objetivo demostrar cómo los países pueden transformar sus sistemas energéticos para 2050 con el fin de lograr una economía baja en carbono . El informe de Alemania de 2015, elaborado en colaboración con el Instituto Wuppertal , examina el objetivo oficial de reducir las emisiones nacionales de GEI entre un 80 % y un 95 % para 2050 (en comparación con 1990). ^{[ 172 ]} Las rutas de descarbonización para Alemania se ilustran mediante tres escenarios con reducciones de emisiones relacionadas con la energía entre 1990 y 2050 que varían entre el 80 % y más del 90 %. Las tres estrategias contribuyen significativamente a la reducción de las emisiones de GEI:

mejoras en la eficiencia energética (en todos los sectores, especialmente en edificios)
mayor uso de energías renovables nacionales (con especial atención a la generación de electricidad)
electrificación y (en dos de los escenarios) uso de combustibles sintéticos basados en electricidad renovable (especialmente en el sector del transporte y la industria)

Además, algunos escenarios utilizan de forma controvertida:

Reducción de la demanda final de energía mediante cambios de comportamiento ( cambio modal en el transporte, cambios en los hábitos de alimentación y calefacción).
importaciones netas de electricidad procedente de fuentes renovables o de bioenergía
Uso de la tecnología de captura y almacenamiento de carbono (CCS) para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero del sector industrial (incluida la producción de cemento).

Entre los posibles beneficios colaterales para Alemania se incluyen una mayor seguridad energética, una mayor competitividad y oportunidades de negocio globales para las empresas, la creación de empleo, un mayor crecimiento del PIB, facturas de energía más bajas para los hogares y una menor contaminación atmosférica.

Estudio Fraunhofer ISE de 2015

Utilizando el modelo REMod-D (Modelo de Energía Renovable – Alemania), ^{[ 173 ]} este estudio Fraunhofer ISE de 2015 investiga varios escenarios de transformación del sistema y sus costos asociados. ^{[ 174 ]} La pregunta guía del estudio es: "¿cómo se puede lograr una transformación optimizada en costos del sistema energético alemán, considerando todos los portadores de energía y sectores de consumo, cumpliendo al mismo tiempo los objetivos declarados de protección climática y asegurando un suministro de energía seguro en todo momento?" La captura y almacenamiento de carbono (CCS) se excluye de los escenarios. Un escenario energético que emite un 85% menos de emisiones _deCO₂ que los niveles de 1990 se compara con un escenario de referencia, asumiendo que el sistema energético alemán opera en 2050 de la misma manera que lo hace hoy. El suministro de energía primaria cae un 42%. Los costos totales dependen de los precios futuros del carbono y el petróleo. Si la penalización por emisiones _deCO₂ aumenta a 100 €/tonelada para 2030 y luego se mantiene constante, y los precios de los combustibles fósiles aumentan anualmente un 2 %, entonces los costos acumulados totales del sistema energético actual son un 8 % superiores a los costos requeridos para el escenario del -85 % hasta 2050. El informe señala:

Desde la perspectiva macroeconómica, la transformación del sistema energético alemán exige un cambio significativo en el flujo de caja, reorientando el dinero que actualmente se gasta en importaciones de energía hacia nuevas inversiones en sistemas, su operación y mantenimiento. En este sentido, un sistema energético transformado requiere un gran gasto en valor añadido local, un factor que tampoco aparece en el análisis de costes mostrado. ^{[ 174 ]}^{: 8}

Estudio DIW de 2015

Un estudio de 2015 utiliza DIETER (Dispatch and Investment Evaluation Tool with Endogenous Renewables), herramienta desarrollada por el Instituto Alemán de Investigación Económica (DIW), Berlín, Alemania. El estudio examina los requisitos de almacenamiento de energía para una adopción de energías renovables que oscila entre el 60 % y el 100 %. En el escenario del 80 % (el objetivo del gobierno alemán para 2050), los requisitos de almacenamiento en la red siguen siendo moderados y otras opciones, tanto del lado de la oferta como de la demanda, ofrecen flexibilidad a bajo coste. El almacenamiento desempeña un papel importante en la provisión de reservas. El almacenamiento se vuelve más relevante con mayores porcentajes de energías renovables, pero depende en gran medida de los costes y la disponibilidad de otras opciones de flexibilidad, en particular de la disponibilidad de biomasa. El modelo se describe detalladamente en el informe del estudio. ^{[ 175 ]}

Estudio de Acatech de 2016

Un estudio de 2016 liderado por acatech se centró en las "tecnologías de flexibilidad" utilizadas para equilibrar las fluctuaciones inherentes a la generación de energía eólica y fotovoltaica. ^{[ 176 ]}^{[ 177 ]} Ambientados en 2050, varios escenarios utilizan centrales eléctricas de gas para estabilizar el sistema energético, garantizando la seguridad del suministro durante varias semanas de baja radiación eólica y solar. Otros escenarios investigan un sistema 100% renovable y muestran que estos son posibles pero costosos. El control flexible del consumo y el almacenamiento ( gestión de la demanda ) en los hogares y el sector industrial es el medio rentable para equilibrar las fluctuaciones de energía a corto plazo. Los sistemas de almacenamiento a largo plazo, basados en power-to-X , solo son viables si se pretende reducir las emisiones de carbono en más del 80%. El estudio señala:

Suponiendo que el precio de los derechos de emisión en 2050 supere significativamente su nivel actual, un sistema de generación de energía con un alto porcentaje de energía eólica y fotovoltaica será, por regla general, más barato que un sistema dominado por centrales eléctricas de combustibles fósiles. ^{[ 176 ]}^{: 7}

Estudio de la Universidad de Stanford de 2016

El Programa de Atmósfera/Energía de la Universidad de Stanford ha desarrollado hojas de ruta para que 139 países logren sistemas energéticos alimentados únicamente por viento, agua y luz solar (WWS) para 2050. ^{[ 178 ]}^{[ 179 ]} La energía total de uso final se reduce de 375,8 GW para el escenario habitual a 260,9 GW bajo una transición totalmente renovable. Las cuotas de carga en 2050 serían: eólica terrestre 35%, eólica marina 17%, undimotriz 0,08%, geotérmica 0,01%, hidroeléctrica 0,87%, mareomotriz 0%, fotovoltaica residencial 6,75%, fotovoltaica comercial 6,48%, fotovoltaica a gran escala 33,8% y energía solar de concentración 0%. El estudio también evalúa la contaminación atmosférica evitada, los costos eliminados del cambio climático global y la creación neta de empleo.

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