Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía Manuel Montes Ponce de León Subdirector General de Programas de Fomento de la Investigación Técnica Sectorial DIRECCIÓN GENERAL DE POLÍTICA TECNOLÓGICA Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 1 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía Introducción • El desarrollo sostenible. Un objetivo humano • La energía. Un bien necesario • Las fuentes energéticas. Un desequilibrio económico • La tecnología. Un medio equilibrador • La investigación. Una necesidad social y tecnológica • El hidrógeno. Un vector energético • Las pilas de combustible. Un sistema de conversión energética Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 2 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía Perspectivas de consumo mundial de energía primaria 700 C uatrillones de BTU 600 500 Renovables 400 Nuclear Carbón 300 Gas Natural 200 Petróleo 100 0 1990 1999 2005 2010 2015 2020 Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 3 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía Demanda de las fuentes energéticas •Combustibles fósiles: 88% en 2030--> 81% en 2000 •Crecimiento anual: •Petróleo 1,6% en todo el periodo •Gas Natural 3% en primera década y 2,1% el resto •Carbón 2,1% en primera década y 2,5% el resto •Nuclear 0,9% en todo el periodo Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 4 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 5 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía Consumo de energía primaria en el 2000 en Europa 14,8% 23,4% 40,5% 15,4% Petróleo Carbón Gas Natural Nuclear Renovables 6,0% Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 6 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía Indicadores económicos-energéticos INDICE TOTAL MUNDIAL UNIÓN EUROPEA 1,8% 0,4% 1% Estable Incremento del PIB 2,1% 1,9% Disminución Intensidad Energética 1,2% 1,4% Aumento consumo energético Crecimiento población Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 7 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía Distribución del consumo energético en el 2030 Transporte 25% Servicios y Agricultura 40% Industria 35% Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 8 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía Perspectivas del consumo en forma de energía final 4500 4000 3500 Millones de 3000 2500 toneladas equivalentes de 2000 petróleo 1500 Petróleo Electricidad Gas Carbón Calor Renovables 1000 500 0 1971 1997 2010 2020 Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 9 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía ELECTRICIDAD •3% de crecimiento anual •En el 2030 2,3 veces el consumo del 2000 •El 50% de la producción con tecnologías emergentes •PRODUCCIÓN: •Gas natural •Carbón( Tecnologías limpias) •Energías renovables •Nuclear •Hidráulica •Petróleo Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 10 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía GAS NATURAL • Aumento de las reservas •Velocidad de recuperación 80% a 94% •100 Tm3 adicionales = 2/3 reservas actuales •Evolución del precio de difícil pronóstico •DEPENDE DE LA EVOLUCIÓN DEL PETRÓLEO Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 11 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía Las energías renovables en Europa • La contribución de las energías renovables ha pasado de 5,4% en 1997 a 6% en 2001 • Si continua la tendencia en uso térmico, si los países miembro implementan sus planes para electricidad y si se cumplen las directivas para transporte con los biocombustibles se llegará en el 2010 al 9%. • Para alcanzar el 12% previsto se requerirá una etapa de cambio en las políticas nacionales Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 12 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía ELEMENTOS IMPULSORES DEL CAMBIO Vehículo de emisión cero Generación distribuida Transporte Poligeneración Petróleo Electricidad Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 13 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía Necesidad de cambio PREVISIÓN PARA EL 2030 NO SATISFACTORIA CAMBIO TECNOLÓGICO NECESARIO Nueva previsión dentro de 10 años, NUEVAS PERSPECTIVAS DE FUTURO Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 14 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía Nuevas tecnologías energéticas Eficiencia energética Producción de materias primas Transformación energética Transporte Industria Servicios y uso doméstico Energías renovables Nuevos vectores energéticos Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 15 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía El hidrógeno y las pilas de combustible. Una solución. Fuentes Energéticas Carbón Petróleo Gas Natural E. Nuclear E. Renovables Vectores Energéticos Gasolina Gasóleos Gas Natural Electricidad Hidrógeno Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 16 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía La economía del hidrógeno • • • • El hidrógeno es un elemento abundante en la naturaleza Es transportable y almacenable Participa en los ciclos naturales, con el oxígeno y el carbono. Su combustión produce agua, ecológicamente aceptable • No existe en estado natural y hay que producirlo empleando energía, por tanto es: Un vector energético Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 17 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía El futuro del hidrógeno • Medio plazo Æ Producción a partir de combustibles fósiles. • Largo plazo Æ Producción centralizada Æ ENERGÍA NUCLEAR Generación distribuida Æ ENERGÍAS RENOVABLES • Plazo Superlargo Æ Producción Centralizada Generación distribuida ENERGIAS RENOVABLES Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 18 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía La economía del hidrógeno •El hidrógeno hay que producirlo • A partir del carbón, del gas natural y del petróleo • A partir del agua por electrólisis con energía nuclear y renovables •Las pilas consumen hidrógeno • Para producir electricidad y calor para su uso en: •Transporte •Generación de electricidad centralizada, distribuida y aislada •Usos domésticos y en equipos móviles Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 19 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía La economía del hidrógeno Infraestructura de producción, transporte y distribución del HIDRÓGENO ¿CUANDO? Investigación Disponibilidad tecnológica de las PILAS DE COMBUSTIBLE para usos diversos Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 20 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía La visión de la I+D desde la política energética •Crecimiento del consumo energético •Dependencia energética •Limitaciones impuestas por el Protocolo de Kyoto •Impulso a las energías renovables •Mejora de la eficiencia energética •Mejorar la calidad de suministro •Garantizar el suministro energético •Garantizar la competitividad industrial Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 21 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía Acciones europeas específicas para Hidrógeno • Creación del Grupo de Alto Nivel • Creación de la Plataforma Tecnológica Europea del Hidrógeno y las Pilas de Combustible. • Creación del Consejo Asesor de la H/FC TP • Creación de los primeros Grupos ( Mirror Group) • Creación de la Hydrogen Coalition (HY- CO - ERA- NET) Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 22 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía Tecnología e industria. Posibilidades nacionales. Acciones urgentes •Aumento de la formación en todos los niveles y de la difusión •Planteamiento estratégico adecuado de I+D+D+Comercialización •Estudios económicos sobre hidrógeno, producción, transporte, distribución y uso con pilas de combustible. •Impedir por anticipación la entrada de tecnología, procedimientos y estrategias. Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 23 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía Acciones europeas correctoras • Nuevas iniciativas para reforzar la financiación de las Energías Renovables en los Estados Miembro. • Nuevas iniciativas para reforzar el uso de las energías renovables y la eficiencia energética a escala europea. • Superar el espacio entre la demostración con éxito y la comercialización • Apoyos a nivel local y regional para superar las barreras no tecnológicas. • Impulsar con ayudas públicas la investigación, el desarrollo tecnológico y la demostración. • Compartir la responsabilidad con otras políticas comunitarias Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 24 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía Reflexiones previas para el VII Programa Marco • Establecer una masa crítica de recursos en áreas clave. • Impulsar la excelencia mediante la competitividad entre grupos y la colaboración transnacional • Ejercer un efecto catalítico sobre las iniciativas nacionales y mejorar la coordinación de las actividades de los Estados miembro. • Cofinanciación de la Unión Europea con los presupuestos nacionales Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 25 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía Los seis objetivos principales para el VII PM • Creación de centros europeos de excelencia mediante la colaboración entre laboratorios. (Programas para soportar la colaboración transnacional) • Lanzamiento de iniciativas tecnológicas europeas. (Plataformas tecnológicas, proyectos integrados ) • Estímulo a la creatividad de la investigación básica mediante la competencia entre equipos a escala europea. • Hacer Europa más atractiva a los mejores investigadores • Desarrollo de infraestructuras de investigación de interés europeo • Mejora de la coordinación de los programas de investigación nacionales (ERA - NET) Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 26 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 18 % I+D sobre PIB (2004) Patentes solicitadas por mill. hab. (2002) % Exportaciones alta Tecnología (2004) Suecia 3.74 Finlandia 3.51 Islandia 3.01 Dinamarca 2.63 Alemania 2.49 Austria 2.26 Francia 2.16 Bélgica 1.93 R. Unido 1.88 Luxemb. 1.78 ... España 1.07 Liechtenst. 850 Suiza 404 Finlandia 306 Alemania 297 Suecia 290 Holanda 244 Dinamarca 217 Austria 184 Islandia 180 Luxemb. 155 ... 18. España 31 Malta 55.9 Irlanda 29.1 Luxemb. 29.1 Hungría 24.6 R.Unido 22.7 Francia 20.0 Finlandia 17.7 Holanda 16.9 Chipre 15.9 Alemania 14.8 ... 20. España 5.7 Suecia Estonia R.Unido Letonia Holanda Polonia Finlandia R.Checa Hungría Portugal UE EE.UU. Japón China UE EE.UU. Japón UE EE.UU. Japón China UE EE.UU. Japón 1.90 2.59 3.15 1.31 134 155 167 18.2 27.0 22.8 22.3 % TIC/PIB (2004) 8.7 8.6 7.9 7.6 7.5 7.2 7.1 7.1 7.1 7.1 ... 22.España 5.2 Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 27 6.4 7.8 8.0 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía Proyectos I+D empresas-CT-OPIS-Universidades 9 Proyectos de fomento de la investigación técnica. 9 Proyectos científico-tecnológicos singulares y estratégicos. 9 Redes-plataformas científico-tecnológicas. Parques científicos y tecnológicos 9 Centros de I+D. 9 Spin-off, Start-up. 9 Transferencia tecnológica. Apoyo a la creación de Infraestructuras Tecnológicas 9 Plan de instalaciones singulares científico-tecnológicas. 9 Creación de un fondo estratégico de infraestructuras. Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 28 Contexto energético actual. Presente y futuro de la energía Conclusión EUROPA va a realizar un esfuerzo selectivo en investigación técnica y desarrollo tecnológico en hidrógeno y pilas de combustible ESPAÑA debe hacer un esfuerzo importante en organizarse y coordinarse para poder competir en los ámbitos científico y tecnológico. OBJETIVO: Impulsar a la empresas tecnológicas españolas para que se incorporen al mercado mundial Workshop sobre Pilas de Combustible, baterías avanzadas e hidrógeno. Sevilla 22-24 mayo 2006 29