México Economía de Combustible, Política Actual y Escenarios Futuros
Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile · Fuente: Estudio Escenarios de...
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Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile
Capitulos Transporte y Residencial
Desarrollado por E2BIZ para Generadoras de ChileAgosto 2017
• Objetivos y alcances del estudio• Contexto energético• Capítulo Transporte• Capítulo Residencial• Conclusiones
Agenda estudio
Generadoras de [email protected]éfono: +56 22 656 9620Av. Presidente Riesco 5561, of. 1803 Las Condes, Santiago. www.generadoras.cl
OBJETIVOS Y ALCANCES DEL ESTUDIO
Objetivos y alcances del estudio
• Definir escenarios futuros (a 2050) del uso de energía eléctrica en diversos sectores.
• Establecer fundamentos para avanzar hacia una sociedad más electrificada, evaluando los beneficios en eficiencia energética y menores emisiones de contaminantes locales, salud y GEI que ello representa.
• Analizar “casos de estudio” para cuantificar efectos directos en la población producto de una mayor electrificación.
• El análisis es por sectores de acuerdo a la clasificación que se define en el Balance Nacional de Energía (BNE) y por el potencial factible de mayor electrificación que ellos representan: (1) Transporte, (2) Residencial e (3) Industria y Minería 1.
• Contempla la comparación de escenarios para diversos grados de electrificación de los distintos sectores bajo supuestos de costo-eficiencia.
• El estudio fue realizado por la consultora E2BIZ entre noviembre de 2016 y agosto de 2017.
Objetivos del estudio
Alcancesdel estudio
1 En este informe se presentan los capítulos (1) Transporte y (2) Residencial.
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CONTEXTOENERGÉTICO
Cerca del 20% del consumo final de energía en el mundo y Chile es electricidad
18,1%
3,3%
39,9%12,2%
11,4%
15,1%
Contexto energético
Mundo 2014
OECD 2014 Chile 2015
94.250.000 Tcal (109.613 TWh eq)
36.290.000 Tcal (42.938 TWh eq) 278.061 Tcal (323 TWh eq)
Petróleo
Electricidad
Gas natural
Biocombustible
Carbón
Otros
Petróleo
Electricidad
Gas natural
Biocombustible
Carbón
Otros
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57%
13%
6%
22%
Derivados de Petróleo
Electricidad
Leña
Gas natural
Carbón
Otros
Fuente: Mundo, OECD; IEA, 2016; Chile; BNE, 2015
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CAPÍTULOTRANSPORTE
Agenda Transporte• Introducción• Contexto internacional• Escenarios de electrificación por modos
de transporte -Transporte público -Taxis -Vehículos privados
• Electromovilidad y eficiencia energética• Electromovilidad y salud• Electromovilidad y cambio climático
Capítulo Transporte
Importancia del transporte
Transporte y energía
• El transporte juega un rol crucial en la vida moderna y su servicio está directamente relacionado con el bienestar social.
• Es también un catalizador indispensable del desarrollo y crecimiento económico por su rol en el movimiento de bienes de capital y consumo.
• Sin embargo, se asocia a externalidades que hacen que su actividad y crecimiento esté sujeto a políticas y regulación que debieran apuntar al bienestar y desarrollo sustentable.
• El transporte es intensivo en consumo de energía, siendo uno uno de los principales consumidores de energía a nivel mundial.
• La mayor parte se satisface tradicionalmente con derivados de petróleo fáciles de abastecer y transportar, y que son relativamente económicos.
• En el caso de Chile los combustibles no son de producción local, contaminan nuestras ciudades y contribuyen significativamente al fenómeno del cambio climático.
• La 2ª Encuesta Nacional del Medio Ambiente (1)
arroja que la contaminación del aire se consolida como el principal problema ambiental para los chilenos (33%), seguido por la basura y la suciedad en las calles (19%) y en tercer lugar, la contaminación general y los automóviles (ruido, atochamientos, mala calidad del aire).
(1) Fuente: 2ª Encuesta Nacional del Medio Ambiente, Ministerio de Medio Ambiente , marzo 2016
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A nivel mundial menos del 1% de la energía consumida en transporte es electricidad
Capítulo Transporte
Fuente: EIA World Energy Outlook 2016. https://www.eia.gov/outlooks/ieo/pdf/ieorefenusetab_1.pdf
51,7%
13,9%
7,8%
26,6%
Industria
Transporte
Residencial
Comercial
Combustibles líquidos
Gas natural
Electricidad
96,2%
0,6%3,2%
Capítulo Transporte
El transporte representa el 35% del consumo final de la energía de Chile 35%
17%
15%
23%
4%6%
Sector transporte
Sector industrial
Sector minero
Sector residencial
Sector comercial y público
Sector energético autoconsumo 278.061 Tcal (323 TWh eq)
Fuente: Balance Nacional de Energía (2015)
Consumo energético según sector
Consumo energético según modo de transporte
Consumo energético según fuente de energía
83% 12% 5%
1%
MarítimoAéreo FerroviarioTerrestre
Gasolina de motor Electricidad
Kerosene de aviación Gas natural
Petróleo diésel Otros derivados de petróleo
47% 11%36% 4%
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La oportunidad de la electromovilidad
• Las metas del país en materia energética, ambientales y de cambio climático exigen reducir el consumo de combustibles fósiles.
• Los beneficios de la electricidad en cuanto a reducción de contaminación local, seguridad energética y mitigación de emisiones de gases efecto invernadero han motivado el apoyo al desarrollo y adopción de vehículos eléctricos.
• Además de aumentar la participación modal del transporte público o bicicletas, incrementar las tasas de ocupación, fomentar los vehículos autónomos y, en el largo plazo, mejorar la planificación de las ciudades, entre otras.
• Adicionalmente cada vehículo utiliza entre 60 y 80 kg de cobre, cuatro veces más que uno de combustión interna.
• El principal componente de un auto eléctrico es la batería, cuya tecnología más común es en base a litio(1).
Desafíos históricos de la electromovilidad
• Mayor costo respecto de tecnologías convencionales:
- El costo de las baterías tiene una estrecha relación con el costo inicial de los vehículos.
- La batería debe ser sustituida antes del término de la vida útil del vehículo.
• Baja autonomía.
• Requerimiento de instalaciones para carga (rápida).
• Confianza por la tecnología.
Capítulo Transporte
El mundo está avanzando a 100% movilidad eléctrica
• China se ha propuesto tener 5 millones de vehículos eléctricos para el año 2020.
• Noruega prohibiría la venta de automóviles con motores basados únicamente en combustibles fósiles en 2025.
- En ese país, en enero de 2017, el 17,6% de las matrículas de vehículos nuevos correspondió a eléctricos, mientras que 33,8% a híbridos.
• Holanda se propone vender solo vehículos eléctricos a partir de 2025.
• India busca que todos los automóviles vendidos a partir de 2030 sean eléctricos.
(1) Copper demand for electric cars by 2027, ICA, Reuters (2017).
Capítulo Transporte 1312
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Fuente: Global EV Outlook 2016, IEA
En 2015 se llegó a un millón de autos eléctricos
Evolución del stock de vehículos eléctricos, 2010-15
Canadá Francia Japón BEV + PHEV
Alemania Noruega China BEV
Otros UK Holanda USA
A 2030 se estima que entre 100 y 140 millones de autos en el mundo será eléctrico, o sea, 1 de cada 6
Fuente: Global EV Outlook 2016, IEA
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Histórico IEA 2DS Declaración de París IEA 4DS Meta acumulada EVI 2020 objetivo
Nota: 2DS = 2ºC Escenario; 4DS= 4ºCEscenario.
Capítulo TransporteCapítulo Transporte 1514
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El principal factor que determina el valor de un vehículo eléctrico es el precio de la batería
Precio (US$/kWh) y densidad de energía (Wh/litro) de baterías
• Entre 2010 y 2016 el precio de las baterías ha caído 77%, mientras que entre 2008 y 2015 la densidad se multiplicó por 4, reduciendo el costo de compra y aumentando la autonomía de los vehículos eléctricos.
Costo batería US DOE (PHEV)
Costo objetivo batería 2022 (PHEV)
Densidad de energía USA DOE (PHEV)
Densidad de energía objetivo 2022 (PHEV)
Costo objetivo batería Tesla 2020
Costo objetivo batería GM 2022 (BEV)
Fuente: Global EV Outlook 2016, IEA
Precio promedio batería (US$/kWh)
Fuente: How automakers can drive electrified vehicle sales and profitability, McKinsey, 2017
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Proyección 2020
Proyección 2030
McKinsey: en 5 años más los autos eléctricos serán más baratos considerando su vida útil
• Los niveles de autonomía de los vehículos se han incrementado progresivamente y los sistemas de carga son cada vez más rápidos.
Autonomía por carga de la batería
Modelo 2013 2017
Nissan Leaf 120 km 170 km
Tesla S 330 km 400km
Capítulo TransporteCapítulo Transporte 1716
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Precio mínimo nuevo auto USA 2015 $14.020
Precio promedio autos USA 2015 $33.500
Costo vehículos eléctricos
Otros estudios indican que a más tardar en 2030 los vehículos eléctricos serán más competitivos en el costo de compra
Fuente: How Cheap Can Electric Vehicles Get?, abril 2016http://rameznaam.com/2016/04/12/how-cheap-can-electric-vehicles-get
Dólares
TRANSPORTEPÚBLICO
Capítulo Transporte18
Según algunos estudios, hoy el bus eléctrico ya tiene un menor costo de ciclo de vida
Costo de ciclo de vida para distintas tecnologías de buses en Santiago
Fuente: Movilidad Eléctrica: oportunidades para Latinoamérica, PNUMA, 2016
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Base Diesel BEV Trolebus Híbrido en paralelo
Híbrido en serie
Inducción
$450,000
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$900,000
$1,350,000
$1,800,000
Otros Diésel/ energía Mantenimiento Revisiones Capital Operadores
Un bus eléctrico es más competitivo y energéticamente más eficiente que uno diésel
• Un bus eléctrico podría recuperar la inversión adicional asociada a la mayor inversión de compra en 11 a 13 años, gracias al menor costo de operación con un nivel de actividad de 90.000 km/año.
Electricidad Diésel
Variable Valor Unidad Valor Unidad
Inversión
bus
280,8 Millones $ 124,8 Millones $
Rendimiento
bus
1 Km/kWh 2,5 Km/L
Eficiencia
energética
1 Km/kWh 0,25 Km/kWh*
Precio
energía
100 $/kWh 500 $/L
Costo por
kilómetro
recorrido
100 $/km 200 $/km
Fuente: Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.* Nota: 1 litro de diésel contiene aprox. 10 kWh de energía
Capítulo Transporte | Transporte PúblicoCapítulo Transporte | Transporte Público 2120
Es posible aspirar a un transporte público 100% eléctrico a 2031
• La licitación de Transantiago en curso considera que 90 de los 2.000 nuevos buses deberán ser cero emisión (i.e. eléctricos).
• La proyección del estudio plantea que es posible iniciar con 600 buses eléctricos y alcanzar el 100% de la flota licitada en los futuros procesos de licitaciones (a 2031 serían 6.500 buses eléctricos).
• Transantiago reduciría de manera importante sus costos operacionales si el 100% de la flota fuera eléctrica:
- Ahorros de operación de aproximadamente US$140 millones al año. - Inversión adicional (respecto de una flota convencional) en torno a los US$1.500 millones. - Inversión se recuperaría en un periodo aproximado de 11 años.
Parque de buses transporte público RM en escenario base
• Escenario conservador considera 90 buses eléctricos en 2018; 180 en 2021; 360 en 2028; 520 en 2031; y 1.950 en 2050.
Fuente: Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.
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Convencionales Eléctricos
Capítulo Transporte | Transporte Público
Fuente: Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.
Capítulo Transporte | Transporte Público 2322
Parque de buses transporte público RM en escenario optimista
• Escenario optimista considera 600 buses eléctricos en 2018; 1.800 en 2021; 3.850 en 2028; y 6.500 en 2031.
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Convencionales Eléctricos
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TAXIS
Fuente: Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.
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Capítulo Transporte | Transporte Público24
Parque de taxis en Chile en escenario base
• En la actualidad existen cerca de 95.000 taxis en Chile.
• El escenario conservador considera 700 taxis eléctricos en 2020; 28.000 en 2030; y 62.000 en 2050.
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Convencionales Eléctricos GNL/ GLP
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Capítulo Transporte | Taxis
Parque de taxis en Chile en escenario optimista
• El escenario optimista considera 750 taxis eléctricos en 2020; 53.000 en 2030; y 90.000 en 2050.
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Convencionales Eléctricos GNL/ GLP
Capítulo Transporte | Taxis
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Fuente: Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017. Fuente: Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.
Capítulo Transporte | Taxis 2726
Hoy un taxi eléctrico es un buen negocio
• El ahorro de un vehículo eléctrico comparado con vehículo combustible:
- Particular: 15.000 km/año es $900.000/año- Taxi: 90.000 km/año es $5.000.000/año
• Payback: un taxista podría recuperar la inversión adicional asociada al mayor precio de compra en 3 o 4 años por menores costos anuales de combustible y mantención.
• Ciclo de vida: considerando un nivel de actividad de 90.000 km/año y recambio de la batería del vehículo cada 2 a 3 años (o entre 160.000 y 200.000 km), la adquisición de un vehículo eléctrico es más económica que la de uno convencional, con un ahorro de un 18%.
Nota: Tasa de descuento de 6%Fuente: Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.
Eléctrico Gasolina
Valor Unidad Valor Unidad
Valor vehículo 24 mm $ 10,5 mm $
Rendimiento 6 km/kWh 12 km/L
Eficiencia
energética
6 Km/kWh 1,2 km/
kWh
Precio energía 100 $/kWh 750 $/L
Costo mantención 3 cUS$/Km 4,45 cUS$/
km
Capítulo Transporte | Taxis
VEHÍCULOS PRIVADOS
Capítulo Transporte | Taxis28
Parque de vehículos particulares en Chile en escenario base
• En 2015 existían cerca de 4 millones de vehículos privados.
• El escenario conservador considera más de 1.000 vehículos eléctricos en 2020; 128.000 en 2030; y 3 millones en 2050.
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Convencionales Eléctricos Híbridos
Parque de vehículos particulares en Chile en escenario optimista
• El escenario optimista considera más de 1.000 vehículos eléctricos en 2020; 500.000 en 2030; y 7,8 millones en 2050.
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Convencionales Eléctricos Híbridos Hidrógeno
Capítulo Transporte | Vehículos Privados
Fuente: Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017. Fuente: Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.
Capítulo Transporte | Vehículos Privados 3130
El caso de un vehículo particular
• Hoy, en 2017, un privado podría recuperar la inversión adicional asociada al mayor precio de compra en 14 a 17 años.
• Esta evaluación contempla recambio de la batería del vehículo cada 10 a 15 años (o entre 160.000 y 200.000 km) con un nivel de actividad de 15.000 km/año.
• Recién en 2028 se produciría un “break even” en el precio de compra entre un vehículo eléctrico y uno a gasolina a nivel de uso particular.
Eléctrico Gasolina
Valor Unidad Valor Unidad
Valor vehículo 24 mm $ 10,5 mm $
Rendimiento 6 km/kWh 12 km/L
Eficiencia
energética
6 km/kWh 1,2 Km/kWh
Precio energía 100 $/kWh 750 $/L
Costo mantención 3 cUS$/
km
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km
LA ELECTROMOVILIDAD ES MÁS EFICIENTE
Fuente: Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.
Capítulo Transporte | Vehículos Privados32
La movilidad eléctrica es más eficiente y económica
• Un vehículo eléctrico liviano consume cinco veces (un 80%) menos energía que uno a combustible(1).
- Un motor a combustión transforma alrededor del 15% de la energía del combustible en fuerza y pierde el resto en calor(2). - Un motor eléctrico transforma al menos el 60% de la energía en fuerza(2).
• Un auto eléctrico es más barato de operar: rinde 17 $/km, mientras que uno a bencina cuesta aproximadamente 63 $/km(2). -Con un estanque se recorren 500 km en un auto convencional, a un costo de $31.500. En uno eléctrico el mismo viaje costaría $8.500.
• Un bus eléctrico consume cuatro veces (un 75%) menos energía que uno a combustible(2).
La inversión hoy es mayor, pero la operación ya es mucho más barata
• En el mercado chileno existen alternativas de vehículos eléctricos, pero con precios aun altos:
- Hyundai Ioniq: $24.000.000. - Renault Zoe: $25.000.000. - Mitsubishi I-MIEV HatchBack: $30.500.000. - BMW i3 HatchBack: $43.000.000.
• El ahorro de un vehículo eléctrico comparado con uno a combustible, asumiendo un uso de:
- 15.000 km/año es $900.000 al año. - 90.000 km/año el ahorro es de $5.000.000 al año.
Capítulo Transporte | La Electromovilidad es más eficiente
Fuentes: (1) www.fueleconomy.gov/feg/evtech.shtml(2) Fuente: Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017. Fuente: Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.
Capítulo Transporte | La Electromovilidad es más eficiente 3534
La electromovilidad permitirá reducir el consumo energético del país
Consumo total de energía del transporte terrestre
31.400 Tcal (~37 TWh eq) al 2050
Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.
2014 2026 20382017 2029 20412020 2032 20442023 2035 2047 2050
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Esc. Conservador Esc. Optimista
Electromovilidad conlleva una importante reducción del consumo de energía: por cada unidad adicional de electricidad se ahorran tres unidades de energía de combustibles fósiles
Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.
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Petróleo diésel Gasolina motor Gas licuado Electricidad Gas natural
• A 2050 se consumirían 17 TWh (14.600 Tcal) de electricidad adicional al comparar los escenarios optimista y base.
• Y se ahorrarían 54 TWh de combustibles fósiles.
Capítulo Transporte | La Electromovilidad es más eficiente
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Tcal
Capítulo Transporte | La Electromovilidad es más eficiente 3736
ELECTROMOVILIDADY SALUD
El mayor desafío ambiental de Chile es la contaminación del aire en nuestras ciudades(1)
Responsable de al menos 4.000 muertes prematuras al año(2). Microgramos de Material Particulado (MP 2,5) por metro cúbico promedio anual(3).
Fuentes: (1) 2ª Encuesta Nacional del Medio Ambiente, Ministerio de Medio Ambiente, marzo 2016 (2) A nivel nacional. Estrategia 2014 – 2018 , Planes de Descontaminación Atmosférica, Ministerio de Medio Ambiente (3) La Tercera, 15 de febrero de 2015
En microgramos de Material Particulado (MP 2,5) por metros cúbico
Promedio anual + -
Capítulo Transporte | Electromovilidad y Salud
Arica
Iquique
Calama
Sierra Gorda
Antofagasta
Copiapó
La Serena
Coquimbo
PuchuncavíConcón
Rancagua
Chillán
Los Ángeles
Valdivia
ValparaísoQuilpué
Santiago
CuricóTalca
Coronel
Temuco
Osorno
Coyhaique
Punta Arenas
15
14
14
14
15
16
22
27
27
27
28
29
25
30
32
34
64
20
13
10
6
12
19
17
39
En Santiago, la combustión a leña y el transporte son las principales fuentes de contaminantes locales
Fuente: Estudio “Actualización y sistematización del inventario de emisiones de contaminantes en la Región Metropolitana”, USACH
Total
4.065MP 2,5
Agrícola 177
Residencial 2.186
Industria 742
Transporte 960
El desglose del MP 2,5 en toneladas por año
Las diez principales
Combustión leña 2.086
958 (Tractores)
MP 2,5
600
319
298
225
73
60
45
32
Transporte fuera de ruta
Camiones y buses
Pequeñas fuentes industriales
Grandes fuentes industriales
Vehículos livianos diésel
Vehículos livianos gasolina
Transporte público
Generación eléctrica
Combustión GLP
La electromovilidad mejorará el aire
• Emisión de material particular promedio en Santiago (en kg MP 2,5 al año):
Tipo de vehículo Convencional Eléctrico
Vehículo Particular 0,075 0
Taxi 0,45 0
Bus 10 0
Disminuirá la contaminación local
• Al comparar el escenario base con el optimista, la reducción de emisiones de contaminantes que afectan la calidad del aire es, en promedio, más de 150 ton de MP2,5 al año, llegando a 405 toneladas en 2050.
Escenario
optimista
Unidad 2020 2030 2040 2050 Media anual 2017-2050
MP2,5
[ton/
año]
1 53 244 405 151
NOX
[ton/
año]
8 702 3.156 5.513 1.992
Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.
Capítulo Transporte | Electromovilidad y SaludCapítulo Transporte | Electromovilidad y Salud 4140
Se reducirá significativamente la concentración de material particulado fino
2016 2025 2034 20432019 2028 2037 20462022 2031 2040 2049
2,5000
2,0000
1,5000
1,0000
0,5000
0,0000
Co
nc
en
trac
ión
MP
2,5
[u
g/m
3]
Concentraciones MP 2,5 (secundario)
La electromovilidad mejorará la salud
• Se reducen casos de muertes prematuras y hay menos casos de enfermedades y admisiones hospitalarias.
• En Santiago, los beneficios de mayor penetración de vehículos eléctricos en el escenario optimista respecto al base:
- Evitaría cerca de 6.700 muertes prematuras sobre el periodo de estudio a 2050. - En valor presente, generaría beneficios por menor mortalidad y menores admisiones hospitalarias por US$880.000.000.
Capítulo Transporte | Electromovilidad y Salud
Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017. Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.
Capítulo Transporte | Electromovilidad y Salud 4342
ELECTROMOVILIDADY CAMBIO CLIMÁTICO
El transporte es uno de los principales sectores emisores de gases efecto invernadero
Emisiones de CO2 (millones tonCO2 eq)
Residuos
4,5
Procesos
industriales 6,6Agricultura 13,7
Energía 85,1
Transporte 24,5
Industria 7,3
Minería 7
Residencial 4,7Otros 4
Refinación 3,1
Electricidad y calor 34,4
Fuente: Inventario Nacional de Gases de Efecto Invernadero de Chile 1990-2013 (SNI Chile, 2016)
Capítulo Transporte | Electromovilidad y Cambio Climático 45
La electromovilidad será un aporte fundamental para cumplir compromisos del Acuerdo de París
*Nota: Asumiendo un reducción de 20 millones de toneladas de CO2eq a 2030 Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.
Fuente: www.consumovehicular.cl
Categoría vehicular Emisiones vehículo
convencional (ton
CO2/veh-año)
Parque de vehículos
eléctricos en 2030
Emisiones evitadas
a 2030 (ton CO2/
año)
Contribución aprox.
Meta COP21 2030*
Vehículo particular 2,9 500.000 1.450.000 7%
Taxi 17 50.000 850.000 4%
Bus Transantiago 119 6.500 773.500 4%
Total 3.073.500 15%
La electromovilidad permitirá revertir la tendencia al alza de las emisiones del transporte terrestre
• A 2030 la electrificación en el escenario optimista implicaría una disminución de 9% de las emisiones de GEI.
• A 2050 la electrificación en el escenario optimista implicaría una disminución de 47% de las emisiones de GEI.
30.000.000
2016 2021 2026 2031 2036 2041 2046
25.000.000
20.000.000
15.000.000
10.000.000
5.000.000
0
Ton
ela
das
de
CO
2e
qEsc. Conservador Esc. Optimista
Capítulo Transporte | Electromovilidad y Cambio Climático
Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.
Capítulo Transporte | Electromovilidad y Cambio Climático 4746
Reducción de barreras y la tecnología hacen de la electromovilidad una alternativa real hoy
• La investigación y desarrollo en mejoras en los sistemas clave como la batería.
• Facilitar condiciones habilitantes para la tecnología:
- Instalación de puntos de carga. - Distintos incentivos de uso y acceso (estacionamientos preferenciales, vías exclusivas, condiciones de financiamiento para taxis, plazos de licitaciones para buses, etc.).
Propuestas para facilitar la penetración de la electromovilidad
• Definir hoja de ruta (política, estrategia, plan) que considere criterios de eficiencia económica, ambientales y de cambio climático.
• Brindar oportunamente condiciones que permitan el ingreso de vehículos eléctricos: puntos de carga, servicio técnico, protocolos de seguridad, gradualidad para generar estas condiciones, etc.
• Aumentar gradualmente las exigencias de buses cero emisión en las licitaciones.
• Exigir recambio de taxis con cero emisión.
• Considerar subsidios o exenciones tributarias transitorias a la compra de vehículos eléctricos, consistentes con reducción de externalidades para vehículos livianos, en particular para taxis.
• Desarrollar mercado de compensaciones por emisiones de CO2.
Conclusiones sobre electromovilidad
• Buses de transporte público y taxis eléctricos ya son alternativas económicamente competitivas.
• La electromovilidad permitirá revertir el aumento de consumo energético por concepto de transporte.
• Además, contribuirá a disminuir la contaminación local mejorando la salud al evitar muertes prematuras y atenciones hospitalarias.
- Se espera reducir 6.700 muertes prematuras al 2050.
• La electromovilidad será un aporte fundamental para el cumplimiento de los compromisos del Acuerdo de París sobre emisiones de cambio climático.
Capítulo Transporte | Electromovilidad y Cambio ClimáticoCapítulo Transporte | Electromovilidad y Cambio Climático 4948
CAPÍTULORESIDENCIAL
AgendaResidencial• Introducción y contexto internacional• Escenarios de electrificación por usos
residenciales -Calefacción -Agua caliente sanitaria (ACS) -Cocción
• Electrificación residencial y eficiencia energética
• Electrificación residencial y salud• Electrificación residencial y cambio
climático• Propuestas para electrificación
residencial
Consumo CPR de energía y electricidad en Chile
• El sector residencial se incluye de acuerdo a la clasificación del Balance Nacional de Energía en los sectores Comercial, Público y Residencial (CPR).
Consumo total de energía Consumo de energía eléctrica
6%
72%
22%
58.675 Tcal (68.239 GWh eq) 23.549 GWh
Comercial
Público
Residencial
Comercial
Público
Residencial
50%
9%
41%
Fuente: Balance Nacional de Energía (BNE), 2015
Capítulo Residencial 51
Se priorizó el sector residencial por su menor penetración de consumo eléctrico
Sector Residencial
24%
42% 2%
21%
21%
Fuente: Balance Nacional de Energía (BNE), 2015
57%
31%
2%9%
Sector Comercial y Público
40.945 Tcal (47.619 GWh eq) 17.730 Tcal (20.620 GWh eq)
Los principales consumos de energía en los hogares son calefacción y agua caliente sanitaria (ACS)
Fuente: “Estudio de usos finales y curva de oferta de conservación de la energía en el sector residencial de Chile”, Corporación de Desarrollo Tecnológico (CDT), CCHC, 2010
11%
3%
5%
7%
18%
56%
ACS
Cocina
Refrigerador
Iluminación
Otros eléctricos
Calefacción
Leña/ Biomasa
Electricidad
Gas natural
Gas licuado de petróleo
Kerosene
Electricidad
Derivados de petróleo
Gas natural
Biomasa/ Biogás
Capítulo ResidencialCapítulo Residencial 5352
El consumo de energía a nivel nacional es muy heterogéneo
Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.(BNE Regional y Censo 2012)
Gig
acal
orí
as p
or
vivi
en
da
RM
Región 6
Región 5
Región 11
Región 12
Región 4
Región 10
Región 3
Región 14
Región 9
Región 2
Región 8
Región 1
Región 7
3
3
3
5
6
6
7
7
11
17
20
33
21
4
Distribución de consumo por usos
Fuente: “Estudio de usos finales y curva de oferta de conservación de la energía en el sector residencial de Chile”, Corporación de Desarrollo Tecnológico (CDT), CCHC, 2010
0%
10%
Región
15
Región
1
Región
2
Región
3
Región
4
Región
5
RM Región
6
Región
7
Región
8
Región
9
Región
14
Región
10
Región
11
Región
12
Chile
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Calefacción ACSArtefactos Cocina
Capítulo ResidencialCapítulo Residencial 5554
Se espera que el consumo de energía y electricidad residencial siga al alza
Variación anual de consumo de energía residencial 2012 – 2040 (% año)
Fuente: EIA; International Energy Outlook 2016
Mexico/ Chile
Australia/ New Zeland
South Korea
OECD Europe
Canada
Japan
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
United States
Total OECD
Respecto del consumo eléctrico, se estima un promedio de crecimiento anual de 1% para países OCDE, versus el 0,6% de crecimiento para la energía en general.
1.9
1.7
1.1
0.9
0.7
0.4
0.1
0.6
Chile está bajo promedio mundial de consumo medio por hogarConsumo eléctrico por hogar (kWh/año)
Fuente: Average household electricity use around the world, datos 2010 http://shrinkthatfootprint.com/average-household-electricity-consumption
En Chile el consumo residencial promedio es 2.064 kWh/hogar (elaboración propia sobre la base de BNE y antecedentes de Censo 2012).
Nig
eri
a
Me
xic
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Ru
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fric
a
Fran
ce
Can
ada
570 90
0
1.3
49
1.8
09
1.8
34
2.0
64
2.4
19
2.7
77
3.4
71
3.5
12
4.1
31
4.3
89
4.6
48
5.5
13 6.3
43
7.2
27
11.6
98
11.8
79
Capítulo ResidencialCapítulo Residencial 5756
Consumo eléctrico crecerá con la economía
Fuente: The ironclad link between electricity and prosperity, Why electricity matters, junio 2017. Data Banco Mundialhttps://whyelectricitymatters.com/category/developing-countries/
6
4 6
Bangladesh
Pakistan
China
United States
BrazilRusia
Japan
India
Nigeria
Indonesia
8 10 12
8
10
12
En
(G
DP
pe
r c
apit
a), 2
011
En (kWh per cápita), 2011
Consumo eléctrico vs PIB per cápita (escala logarítmica)
ESCENARIOS DE ELECTRIFICACIÓN
Chile 2011 Chile 2001 Chile 1990 Chile 1970
Capítulo Residencial58
Definición de escenarios residencial• Se estudia mayor participación de consumo
eléctrico en usos en: 1) calefacción, 2) agua caliente sanitaria (ACS) y 3) cocción.
• En conjunto, estos tres usos representan el 81% del consumo de energía del sector residencial y actualmente se asocian a bajos niveles de consumo eléctrico.
• Escenarios se definen a partir de participación (%) del consumo eléctrico respecto del consumo total del uso.
• Escenarios asumen competitividad creciente de tecnologías eléctricas y regulaciones ambientales más exigentes.
Calefacción, agua caliente sanitaria y cocción suman más del 80% del consumo de energía de los hogares, con baja electrificación
Calefacción Agua caliente sanitaria Cocción
% del consumo energía hogares Chile¹ 56% 18% 8%
2017 2030 2050 2017 2030 2050 2017 2030 2050
% consumo eléctrico vs total uso escenario base
2% 10% 15% 1% 5% 10% 1% 5% 10%
% consumo eléctrico vs total uso escenario optimista
2% 30% 60% 1% 30% 60% 1% 20% 30%
Calefacción y confort térmico
• La calefacción es un uso del cual se espera un incremento importante, debido a que, en la actualidad, gran parte de las viviendas del país se encuentran lejos de confort térmico:
- Confort térmico: temperatura en invierno entre 19 y 21 °C en el interior de las viviendas.
• Actualmente, solo 2% de la calefacción se satisface con electricidad por lo que existe un potencial importante.
• Los costos de las tecnologías eléctricas son cada vez más competitivos.
• Las tecnologías limpias generan emisiones locales e intradomiciliarias nulas.
Capítulo Residencial | Escenarios de Electrificación
1. 5% corresponde a refrigerador, 3% iluminación y 11% otros eléctricosFuente: Estudio de usos finales y curva de oferta de conservación de la energía en el sector residencial de Chile. Corporación Desarrollo Tecnológico (CDT), CCHC, 2010
Capítulo Residencial | Escenarios de Electrificación 6160
Fuente: Calefacción Sustentable. Ministerio de Medio Ambiente. 2016
Nota: Emisiones de MP 2,5 estimadas para ciudades del sur de Chile, calefaccionando durante 8 horas al día para una confort de 18º y una demanda térmica mensual de 997 kWh
Calefactor
certificado
leña
Calefactor no
certificado
leña
Pellet de
madera
Parafina
(prefiera tipo
forzado) Termoventilador
Split calefactor
A/C reversible
Gas licuado
(prefiera tiro
forzado) Gas natural
$170.000 a
$400.000
Prohibida
su venta
$500.000 a
$2.270.000
$50.000 a
$500.000
$10.000 a
$200.000
$200.000 a
$950.000
$60.000 a
$110.000
$133.000 a
$320.000
Los calefactores son muy diversos en inversión, operación y emisiones
Inversión y emisiones por calefactorLa leña es muy contaminante
Rango deprecio del calefactor
Emisioneslog/viviendapor mes
Split calefactor A/C reversible
$200.000 a$950.000
0
Gas licuado (prefiera tiro reforzado)
0$60.000 a$110.000
Gas natural 0$133.000 a$320.000
Oleoeléctrico 0$10.000 a$200.000
Parafina (prefiera tiro forzado)
$50.000 a $500.000 0.03
Pellet de madera
$500.000 a$2.270.000
0.04
Calefactor no certificado leña
Prohibidasu venta
12.5
Calefactor certificado leña
$170.000 a$400.000
3.0
Cuenta promedio de calefacción RM
Fuente: Calefacción Sustentable, 2016, Ministerio de Medio Ambiente
Aire
acondicionado
inverter
$33.300$36.700
$42.300$48.100
$55.200
$68.300
$120.200Consumo mensual estimado en pesos
por tipo de energía
*Asumiendo 8 horas de uso de calefacción
Pellet Aire
acondicionado
Parafina
kerosene
Gas
natural
Gas
licuado
Oleoeléctrico/
termoventilador
Capítulo Residencial | Escenarios de ElectrificaciónCapítulo Residencial | Escenarios de Electrificación 6362
En valor presente de mediano plazo una bomba de calor es la más competitiva
• Se asumen 6 meses al año de calefacción y se utiliza tasa social de descuento (6%), lo que justifica socialmente un programa de recambio de calefactores.
• Resultados muy sensibles a precios de combustibles.
Precio equipo ($)Valor cuenta
($/ mes)
Valor presente 10 años
($)
Diferencia con
bomba calor ($)
Gas natural 226.500 58.500 2.964.894 1.260.519
Gas licuado 85.000 59.100 2.851.480 1.147.106
Kerosene 275.000 39.300 2.114.639 410.265
Electricidad 105.000 87.100 4.182.164 2.477.790
Bomba de calor eléctrica 575.000 24.127 1.704.375 0
CONSUMO ELÉCTRICO EN HOGARES Y EFICIENCIA ENERGÉTICA
Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.
Capítulo Residencial | Escenarios de Electrificación64
Eficiencia energética: aumento de consumo eléctrico es menor al ahorro en combustibles
0
-10.000
40.000
Tcal/año
-20.000
30.000
-30.000
20.000
-40.000
10.000
Kerosene Gas licuado Electricidad Gas natural
20
17
20
23
20
18
20
24
20
29
20
34
20
39
20
44
20
19
20
25
20
30
20
35
20
40
20
45
20
20
20
26
20
31
20
36
20
41
20
46
20
21
20
27
20
32
20
37
20
42
20
47
20
22
20
28
20
33
20
38
20
43
20
48
20
49
20
50
Leña y biomasa
• A 2050 se consumirían 32 TWh (27.500 Tcal) de electricidad adicional al comparar el escenario optimista versus el conservador.
• Y se ahorrarían 33.400 Tcal de combustibles fósiles y leña, generando un ahorro energético neto de 5.900 Tcal.
Capítulo Residencial | Consumo eléctrico en hogares y eficiencia energética
ELECTRIFICACIÓN DE HOGARES Y SALUD: EL CASO DE TEMUCO
Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.
66
El 96% de las emisiones en Temuco y Padre Las Casas proviene de la combustión a leña
Fuente: Plan de descontaminación atmosférica por MP 2,5, para las comunas de Temuco y Padre Las Casas y de actualización del plan de descontaminación por MP 10, para las mismas comunas. Ministerio de Medio Ambiente. http://portal.mma.gob.cl/wp-content/uploads/2016/04/Resumen-PDA-Temuco-y-PLC.pdf
• Inventario de emisiones MP 2,5 (año base 2009)
2,0% 0,7%
1,6%
95,8%
Combustión de leña
Quemas agrícolas
Industria
Fuentes móviles
La calefacción eléctrica mejorará la salud: caso de Temuco–Padre Las Casas
• La mayor electrificación de la calefacción permite reducir el material particulado proveniente de la leña.
• En promedio se reducen más de 1.700 toneladas de material particulado MP2,5 por año al comparar el escenario conservador con el optimista.
• En la Región de La Araucanía hay más de 340.000 viviendas(1). Si 20.000 de ellas utilizaran electricidad en vez de leña(2):
- Se evitarían 140 casos de mortalidad prematura. - Se evitarían 200 casos de admisiones hospitalarias. - Habría beneficios del orden de US$90.000.000 por año.
Fuente: (1) Censo 2012(2) Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.
Capítulo Residencial | Electrificación de hogares y saludCapítulo Residencial | Electrificación de hogares y salud 6968
CONSUMO DE HOGARES Y CAMBIO CLIMÁTICO
Consumo eléctrico permitiría estabilizar emisiones del sector residencial
• A 2030 la electrificación en el escenario optimista implicaría una disminución de 38% de las emisiones de GEI.
• A 2050 la electrificación en el escenario optimista implicaría una disminución de 63% de las emisiones de GEI.
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
20
16
20
17
20
18
20
19
20
20
20
30
20
40
20
21
20
31
20
41
20
22
20
32
20
42
20
23
20
33
20
43
20
24
20
34
20
44
20
25
20
35
20
45
20
26
20
36
20
46
20
27
20
37
20
47
20
28
20
38
20
48
20
29
20
39
20
49
20
50
Optimista Conservador
Capítulo Residencial | Consumo de Hogares y Cambio Climático
Mile
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CO
2e
Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile, 2017.
71
ConclusionesCapítulo Residencial
• A nivel residencial las principales oportunidades de electrificación son la calefacción y el agua caliente sanitaria, siendo económicamente competitivas y energéticamente eficientes.
• La electrificación residencial permitirá estabilizar las emisiones GEI y ser un aporte sustantivo a la reducción de contaminación local producto del uso de leña, evitando muertes prematuras y costos de atenciones de salud.
• Solo en el caso de Temuco se evitarían 140 casos de mortalidad prematura al año.
Empresas socias de Generadoras de Chile:
Conclusiones 7372
Desarrollado por E2BIZ para Generadoras de ChileAgosto 2017
Estudio Escenarios de Usos Futuros de la Electricidad en Chile
Capitulos Transporte y Residencial