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Demanda energética: industrial, comercial y residencial

Moving on

Mientras que los gobiernos y las empresas están cada vez más comprometidos con los objetivos de descarbonización, los mercados energéticos se enfrentan a una fuerte volatilidad impulsada tanto por las tensiones geopolíticas (conflicto en Ucrania) como por el incremento de la demanda de energía; en un contexto en el que los mercados todavía se encuentran recuperándose de las consecuencias del Covid-19. A ello, deberíamos añadir dos nuevos condicionantes, influidos directa o indirectamente por los anteriores, como son: las rupturas en la cadena de suministros de productos intermedios y el alza del precio de las materias primas que han lastrado la recuperación iniciada tras el impacto inicial de la pandemia.

En este contexto, se enmarca este artículo en el que se pretende dar una visión genérica de la demanda energética actual analizándola desde diversas perspectivas; tanto geográficas, como sectoriales y temporales (con previsiones hasta 2050).

Consumo energético mundial

Según la base de datos ENERDATA, en 2022 el crecimiento del consumo de energías se ralentizó en los dos principales países consumidores: aumentó solo un 3% en China ―frente al 5,2% en 2021―, mientras que aumentó solo un 1,8% en EEUU ―frente al 4,9% de 2021―. El fuerte crecimiento económico tiró del consumo de energía en India (7,3%), Indonesia (21%) y Arabia Saudí (8,4%), y en menor medida en Canadá (3,8%) y Latinoamérica (2,7%, incluyendo un 2,4% en Brasil y México y un 4,5% en Argentina). Asimismo, se produjo un ligero incremento de un 3% en Oriente Medio y África ―a pesar de la caída del consumo en Sudáfrica debido a las tensiones en el suministro de carbón y los cortes forzados en el sector eléctrico―.

Por su parte, el consumo de energía primaria disminuyó en Europa un 4%, debido a los temores de recesión tras la invasión rusa de Ucrania y el aumento de los precios de la energía. De hecho, en Ucrania cayó un 29% y en Rusia un 0.4%. El consumo de energía en la OCDE-Asia se mantuvo prácticamente estable y disminuyó ligeramente en Japón (-1,1%).

Gráfica 1. Tendencia del crecimiento de consumo de energía mundial. Período 2021-2022. Fuente: Enerdata

Las fuentes de energía más utilizadas a nivel mundial siguen siendo las de origen fósil: el petróleo (29%), el carbón (27%) y el gas natural (24%), que ocupan los tres primeros puestos del ranking.

Gráfica 2. Distribución de las fuentes de energía en el consumo mundial. Año 2021. Fuente: Enerdata.

Demanda energética industrial

El sector industrial mundial utiliza más carbón que cualquier otro tipo de combustible, consumiendo 64,4 cuatrillones de unidades térmicas británicas (Btu) en 2020 (según datos de la EIA). Por otro lado, se espera que el uso de energías renovables aumente, a medida que disminuya el costo de las tecnologías de energía renovable como la eólica y la solar. Para 2050 se espera que los combustibles líquidos sean el tipo de combustible más utilizado en todo el mundo, con un consumo de unos 98 cuatrillones Btu.

Gráfica 3. Consumo energético industrial global. Fuente EIA

En España, en el año 2021, por sectores, el segmento siderúrgico registró el mayor consumo eléctrico, superando el millón de toneladas equivalentes de petróleo (Mtep). El segundo puesto lo ocupó el segmento de alimentación, bebidas y tabaco, que consumió más de 969 mil toneladas Mtep en 2021; seguido del sector químico y petroquímico con más de 849,3 Mtep.

Ese año, el consumo eléctrico del sector industrial español ascendió a un total de 6 Mtep.

Gráfica 4. Consumo eléctrico en el sector industrial en España, año 2021. Fuente IDAE; MITECO.

Demanda comercial y residencial

A medida que crezca la población mundial y el estado de bienestar se necesitará más energía para alimentar los hogares, las escuelas, las oficinas, los centros comerciales, los hospitales, centros de alimentación, etc. Según un estudio realizado por Exxon Mobil se prevé que la demanda combinada de energía residencial y comercial aumente alrededor de un 15% hasta 2050. Impulsado por las crecientes economías de los países en desarrollo, el uso promedio de electricidad en el sector residencial se prevé que aumente más del 70% hasta el 2050.

Según la misma fuente, en 2050, la demanda de energía en el sector residencial y comercial en la región de Asia Pacífico ascenderá a 54 cuatrillones de BTU. En comparación, la demanda de energía en el sector residencial y comercial en esa región ascendió a 41 cuatrillones de BTU en 2021.

Gráfica 5. Demanda de energía en el sector residencia y comercial en la región de Asia-Pacífico desde el 2000 hasta el 2021. Estimaciones hasta 2050. Fuente: Exxon Mobil.

Según datos publicados por EUROSTAT, en Europa en 2021, los hogares representaron el 27% del consumo de energía final ―lo que representa el 18,6% del consumo interior bruto de energía en la UE―. En este período, el gas natural representó el 33,5% del consumo de energía final de la UE en los hogares; la electricidad el 24,6%, las energías renovables y los residuos el 21,2%; los productos derivados del petróleo el 9,5% y una pequeña proporción, 2,5%, estaba cubierto por combustibles fósiles sólidos.

Si analizamos la tipología de combustible en el consumo final de energía en el sector residencial se constata que países como Países Bajos (71,2%), Italia (52,6%), Hungría (51,8%) y Luxemburgo (50,1%) dependieron en más del 50% del gas natural para satisfacer sus necesidades en el sector residencial. Países como Malta (73,6%), Suecia (50,4%), Portugal (40,62%), Chipre (44%) y España (42,66%) dependen principalmente de electricidad. Croacia (46,6%), Eslovenia (45%) y Estonia (40,2%) utilizan principalmente energías renovables y biocombustibles. Los hogares en Irlanda obtienen el 42,3% de su energía de productos derivados del petróleo, los hogares polacos obtienen el 21,9% de su energía de combustibles sólidos.

Regiones	Combustibles fósiles sólidos (%)	Gas natural (%)	Petróleo y derivados (%)	Energía renovable y biofueles (%)	Electricidad (%)	Calor (%)
EU	2,61	33,51	9,53	21,24	24,55	8,63
Bélgica	0,46	41,9	28,48	9,7	19,29	0,17
Bulgaria	5,76	4,72	0,88	31,76	42,78	14,1
Chequia	8,09	26,47	0,61	32,09	18,87	13,87
Dinamarca	0	12,82	3,49	24,24	20,61	38,83
Alemania	0,59	42,76	13,45	15,53	20,26	7,42
Estonia	0,08	6,25	0,49	40,19	19,86	33,16
Irlanda	10,84	19,39	42,29	2,79	24,72	0
Grecia	0,08	11,67	26,67	25,13	35,61	0,84
España	0,26	24,65	16,71	15,71	42,66	0
Francia	0,06	28	9,85	24,03	34,58	3,47
Croacia	0,07	21,46	3,65	46,56	23,22	5,03
Italia	0	52,57	5,86	21,34	18	2,22
Chipre	0	0	28,28	27,71	44	0
Letonia	0,1	9,59	4,41	38,47	12,84	34,59
Lituania	2,66	13,49	3,21	31,95	17,99	30,75
Luxemburgo	0,07	50,12	27,94	5,05	16,82	0
Hungría	0,7	51,84	1,15	21,06	17,44	7,8
Malta	0	0	12,48	13,9	73,61	0
Países Bajos	0	71,2	0,35	6,01	19,33	3,1
Austria	0,2	21,31	13,39	30,22	22,75	12,14
Polonia	21,93	20,62	2,81	24,42	11,88	18,33
Portugal	0	9,52	13,02	36,81	40,62	0,03
Rumanía	0,53	36,95	3,11	37,14	13,97	8,29
Eslovenia	0	9,69	10,07	44,99	28,19	7,06
Eslovaquia	1,88	41,41	0,3	25,11	17,3	14,01
Finlandia	0	0,48	4	32,08	34,99	28,39
Suecia	0	0,38	2,56	11,79	50,42	34,85
Islandia	0	0	0,37	2,38	15,13	82,13
Noruega	0	0,03	0,11	23,27	73,43	3,16
Bosnia y Herzegovina	3,39	2,58	1,56	63,26	23,63	5,58
Montenegro	0,74	0	0,78	53,9	44,57	0
Moldavia	3,35	26,13	4,06	45,28	11,92	9,27
Macedonia Norte	0,11	0,05	1,66	36,48	53,9	7,8
Albania	0	0	22,27	22,8	54,93	0
Serbia	4,16	8,32	0,86	40,17	33,56	12,93
Turquia	13,51	51,92	1,64	12,92	20,01	0
Kosovo	0,44	0	1,87	51,83	43,85	2,01
Georgia	0	68,45	0,54	15,95	15,06	0

Gráfica 6. Participación de los combustibles (%) en el consumo final de energía en el sector residencial en Europa. Año 2021. Fuente Eurostat.

El principal uso de energía por parte de los hogares en la UE fue para calentar sus hogares (64,4%). La electricidad utilizada para iluminación y la mayoría de electrodomésticos representa el 13,6% ―excluyendo el uso de electricidad para alimentar los sistemas principales de calefacción, refrigeración o cocina―, mientras que el porcentaje utilizado para calentar agua asciende a 14,5%. Los principales dispositivos de cocina requieren el 6% de la energía utilizada por los hogares, mientras que la refrigeración de espacios y otros usos finales cubren el 0,5% y el 1,1% respectivamente. La calefacción de espacios y agua representa el 78,9% de la energía consumida por los hogares.

Gráfica 7. Consumo de energía final en el sector residencial en Europa, por usos. Año 2021. Fuente: Eurostat.

Según datos publicados por la EIA, en EE.UU, los hogares consumieron aproximadamente 20,92 billones de BTU en 2021. Esto supuso un ligero aumento en comparación con el año anterior. El consumo de energía del sector residencial alcanzó su punto máximo en 2010, con 21,89 cuatrillones de BTU.

Gráfica 8. Consumo de energía en el sector residencial en EEUU desde el 1975 hasta el 2021. Fuente EIA, STATISTA.

Autoconsumo en España

Por último, en este contexto, resulta de especial interés hacer especial mención al autoconsumo en nuestro país. Según el Informe Anual de Autoconsumo Fotovoltaico de la Asociación de Empresas de Energías Renovables (APPA Renovables), la inversión realizada en autoconsumo durante 2022 en España ascendió a 3.065 millones de €, correspondiendo 1.707 millones de € a la inversión realizada por particulares en instalaciones residenciales y 1.358 millones en instalaciones industriales. La instalación residencial media es de 4,6 kW de potencia sin almacenamiento con una inversión media de 7.855€ por cada instalación. En el caso de las instalaciones industriales, la potencia media fue de 70 kW con una inversión media de 58.807€ por instalación. En este punto hay que mencionar que existe mucha dispersión en los datos analizados por APPA; desde pequeñas instalaciones de 15 kW a varios MW. Gracias a los fondos NextGenerationEU se empezaron a tramitar muchos proyectos que verán la luz durante este año.

Gráfica 9. Nº de instalaciones renovables anuales. Fuente APPA RENOVABLES.

Según la misma fuente, APPA Renovables, en 2022, el acumulado de instalaciones de autoconsumo generaron un total de 4.564GWh ―incluyendo tanto la energía autoconsumida de forma instantánea, así como los excedentes aprovechados por el sistema eléctrico― de una capacidad de producción de 5.631 GWh. Para ese mismo año, y tomando como referencia el precio medio final de Red Eléctrica, los cargos y peajes asociados y los márgenes de comercialización, se estima un ahorro de 338€ por kW instalado para autoconsumos residenciales y de 280€ para instalaciones industriales.

La realidad es que las necesidades energéticas reales de los consumidores son muy superiores a las potencias ejecutadas. Que no exista mayor penetración renovable obedece, principalmente, a la saturación actual de los nudos y redes de transporte y de distribución que impiden ajustarse a las necesidades reales de los clientes finales. El 19% de la generación de autoconsumo nacional se está desaprovechando por la dificultad de su vertido a la red (especialmente en instalaciones superiores a los 100 kW).

Según datos publicados por el MITECO se estima que el potencial de autoconsumo solar fotovoltaico en España alcance 7,5 gigavatios en 2025 y 14 gigavatios en 2030 ― en un escenario de alta penetración renovable―. En un escenario más pesimista se estima que ascienda a 1,1 y 4,3 gigavatios en 2050 y 2030 respectivamente.