En la UE la electrificación de los procesos industriales podría reducirse 117 millones de toneladas de CO₂ para 2050

En diciembre de 2024, Global Efficiency Intelligence e Industrial Electrificacion Center en colaboración con Fundación Renovables y Ecodes publicaron el resumen nacional: Electrificación del sector industrial de España, un informe que analiza los procesos industriales específicos que podrían electrificarse directamente en el corto plazo —para 2030— utilizando tecnologías disponibles comercialmente, como la electrificación de calderas de vapor mediante la adopción de calderas eléctricas o bombas de calor generadoras de vapor.

El informe global analiza la demanda de energía, las emisiones de CO₂ y los costes de la energía que se esperan para la electrificación directa de procesos en la UE27 y en cinco países de Europa: Francia, Italia, Polonia, España y Turquía, en 2030, 2040 y 2050. Este informe en específico se centra en España. “Nuestros resultados pueden ayudar a las instalaciones industriales a identificar vías adecuadas para la electrificación”. Asimismo, comprender el crecimiento potencial de la demanda industrial de electricidad que resultará de la electrificación puede ayudar a gobiernos y empresas de servicios públicos a planificar estos cambios y a garantizar que los recursos de generación de energía renovable estén disponibles para satisfacer la creciente demanda de electricidad.

Este informe realiza el análisis del potencial de electrificación en 17 sectores industriales diferentes: aluminio secundario, producción de acero, recalentamiento de acero, fundiciones de acero, automoción, vidrio para envases, cemento, ladrillos, pulpa y papel, etanol, amoníaco, plástico reciclado, leche en polvo, molienda húmeda de maíz, aceite de soja, producción de carne procesada y producción de queso.

La Comisión Europea, los gobiernos nacionales y otras partes interesadas pueden desempeñar un papel fundamental mediante intervenciones estratégicas financieras, técnicas y políticas.

Ampliar la capacidad y la integración de la electricidad renovable es fundamental para satisfacer la creciente demanda industrial de electricidad limpia. Para apoyar y acelerar de forma eficaz esta transición, la Comisión Europea (CE), los gobiernos nacionales y otras partes interesadas pueden desempeñar un papel fundamental mediante intervenciones estratégicas financieras, técnicas y políticas.

El informe resume las acciones clave para las distintas partes interesadas. En primer lugar, la CE, Eurostat y las oficinas nacionales de estadística deben mejorar los datos sobre las necesidades de calefacción industrial y el potencial de electrificación para identificar oportunidades industriales específicas. En segundo lugar, la CE y los gobiernos nacionales deben establecer objetivos, planes y políticas de electrificación en consonancia con los objetivos climáticos, incluidos los sectoriales y teniendo en cuenta los rangos de temperatura de los procesos industriales. Además, se debe introducir una norma de cero emisiones para aplicaciones de calor industrial.

En tercer lugar, se deben introducir incentivos y subsidios financieros para reducir los costes de energía y capital para las instalaciones industriales individuales, con el apoyo de entidades como la Dirección General de Competencia y las agencias nacionales de la energía. La inversión en infraestructura también es fundamental para desarrollar una infraestructura de red capaz de soportar una mayor demanda de electricidad. Y, por último, se necesitan programas integrales de capacitación y educación para formar una fuerza laboral cualificada para gestionar sistemas industriales electrificados, con el apoyo de la Dirección General de Empleo, Asuntos Sociales e Inclusión, los ministerios nacionales de educación y trabajo y los institutos técnicos.

“Estas acciones, combinadas con alianzas estratégicas con la industria y el mundo académico, así como la innovación tecnológica, permitirán a Europa lograr la descarbonización a través de la electrificación industrial y tener una mayor seguridad energética al reducir la dependencia de combustibles fósiles importados”.

El informe realiza una comparación de las tecnologías de calefacción convencionales con las tecnologías electrificadas en diferentes sectores industriales. Así, se modelan cuatro escenarios que difieren en la velocidad de adopción de tecnologías de electrificación a lo largo del tiempo y en la proporción de electricidad renovable (ER) adquirida en el suministro eléctrico industrial. Escenario de electrificación basal, de electrificación avanzada, el escenario de red de referencia más adquisición de electricidad renovable (ER) y el ambicioso de red más adquisición de ER.

La adopción de calderas de vapor eléctricas en todos los sectores industriales podría reducir el consumo energético anual en 12 TWh/año, con el 100% de calderas eléctricas, lo que supone una ganancia de eficiencia de alrededor del 21%. Las emisiones de CO₂ podrían mitigarse en 11,5 millones de toneladas (Mt) al año con la adopción total de calderas eléctricas y electricidad sin emisiones de carbono. La Figura 1 muestra las posibles reducciones de emisiones derivadas del cambio a calderas eléctricas en todos los sectores industriales de España, en el escenario de adopción total y con electricidad sin emisiones de carbono. En cuanto a la electrificación de calderas, la industria química y petroquímica es la que tiene un mayor potencial de mitigación de las emisiones, seguida de la industria alimentaria y de bebidas, así como la del hierro y el acero.

Las calderas eléctricas tienen costes energéticos ligeramente superiores a los de las calderas convencionales en todos los sectores industriales en 2030 por el precio de la relación electricidad-combustible a corto plazo. Sin embargo, los costes energéticos de las calderas eléctricas disminuyen significativamente con el tiempo a medida que los sectores industriales pueden adquirir más energías renovables a bajo coste, mientras que los costes del carbono y del combustible aumentan en el caso de las calderas convencionales.

Las bombas de calor industriales disponibles actualmente pueden generar vapor y proporcionar calor hasta 170°C, lo que las sitúa como una alternativa viable a las calderas de vapor convencionales. Con la adopción completa la electrificación de la producción de vapor con bombas de calor para estos subsectores podría reducir el uso anual de energía en 15 TWh/año para 2050. Las emisiones de CO₂ podrían mitigarse en casi 3 Mt de CO₂ por año para 2050 con la adopción completa de bombas de calor combinadas con electricidad sin emisiones de carbono. En 2030 las bombas de calor tendrán unos costes energéticos significativamente más bajos que las calderas de vapor convencionales.

El (coste nivelado de calor) LCOH de las calderas eléctricas en el escenario ambicioso de adquisición de ER es inferior al de las calderas de vapor convencionales. Esto se debe al aumento previsto de los costes del carbono en toda la UE, al incremento de los costes del combustible y a la mayor integración de ER de bajo coste, todo lo cual contribuye a la competitividad de las tecnologías de electrificación desde una perspectiva de costes a lo largo de la vida útil. Las bombas de calor tienen el LCOH más bajo, incluso a pesar de sus elevados costes de capital, debido al importante ahorro energético durante su vida útil en relación con otras tecnologías.

Las reducciones totales de emisiones podrían alcanzar los 10 Mt de CO₂/año para 2050 (una reducción del 57%) con la adopción total de tecnologías de electrificación directa de los procesos y electricidad sin emisiones de carbono, con ganancias generales de eficiencia de alrededor del 9%, que ahorrarían 14 TWh/año de energía. El sector industrial de minerales no metálicos, incluidos los ladrillos y el cemento, tiene el mayor potencial de mitigación, seguido del sector industrial del acero, que incluye la producción, el recalentamiento y las fundiciones.

En la mayoría de los sectores industriales de España, la electrificación directa de procesos puede ofrecer reducciones moderadas a corto plazo en los costes de energía, impulsadas por las ganancias de eficiencia de la electrificación, así como por los precios relativamente bajos de la electricidad.

Para acelerar la electrificación industrial del país el informe propone varias recomendaciones clave. En primer lugar, es fundamental mejorar los datos sobre las necesidades de calefacción industrial y el potencial de electrificación, con el apoyo del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (Mitred), el Instituto Nacional de Estadística (INE) y otras agencias nacionales pertinentes para estandarizar y mantener una recopilación de datos completa. En segundo lugar, el Mitred debe establecer objetivos de electrificación claros y ambiciosos, alineados con los objetivos climáticos, centrándose en los objetivos sectoriales, en particular en sectores industriales como la alimentación y las bebidas.

En tercer lugar, se necesitan incentivos financieros e inversiones en infraestructuras para reducir los costes de capital y energía de las tecnologías de electrificación, incluidos fondos de I+D, diseño de tarifas competitivas y mejoras de la red. Por último, se deben desarrollar programas de capacitación para crear una fuerza laboral cualificada mediante la colaboración entre el Ministerio de Educación, Formación Profesional y Deportes, las instituciones educativas y las asociaciones industriales.