California produce más energía renovable que cualquier otro estado de los Estados Unidos , excepto Texas. [1] En 2018, California ocupó el primer puesto en la nación como productor de electricidad a partir de recursos solares, geotérmicos y de biomasa y el cuarto en la nación en generación de energía hidroeléctrica convencional. [2] En 2017, más de la mitad de la electricidad (52,7 %) producida provenía de fuentes renovables. [3]
En 2006, la legislatura de California aprobó la Ley de Soluciones al Calentamiento Global de 2006 , que estableció el objetivo de que el 33% del consumo de electricidad en California se generara mediante fuentes renovables para el año 2020. [4]
En 2015, la SB350 ordenó que las empresas de servicios eléctricos compren el 50% de su electricidad de fuentes renovables para el año 2030. [5]
Luego, en 2018, se aprobó el Proyecto de Ley 100 del Senado, que aumentó el requisito de energías renovables para las empresas eléctricas al 50% para 2026, al 60% para 2030 y al 100% para 2045. [6]
En marzo de 2022, la CPUC aprobó un plan para añadir 18,8 GW de energía solar, 6,7 GW de energía eólica y 14,7 GW de baterías para 2032 a 18 c/kWh, alcanzando así un 73 % de energías renovables. [7]
El consumo total de energía de California es el segundo más alto de la nación, pero el consumo de energía per cápita del estado es el cuarto más bajo, debido en parte a su clima templado y sus programas de eficiencia energética . [2] El porcentaje de energía renovable en California es quizás más notable por la población particularmente alta del estado, los estados con porcentajes similares o más altos de energía renovable generalmente tienen poblaciones más bajas. En 2009, la producción de energía en California fue del 8,43% de la producción total de energía renovable de la nación, la segunda más alta del país después de Washington . [8] [9] Para 2017, California fue la más alta, con el 10,05% de la producción renovable nacional. [1]
La energía hidroeléctrica es la energía creada a partir de la energía del agua corriente. Esta agua generalmente se almacena y se controla mediante represas. [10] [11] Su productividad cambia de acuerdo con la cantidad de lluvia que se produce anualmente. [12] En 2018, California ocupó el segundo lugar en los Estados Unidos en generación hidroeléctrica convencional, [2] sin embargo, esto es muy variable dependiendo de las sequías. Por ejemplo, obtuvo el 21% de su electricidad a través de fuentes de energía hidroeléctrica en 2017. Esto fue más alto que el año anterior, cuando solo el 14% de su electricidad se produjo a través de energía hidroeléctrica. Una sequía en 2012 provocó una reducción en la generación de energía hidroeléctrica. Debido a esto, en 2014 la Comisión de Energía de California comenzó a rastrear las condiciones sobre cómo comenzó la sequía. Las empresas de servicios públicos respondieron a la disminución de las precipitaciones y la falta de energía hidroeléctrica haciendo compras de mercado a corto plazo y confiando en otras fuentes renovables de electricidad. La recuperación de la sequía comenzó a fines de 2016, en parte debido al aumento de las precipitaciones que restablecieron la energía hidroeléctrica a las condiciones normales. [13]
San Bernardino , California se convirtió en el primer estado de la región occidental en recibir una planta hidroeléctrica en 1887. [14] San Bernardino también recibió un aumento de voltaje de 10,000 en 1892, a partir de una extensión de línea de 42 millas que se originó a partir de una planta monofásica de 120 kilovatios (kW) construida en San Antonio Creek , California. Mientras esto ocurre en California, en el mismo año, Edison General Electric y Thomas Houston se combinan para formar General Electric . Un molino de mineral propiedad de Standard Consolidated Mining, comenzó a recibir electricidad de una línea eléctrica de 2500 CA de 12,5 millas que se originó en Bodie , California. [15]
El primer sistema hidroeléctrico trifásico se construyó en Alemania en 1891. En 1893, Estados Unidos obtuvo su primer sistema trifásico en Mill Creek, California: contaba con una conexión de línea que se extendía 8 millas y transportaba 2400 voltios de electricidad. Folsom, California, recibió el mismo tipo de sistema también en 1893, excepto que se instalaron alternadores de 11 000 voltios y su línea eléctrica se extendía hasta el capitolio estatal, Sacramento. [15]
La adquisición de las plantas hidroeléctricas de Colgate en 1899 por Sacramento Power & Light Corporation les otorga la propiedad de una extensión de línea eléctrica de 62 millas de largo. [15]
En 1901, Bay Counties Power Company construye una línea eléctrica de 142 millas de largo desde la planta hidroeléctrica de Colgate hasta Oakland , California. [15]
En la Ley de Recuperación de 1902 , la autoridad para instalar y aprovechar las instalaciones hidroeléctricas se le dio a lo que más tarde se convertiría en la Oficina de Recuperación . [15]
En 1920, se crea la Comisión Federal de Energía a través de la Ley Federal de Energía con la autoridad de otorgar licencias a las empresas para construir instalaciones hidroeléctricas. Dos años después, en 1922, se construye la primera planta hidroeléctrica para satisfacer la capacidad de energía máxima. [15]
En 1944, la presa Shasta comienza a producir electricidad por primera vez en California . [15]
A finales de los años 1960 y en los años 1970 se inició una era de políticas de protección por parte del gobierno federal. La primera fue la Ley de Ríos Salvajes y Escénicos de 1968 , que detuvo cualquier intento de construir instalaciones hidroeléctricas en los ríos o cerca de ellos. La Ley de Política Ambiental Nacional le siguió al año siguiente, en 1969, y reforzó la idea de proteger el medio ambiente entre las numerosas agencias federales. Luego vino la Ley de Coordinación de Pesca y Vida Silvestre en 1974, que protegía a las especies de peces y vida silvestre de las actividades del gobierno federal. Cuatro años más tarde, en 1978, se aprobó la Ley de Políticas Regulatorias de Servicios Públicos , que permitió a las empresas de servicios públicos prescindir de la licencia federal para proyectos hidroeléctricos. [15]
En 2008, Estados Unidos obtiene el 6 por ciento de su energía eléctrica de la producción hidroeléctrica. [15]
La energía solar es la energía generada a través de la recolección de la luz solar ejercida por el sol. [16] [17] En 2018, California ocupó el primer lugar en los Estados Unidos en generación de energía solar. [2] En los últimos ocho años, los precios de los paneles solares y la energía solar han caído considerablemente. En 2010, solo alrededor del 0,5% de la electricidad de California provenía de energía solar, aunque este porcentaje aumentó a alrededor del 10% en 2016. Según la Administración de Información Energética de EE. UU ., La electricidad solar cuesta alrededor de 5 a 6 centavos por kilovatio-hora, en parte debido al énfasis de California en la energía solar. Este precio está a la par con el costo de producir electricidad a través de una planta de gas natural y es la mitad del costo de una instalación de energía nuclear. [18] El 5 de diciembre de 2018, la Comisión de Normas de Construcción de California votó por unanimidad para agregar estándares de energía al código de construcción estatal, convirtiendo oficialmente a California en el primer estado de los Estados Unidos en exigir que las casas nuevas, construidas en 2020 y más tarde, funcionen con energía solar. [19]
En los últimos años, la generación de electricidad a partir de energía solar en California ha aumentado sustancialmente. Ha habido problemas con plantas de energía solar que producen demasiada electricidad para que la red de transmisión pueda manejarla y el estado pueda usarla. En marzo de 2017, California produjo tanta energía solar adicional que pagó a Arizona para que se quedara con la electricidad, lo que le permitió ahorrar importantes cantidades de dinero en electricidad. [18]
La electricidad generada a partir de la luz solar a través de células solares de silicio fue una invención de los Laboratorios Bell de DM Chapin, CS Fuller y GL Pearson en 1954. En 1978, el Congreso de los Estados Unidos aprobó la Ley de Impuestos a la Energía . Esto fue para contrarrestar el embargo petrolero árabe que generó una crisis energética en los Estados Unidos durante la década de 1970. Se otorgó un crédito fiscal del 40% a los hogares que instalaron dispositivos solares en sus casas a partir del 20 de abril de 1977 y antes del 1 de enero de 1986. Aunque esta política fue revocada por la administración Reagan , esto llevó al aumento de los sistemas solares y turbinas a escala de servicios públicos en California . [20]
La mayor planta de fabricación de células fotovoltaicas del mundo fue construida en Camarillo, California, por ARCO en 1979. En un período de cuatro años, ARCO construyó una planta en la llanura californiana de Carrissa, capaz de generar 6 megavatios de células fotovoltaicas. Más tarde, ampliada a dos megavatios, se construyó una planta de energía fotovoltaica de 1,0 megavatio en el Distrito de Servicios Públicos del Municipio de Sacramento en 1984. Dos años más tarde, en 1986, en el desierto de Mojave de California se encontraba la mayor instalación de electricidad solar térmica. En la actualidad, esta misma instalación genera 300 megavatios de energía solar térmica . [20]
La empresa Pacific Gas and Electric Company (PG&E) construyó un sistema fotovoltaico de 500 kilovatios para apoyar la red en Kerman, California . En 1993, fue la primera instalación fotovoltaica de este tipo para "energía distribuida". En 1996, la energía solar dos demostró cómo el almacenamiento de energía con eficiencia podía permitir generar energía y electricidad incluso de noche. Por eso, el Departamento de Energía de los EE. UU. y un consorcio industrial pasaron de la energía solar uno a la solar dos. [20]
También en 1996, la legislatura estatal y el gobernador Pete Wilson pusieron en marcha el Proyecto de Ley 1890 de la Asamblea, que aumentó los incentivos para producir más sistemas fotovoltaicos basados en la red bajo la dirección del Programa de Energía Renovable de la Comisión de Energía de California, al tiempo que debilitaba las empresas eléctricas estatales de propiedad de inversores. El Proyecto de Ley 90 del Senado, que apoyaba las disposiciones del Proyecto de Ley 1890 de la Asamblea, centró los recursos de la Comisión de Energía en la energía renovable . El objetivo del Proyecto de Ley 90 del Senado era impulsar un mercado autosostenible para las tecnologías de energía renovable "emergentes". [20]
La tecnología detrás de la generación de energía solar varía según el método que se utilice para generar energía. Los sistemas fotovoltaicos (PV) , de energía solar concentrada (CSP) y de calefacción y refrigeración solar (SHC) son las tres tecnologías solares diferentes que se utilizan para generar energía. [21] [22]
Las células fotovoltaicas convierten la luz solar en energía directamente. La fotovoltaica, que se observa en los paneles solares, es el método tecnológico más conocido en lo que respecta a la energía solar. Se pueden ver en los techos de las casas, en un campo junto a las escuelas, detrás de las tiendas, etc. La energía solar concentrada (CSP) presenta áreas masivas de espejos solares que generan energía indirectamente. Se utilizan más en instalaciones y campus a gran escala, como las centrales eléctricas. [21] La tecnología de calefacción y refrigeración solar toma el calor del sol y proporciona cosas como calentar agua, calentar espacios y más. [22]
La energía solar se produce de tres maneras diferentes, como se mencionó anteriormente: a través de células fotovoltaicas (PV), energía solar de concentración (CSP) y calefacción y refrigeración solar (SHC). [22]
En el caso de las células fotovoltaicas , la electricidad se genera mediante la absorción de la luz solar, que se convierte en electricidad mediante un semiconductor . Los fotones, después de atravesar el semiconductor, pierden sus electrones. [23]
La energía solar de concentración (CSP) utiliza turbinas alimentadas por enormes áreas de espejos solares que a su vez obtienen energía del sol. [24]
Los sistemas de calefacción y refrigeración solar (SHC) se pueden instalar en los hogares como cualquier otra instalación básica. El calentamiento solar del agua consiste en que un colector solar almacene agua calentada, que se calienta con la energía térmica del sol, en un tanque de almacenamiento. Caliente o fría, esta agua se puede utilizar para cualquier propósito residencial. [25]
La energía geotérmica es la energía generada a través de la recolección de energía térmica, almacenada durante millones de años en el núcleo de la Tierra. [26] [27] En 2017, California ocupó el primer lugar en los Estados Unidos en generación de energía geotérmica. [2] California está ubicada en el Anillo de Fuego del Pacífico , con las conjunciones de placas tectónicas que le brindan a California el mayor potencial para producir generación de energía geotérmica en el país. La mayoría de las plantas geotérmicas de California están ubicadas un poco al norte de San Francisco en los condados de Lake Folsom y Sonoma . Esto se debe al área de recursos geotérmicos de géiseres, que produce electricidad a partir de vapor seco. Esta área ha estado produciendo electricidad desde mediados de la década de 1960, y el vapor seco en esta ubicación existe solo en uno de los dos lugares del mundo. [28]
Hay 43 plantas de energía geotérmica en funcionamiento en California, que produjeron 11.745 gigavatios-hora de electricidad en 2017. Esta generación dentro del estado, combinada con 700 GWh de energía geotérmica importada, llevó a la energía geotérmica a contribuir con el 5,69% del uso total de electricidad del estado en 2017. [28]
En 1847, al norte de San Francisco , California, se descubrió un valle fluvial que contenía una zona llamada "Los géiseres". El área fue descubierta por William Bell Elliot, miembro del grupo de reconocimiento de John C. Fremont , quien creyó haber encontrado las puertas del infierno. [29] [30]
En 1927, en el Valle Imperial de California se abrieron los primeros pozos exploratorios, obra de la Pioneer Development Company. [29] [30] Treinta y tres años después, en 1927, la Pacific Gas and Electric Company comenzó a operar la primera planta de generación de electricidad geotérmica a gran escala del país. Con una productividad de 11 megavatios (MW) de energía neta, duró tres décadas.
En 1970 se crearon el Consejo de Recursos Geotérmicos y la Ley de Corrientes Geotérmicas. El Consejo de Recursos Geotérmicos debía inspirar el desarrollo de los recursos geotérmicos en todo el mundo. La Ley de Corrientes Geotérmicas estableció en los EE. UU. que el Secretario del Interior tenía el poder de arrendar tierras públicas federales para exploraciones geotérmicas. El resto de la década de 1970 vio un aumento en las organizaciones geotérmicas. Una de ellas fue el Departamento de Energía de los EE. UU. (DOE) , que se estableció en 1977. [29] [30] El Valle Imperial en California recibe el primer desarrollo eléctrico de un recurso geotérmico dominado por el agua en 1979. [30]
En 1980 se inaugura la primera planta de energía geotérmica instantánea, que produce 10 megavatios (MW) en Brawley , California. La desarrolla la Union Oil Company of California (UNOCAL). [29] [30] En 2005, la Ley de Política Energética modificó la política de Estados Unidos al otorgar incentivos fiscales para la producción de energía. Esto creó un entorno más competitivo para la energía geotérmica con los combustibles fósiles . [29] [30]
La energía de biomasa es la energía generada mediante la extracción de la energía almacenada en plantas y animales. [31] [32] La biomasa es todo material celulósico sólido, no peligroso, extraído de áreas forestales. California ocupó el primer lugar en los Estados Unidos en generación de energía a partir de biomasa en 2017. [2] La electricidad basada en biomasa en California produjo 5.767 gigavatios-hora de electricidad en 2017, lo que contribuyó a aproximadamente el 2,8 por ciento del uso total de energía del estado. Hay 93 plantas de energía basadas en biomasa en funcionamiento en California. [33]
La energía de biomasa de California proviene principalmente de plantas generadoras de energía a partir de residuos. Existen cuatro tipos específicos de generación de energía de biomasa en California: biomasa, gas de digestor (digestión anaeróbica), gas de vertedero y residuos sólidos urbanos. Además de estas cuatro categorías, hay una planta de electricidad de biomasa en el estado que utiliza residuos forestales triturados como combustible para la generación de electricidad. [33]
California ocupó el cuarto lugar en Estados Unidos en generación de energía eólica en 2017, detrás de Texas , Oklahoma y Iowa . [34] La energía eólica en California generó alrededor de 13.500 gigavatios-hora de electricidad en 2016; esto equivale a aproximadamente el 6,81 por ciento del uso de electricidad del estado. Esta cifra no tiene en cuenta los hogares y las granjas que utilizan turbinas personales para producir energía. [35]
Al igual que con la energía solar , los incentivos fiscales de la Ley de Impuesto a la Energía (ETA) de 1978 llevaron a un aumento de los sistemas eléctricos basados en energía eólica en el estado de California . [20]
En 1978, los desarrolladores de energía eólica comenzaron grandes proyectos eólicos tanto en Altamont Pass como en Tehachapi, California . Tres años después, en 1981, se exigió a las empresas de servicios públicos que establecieran posesiones a largo plazo de energía alternativa debido a un auge en la producción de energía eólica, que fue causado por los movimientos y cambios realizados por la Comisión de Servicios Públicos de California. Sin embargo, en 1985 la necesidad de energía eólica se retrajo un poco debido a una caída en los precios del petróleo. Entonces, las empresas de servicios públicos de California dejaron de contratar acuerdos que involucraran energía eólica porque el incentivo decayó un poco. [36] Aún así, eso no detuvo la producción de energía eólica en California . De hecho, en ese mismo año (1985), la productividad todavía estaba lo suficientemente activa como para que las empresas prefirieran el tipo de turbina instalada. La máquina de 56-100 kW se convirtió en la turbina eólica más preferida en los Estados Unidos . En 1986, la mayoría de esas turbinas, si no todas, estaban ubicadas en California: Altamont Pass contaba con 6.200 turbinas y los parques eólicos de California tenían una capacidad total de 1.200 megavatios (MW). [36]
La Ley de Política Energética de 2005 , al igual que lo hizo con otros tipos de fuentes de energía renovable , afectó la capacidad con la que Estados Unidos podía producir electricidad a través del viento, al aumentarla. En 2015, California se encuentra a la vanguardia en materia de energía renovable y comienza a establecer más oportunidades para expandir el uso de la energía eólica con estándares de cartera renovable del 50 por ciento (RPS). [36]
Un informe de 2019 de dos grupos ambientalistas sin fines de lucro afirmó que los "empleos de energía limpia" en California superaban en número a los empleos de combustibles fósiles de 5 a 1, pero Jim Sweeney, profesor del Centro de Eficiencia Energética Precourt de Stanford, afirmó que dos tercios de los empleos etiquetados como "empleos de energía limpia" son empleos en eficiencia energética y no son empleos nuevos, sino más bien una nueva etiqueta de empleos antiguos, como instalador de calderas (con calderas más eficientes). [37] Afirmó que una comparación más justa mostraría la misma cantidad de empleos de energía limpia que de combustibles fósiles. [37]
En California, la economía de la energía limpia proporciona el 16% de los empleos de energía limpia dentro de los Estados Unidos, lo que incluye las tasas de empleo del 26,5% para ocupaciones de energía renovable. [38] California había empleado a la mayor cantidad de personas durante la pandemia de COVID-19 (2019-2020), con un total de 485.000 nuevos empleados, lo que representa el 3% de la fuerza laboral de California. [39] Los empleados contratados en California para ocupaciones de energía renovable incluyen 124.817 empleos en energía solar y 2.520 empleos en energía eólica. [40] Los empleos proporcionados a los californianos relacionados con la eficiencia energética se clasifican en fabricación de vehículos limpios (40.000 empleos), almacenamiento limpio (17.000 empleos), modificación de la red eléctrica (6.000 empleos) y todos los demás sectores indirectos de energía limpia (500.000 empleos). [40]
Electricidad y energía (incluidas las importadas): estándares de eficiencia energética mejorados y otras medidas agresivas de eficiencia energética; 33 % de energías renovables para 2020;
Según la legislación, que se basa en estándares que ya están en vigor, California deberá generar la mitad de su electricidad a partir de fuentes renovables como la solar y la eólica para 2030. ... Aunque el objetivo de reducir el uso de gasolina no se incluyó en la legislación final, SB 350, Brown planea usar su poder ejecutivo para seguir trabajando en el tema.
El proyecto de ley 100 del Senado del senador estatal Kevin de León (D-Los Ángeles) requiere que el estado obtenga toda su electricidad de fuentes limpias, como la solar, la eólica y la hidroeléctrica, para 2045. El proyecto de ley también requiere que las empresas eléctricas y otros proveedores de servicios generen el 60% de su energía a partir de fuentes renovables para 2030, frente al objetivo del 50% establecido anteriormente para esa fecha.
Jim Sweeney, profesor de administración e ingeniería en la Universidad de Stanford y exdirector del Centro de Eficiencia Energética Precourt de Stanford, dijo que las cifras son precisas y las organizaciones que las publicaron son creíbles. Pero, dijo, casi dos tercios de los empleos descritos como empleos limpios están en eficiencia energética, señaló. Muchos de esos empleos, como la instalación de sistemas de calefacción y aire acondicionado, no son empleos nuevos, sino empleos que están cambiando a medida que cambia la tecnología. "No es que se creen empleos porque la gente esté instalando hornos, solo porque un porcentaje de ellos son energéticamente eficientes", dijo Sweeney. "Se trata de reetiquetar los empleos existentes". Sweeney dijo que una comparación más "de manzanas con manzanas" con la industria de los combustibles fósiles sería comparar los empleos que generan e instalan energía renovable con los empleos que producen combustibles fósiles y operan plantas de energía que funcionan con ellos. Esa comparación "desde el lado de la oferta", estimó, mostraría aproximadamente el mismo número de empleos en energía limpia que en combustibles fósiles en California.