La red eléctrica de Alemania es parte de la red síncrona de Europa continental . En 2020, debido a las condiciones de COVID-19 y los fuertes vientos, Alemania produjo 484 TW⋅h de electricidad, de los cuales más del 50% provino de fuentes de energía renovables, el 24% de carbón y el 12% de gas natural, lo que equivale al 36% de combustibles fósiles. [4] Este es el primer año en que las energías renovables representaron más del 50% de la producción total de electricidad y un cambio importante con respecto a 2018, cuando un 38% provino del carbón, solo el 40% provino de fuentes de energía renovables y el 8% provino del gas natural. [5]
En 2023, el 55% de la energía producida provino de fuentes de energía renovable, un aumento de 6,6 puntos porcentuales con respecto a 2022. [6] Dentro del 55%, el 31,1% se atribuyó a la energía eólica, el 12,1% a la solar, el 8,4% a la biomasa y el 3,4% restante a la energía hidroeléctrica y otras energías renovables. [6]
Alemania ha producido sistemáticamente la mayor cantidad de emisiones de dióxido de carbono en la Unión Europea desde principios de siglo, gran parte de las cuales provienen de centrales eléctricas que queman carbón y lignito, siete de las cuales están incluidas en la lista de las 10 mayores emisiones de CO2 de Europa en 2021.
En 2022, Alemania produjo casi 635 millones de toneladas métricas de emisiones de dióxido de carbono, una cifra superior a las emisiones combinadas de los siguientes mayores emisores de la UE: Italia y Polonia. Estos tres países representaron aproximadamente el 46 por ciento de las emisiones totales de dióxido de carbono de la UE en 2022.
La capacidad instalada de Alemania para la generación eléctrica aumentó de 121 gigavatios (GW) en 2000 a 218 GW en 2019, un aumento del 80%, mientras que la generación de electricidad aumentó solo un 5% en el mismo período. [7]
Aunque la producción de energías renovables aumentó significativamente entre 1991 y 2017, la producción de energía fósil se mantuvo en niveles más o menos constantes. En el mismo período, la producción de energía nuclear disminuyó debido al plan de eliminación gradual, y gran parte del aumento de las energías renovables llenó el vacío dejado por el cierre de las centrales nucleares. Sin embargo, en 2019 y 2020 se produjeron reducciones significativas en la generación de electricidad a partir de combustibles fósiles, de 252 TW⋅h en 2018 a 181 TW⋅h en 2020. El gobierno alemán decidió eliminar gradualmente la energía nuclear para fines de 2022, sin embargo, esto se ha retrasado hasta abril de 2023 debido a la interrupción del suministro causada por la invasión rusa de Ucrania [8] , lo que significa que será necesario un crecimiento futuro de las energías renovables para llenar el vacío nuevamente. Alemania también planea eliminar gradualmente el carbón para 2038 o antes. [9]
Los precios de la electricidad en Alemania en 2020 fueron de 31,47 céntimos de euro por kW⋅h para los clientes residenciales (un aumento del 126% desde el año 2000), [10] y de 17,8 céntimos de euro por kW⋅h para los clientes no residenciales (21,8 con impuestos). [11] [12] [13]
Los hogares y las pequeñas empresas alemanas pagan el precio de la electricidad más alto de Europa desde hace muchos años. Más de la mitad del precio de la electricidad está formado por componentes determinados por el Estado (53%). Estos impuestos, tasas y recargos se han triplicado desde el año 2000 [de 5,19 a 16,49 céntimos de euro]. Entre ellos se encuentran los impuestos para financiar inversiones en energías renovables (22,1%) y otros tipos de impuestos (por ejemplo, el GST, 19%). Los cargos de la red representan casi el 25%, y solo el 22% restante se utiliza para generar realmente la electricidad.
Alemania exportó 70.237 GWh de electricidad e importó 51.336 GWh en 2021. [14] Alemania es el segundo mayor exportador de electricidad después de Francia , lo que representa alrededor del 10% de las exportaciones de electricidad a nivel mundial. [15] [16] Alemania tiene interconexiones de red con países vecinos que representan el 10% de la capacidad nacional. [17] : 5
Alemania produjo energía per cápita en 2008 igual a la media de la UE-15 (UE-15: 7.409 kWh/persona) y al 77% de la media de la OCDE (8.991 kW⋅h/persona). [18]
El 8 de mayo de 2016, las energías renovables suministraron el 87,6% del consumo eléctrico nacional de Alemania, aunque en condiciones climáticas extremadamente favorables. [19] : 11
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Según la AIE, la producción bruta de electricidad fue de 631 TW⋅h en 2008, lo que le dio la séptima posición entre los principales productores mundiales en 2010. Los siete principales países produjeron el 59% de la electricidad en 2008. Los principales productores fueron Estados Unidos (21,5%), China (17,1%), Japón (5,3%), Rusia (5,1%), India (4,1%), Canadá (3,2%) y Alemania (3,1%). [23]
En 2020, Alemania generó electricidad a partir de las siguientes fuentes: 27% eólica, 24% carbón, 12% nuclear, 12% gas natural, 10% solar, 9,3% biomasa, 3,7% hidroelectricidad. [4]
En 2008, la energía procedente del carbón suministró 291 TW⋅h o el 46% de la producción total de Alemania de 631 TW⋅h, pero esta cifra se redujo a 118 TW⋅h (24%) en 2020. [4] En 2010, Alemania seguía siendo uno de los mayores consumidores de carbón del mundo, ocupando el cuarto lugar, detrás de China (2733 TW⋅h), Estados Unidos (2133 TW⋅h) e India (569 TW⋅h). [23] En 2019, había caído al octavo lugar, detrás de países más pequeños como Corea del Sur y Sudáfrica . [24]
Alemania cerró todas las minas de hulla a finales de 2018, pero todavía tiene grandes minas a cielo abierto de lignito en las partes occidental y oriental del país.
En enero de 2019, la Comisión Alemana de Crecimiento, Cambio Estructural y Empleo inicia los planes de Alemania para eliminar por completo y cerrar las 84 plantas de carbón restantes en su territorio para 2038. [9]
Alemania ha definido una política activa y firme de abandono progresivo de la energía nuclear. Ocho centrales nucleares fueron cerradas definitivamente después del accidente de Fukushima . Todas las centrales nucleares deberán abandonarse progresivamente antes de finales de 2022.
Siemens es el único constructor nuclear importante en Alemania y la participación nuclear fue del 3% de su negocio en 2000. [25]
La capacidad instalada de energía nuclear en Alemania fue de 20 GW en 2008 y de 21 GW en 2004. La producción de energía nuclear fue de 148 TW⋅h en 2008 (sexta con un 5,4% del total mundial) y de 167 TW⋅h en 2004 (cuarta con un 6,1% del total mundial). [23] [26]
En 2009, la producción de energía nuclear se redujo un 19% en comparación con 2004, y su participación fue disminuyendo gradualmente con el tiempo del 27% al 23%. La participación de las energías renovables y la electricidad aumentó, así como la de los combustibles fósiles, como el gas natural y la quema de lignito, que sustituyeron a la energía nuclear. [18]
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Alemania ha sido denominada "la primera gran economía de energía renovable del mundo". [27] [28] La energía renovable en Alemania se basa principalmente en la energía eólica, solar y biomasa. Alemania tenía la mayor capacidad fotovoltaica instalada del mundo hasta 2014, y a partir de 2016, es el tercero con 40 GW. También es el tercer país del mundo por capacidad de energía eólica instalada, con 50 GW, y el segundo en energía eólica marina, con más de 4 GW.
La canciller Angela Merkel , junto con una gran mayoría de sus compatriotas, cree que "como la primera gran nación industrializada, podemos lograr esa transformación hacia energías eficientes y renovables, con todas las oportunidades que ello conlleva para las exportaciones, el desarrollo de nuevas tecnologías y el empleo". [29] La proporción de electricidad renovable aumentó de solo el 3,4% del consumo bruto de electricidad en 1990 a superar el 10% en 2005, el 20% en 2011 y el 30% en 2015, alcanzando el 36,2% del consumo a finales de 2017. [30] Como ocurre con la mayoría de los países, la transición a la energía renovable en los sectores del transporte y la calefacción y la refrigeración ha sido considerablemente más lenta.
Más de 23.000 turbinas eólicas y 1,4 millones de sistemas solares fotovoltaicos están distribuidos por todo el país. [31] [32] [ ¿cuándo? ] Según cifras oficiales, alrededor de 370.000 personas estaban empleadas en el sector de las energías renovables en 2010, especialmente en pequeñas y medianas empresas. [33] Esto supone un aumento de alrededor del 8% en comparación con 2009 (alrededor de 339.500 puestos de trabajo), y más del doble del número de puestos de trabajo en 2004 (160.500). Aproximadamente dos tercios de estos puestos de trabajo se atribuyen a la Ley de Fuentes de Energía Renovable . [34] [35]
El gobierno federal de Alemania está trabajando para aumentar la comercialización de energía renovable , [36] con un enfoque particular en los parques eólicos marinos . [37] Un desafío importante es el desarrollo de capacidades de red suficientes para transmitir la energía generada en el Mar del Norte a los grandes consumidores industriales en las partes meridionales del país. [38] La transición energética de Alemania, la Energiewende , designa un cambio significativo en la política energética a partir de 2011. El término abarca una reorientación de la política de la demanda a la oferta y un cambio de la generación centralizada a la distribuida (por ejemplo, producir calor y energía en unidades de cogeneración muy pequeñas), que debería reemplazar la sobreproducción y el consumo de energía evitable con medidas de ahorro de energía y mayor eficiencia. A fines de 2020, Alemania tenía 2,3 GW⋅h de almacenamiento de baterías domésticas, a menudo junto con paneles solares. [39]
En 2008, los propietarios de la red eléctrica eran RWE , EnBW , Vattenfall y E.ON. Según la Comisión Europea, los productores de electricidad no deberían ser propietarios de la red eléctrica para garantizar una competencia abierta. La Comisión Europea acusó a E.ON de uso indebido de los mercados en febrero de 2008. En consecuencia, E.ON vendió su parte de la red. [40] A julio de 2016, los cuatro GRT alemanes son:
En Alemania, también existe una red de CA monofásica que funciona a 16,7 Hz para suministrar energía al transporte ferroviario , consulte la lista de instalaciones de electrificación ferroviaria de CA de 15 kV en Alemania, Austria y Suiza .
La red de transmisión de Alemania tiene algunas particularidades que, aunque no tienen una influencia directa en el funcionamiento, son notables desde el punto de vista técnico.
Muchas líneas eléctricas de Baden-Württemberg, construidas por Energie-Versorgung-Schwaben (EVS, ahora parte de EnBW), están equipadas con un cable de comunicación que cuelga como una guirnalda del conductor de tierra. Algunas de estas líneas también tienen un segundo cable de comunicación que cuelga de un cable auxiliar, que normalmente se fija en el pináculo del pilono debajo del conductor de tierra. Estos dispositivos suelen instalarse en líneas con tensiones de 110 kV y más, pero también existía una línea de 20 kV cerca de Eberdingen, que tenía un cable de comunicación fijado como una guirnalda en una cuerda conductora. Aunque los cables de comunicación fijados como una guirnalda fueron reemplazados en las últimas décadas por cables de comunicación que cuelgan libremente, muchos de estos dispositivos todavía se utilizan. Si es necesario un enlace descendente del cable de comunicación desde el nivel de suspensión hasta el suelo, como es el caso, por ejemplo, de las estaciones amplificadoras, las líneas construidas por la antigua Energie-Versorgung-Schwaben (EVS) utilizan un cable en el centro de la torre tendido por un estanque en lugar de un cable fijado a la estructura de la torre. Este tipo de construcción se puede encontrar tanto en líneas que utilizan cables de comunicación de tipo guirnalda como en líneas que utilizan cables de comunicación de tramo libre.
Cerca de Stade hay dos cruces de líneas eléctricas sobre el río Elba, cuyas torres se encuentran entre las estructuras más altas de Europa.
El paso del Elba 1 es un grupo de mástiles que proporciona un cruce aéreo de una línea eléctrica de corriente alterna trifásica de 220 kV a través del río Elba . [41] Construido entre 1959 y 1962 como parte de la línea de Stade a Hamburgo al norte, consta de cuatro mástiles. Cada uno de los dos mástiles del portal es un mástil arriostrado de 50 metros (160 pies) de altura con una viga transversal a una altura de 33 metros (108 pies). Uno de estos mástiles se encuentra en la orilla de Schleswig-Holstein del Elba y el otro en la orilla de Baja Sajonia . Dos mástiles portadores idénticos de 189 metros (620 pies) de altura, cada uno con un peso de 330 toneladas (320 toneladas largas; 360 toneladas cortas), aseguran la altura de paso necesaria de 75 metros (246 pies) sobre el Elba. Uno se encuentra en la isla de Lühesand , el otro en Buhnenfeld, en el lado de Schleswig-Holstein.
Debido al terreno pantanoso, la base de cada mástil se construye sobre pilotes clavados en el suelo. El mástil del pórtico de Lühesand se apoya sobre 41 pilotes y el del Buhnenfeld sobre 57. A diferencia de la construcción habitual de este tipo de torres de transmisión de acero enrejado , la dirección de la línea pasa diagonalmente sobre la sección transversal cuadrada del suelo del pilono, lo que se traduce en un ahorro de material. Los dos travesaños para la admisión de los seis cables conductores se encuentran a una altura de 166 metros (545 pies) y 179 metros (587 pies). El mástil del Buhnenfeld lleva a una altura de 30 metros (98 pies) una instalación de radar perteneciente a la Oficina de Navegación y Agua del Puerto de Hamburgo . Cada mástil del pórtico tiene escaleras y pasarelas para el mantenimiento de las balizas de seguridad de vuelo, y tiene un polipasto para cargas pesadas.
Elbe Crossing 2 es un grupo de torres de transmisión que proporcionan líneas aéreas para cuatro circuitos de corriente alterna (CA) trifásica de 380 kV a través del río Elba alemán . [42] [43] Se construyó entre 1976 y 1978 para complementar Elbe Crossing 1 y consta de cuatro torres:
La enorme altura de los dos pilones de soporte permite cumplir con el requisito de paso de 75 metros sobre el Elba exigido por las autoridades alemanas, lo que permite el acceso de grandes barcos al puerto de aguas profundas de Hamburgo .
A diferencia de lo que ocurre en la mayoría de los demás países, en la actualidad sólo hay unos pocos pilones de tres niveles o en delta. En su lugar, se utilizan ampliamente pilones de celosía de dos niveles, denominados de:Donaumast. Estos llevan dos cables en el brazo superior y cuatro cables en el brazo inferior. En particular, en Alemania del Este también se utilizaron pilones de un nivel. Las líneas eléctricas de menos de 100 kV discurren en su mayoría bajo tierra en la actualidad. A diferencia de lo que ocurre en los EE. UU. y en muchos otros países, no existen líneas aéreas de media tensión en las carreteras. [44]
Una torre de refrigeración de 302 metros de altura de la central térmica de Scholven en Gelsenkirchen, que es utilizada por cuatro unidades de esta central térmica, está equipada con tres brazos que transportan los conductores de un circuito de 220 kV que sale de una de estas unidades.
Entre 1977 y 2010, en la torre de transmisión de 74,84 metros de altura de Oberzier-Niedersechtem se instaló una plataforma de observación para el público a una altura de 27 metros, a la que se podía acceder por una escalera. Tras numerosos actos vandálicos que pusieron en peligro la integridad de la torre, se eliminó esta plataforma de observación.
Como en muchos otros países, las compañías eléctricas en Alemania utilizan enlaces de radio para la transmisión de datos. En la mayoría de los casos, las antenas utilizadas se instalan en torres de celosía, pero en algunos lugares se utilizan torres de hormigón para este fin. La torre de radio de 87 metros de altura en la montaña Goose Neck (en alemán: Gänsehals) cerca de Bell es la única de estas torres equipada con un mirador público. Está situada a una altura de 24 metros y se accede a ella por una escalera.
*Consumo = Generación – Exportaciones + Importaciones – Pérdidas de distribución
En 2000, Alemania tenía una capacidad instalada de 121 gigavatios y generaba 577 teravatios-hora, lo que supone el 54 por ciento de lo que teóricamente podría haber producido (es decir, el 54 por ciento era su factor de capacidad). En 2019, el país produjo solo un 5 por ciento más (607 TW⋅h), pero su capacidad instalada era un 80 por ciento mayor (218,1 GW) porque ahora contaba con dos sistemas de generación.
Alemania, uno de los mayores consumidores de carbón del mundo, cerrará sus 84 centrales eléctricas de carbón en los próximos 19 años para cumplir con sus compromisos internacionales en la lucha contra el cambio climático, dijo el sábado una comisión gubernamental.
