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Energía en California

Plataforma petrolífera desde el muelle de Seal Beach, California

Fuentes de generación de electricidad en el estado de California: 2018 [1] Esto representó el 68 % de la demanda de CA en 2018; el 32 % restante fue importado. [1]

  Gas natural (47%)
  Energías renovables: solar (14%)
  Energías renovables - Eólica (7%)
  Renovables - Otras (Geotermia, biomasa, etc.) (11%)
  Grandes centrales hidroeléctricas (11%)
  Nuclear (9%)
Generación de electricidad en el estado de California por fuente 2001-2020 (ignora las importaciones que representaron el 32 % de la demanda en 2018, pero varía según el año): 2012 es cuando se cerró la central nuclear de San Onofre ; 2017 y 2019 fueron años de altas precipitaciones
Producción de electricidad de California por tipo que muestra la variación estacional en la generación

La energía es un área importante de la economía de California . California es el estado con la mayor población y la mayor economía de los Estados Unidos . Es el segundo en consumo de energía [2] después de Texas . [3] En 2018 , el consumo per cápita era el cuarto más bajo en los Estados Unidos en parte debido al clima templado y los programas de eficiencia energética . [4]

El consumo de energía en California está dominado por el transporte, debido a la gran cantidad de vehículos motorizados y los largos desplazamientos. California también es responsable de aproximadamente el 20% del consumo total de combustible para aviones en los Estados Unidos. El segundo sector energético más importante es la industria. El consumo de energía per cápita del sector residencial del estado es menor que el de cualquier otro estado, excepto Hawái, gracias a un clima relativamente templado. [5]

California posee grandes recursos energéticos, siendo uno de los principales productores de petróleo, hidroelectricidad, energía solar, biomasa y geotérmica de Estados Unidos.

Electricidad

Parte del complejo solar SEGS de 354 MW en el norte del condado de San Bernardino, California .

Las centrales eléctricas a gas natural suelen representar casi la mitad de la generación de electricidad del estado . California es uno de los mayores productores de energía hidroeléctrica de los Estados Unidos y, con una pluviosidad adecuada, la energía hidroeléctrica suele representar cerca de una quinta parte de la generación de electricidad del estado. Debido a las estrictas leyes sobre emisiones, solo una central eléctrica a carbón sigue funcionando en California, la planta de cogeneración Argus de 63 megavatios en Trona ( condado de San Bernardino ). [6]

La demanda máxima de electricidad de California , de 52.061 megavatios , se produjo el 6 de septiembre de 2022, durante una de las olas de calor de septiembre más largas y calurosas registradas, que abarcó varios estados del oeste. [7] [8] Los apagones generalizados se evitaron por poco gracias a los esfuerzos de conservación, aunque varios miles de clientes de Palo Alto y Alameda se quedaron sin electricidad cuando el Operador Independiente del Sistema de California les dijo a las compañías eléctricas municipales de esas ciudades que cortaran la carga. [7] [8] El director ejecutivo de CAISO afirmó que los 3.300 megavatios de baterías de almacenamiento de la red que se agregaron desde los apagones rotativos de agosto de 2020 fueron definitivamente útiles durante este evento. [7] El pico anterior fue el 24 de julio de 2006, a las 2:44 pm, con 50.270 MW. Después del récord de 2006, las medidas para reducir la carga máxima dieron como resultado una disminución de la demanda máxima, incluso cuando la población del estado siguió creciendo. [9] El 1 de septiembre de 2017, la carga máxima fue de 50.116 MW. [10]

Aunque la población de California aumentó un 13% durante la década de 1990, el estado no construyó ninguna nueva planta de energía importante durante ese tiempo, aunque las plantas de energía existentes en el estado se expandieron y la producción de energía aumentó casi un 30% entre 1990 y 2001. Sin embargo, entre 2000 y 2015, California construyó casi 500 nuevas plantas de energía para complementar las 700 que operaban en 2000, lo que aumentó el suministro de energía en un 43%. [11]

En 2016, la Comisión de Servicios Públicos de California (CPUC) anunció nuevas reglas para conectar las fuentes de generación de energía a la red. Los costos de conexión deben ser estimados por la empresa de servicios públicos, y el desarrollador está limitado a pagar dentro de un margen de variación de ±25 % de la estimación. La CPUC espera que las reglas reduzcan los costos generales para los contribuyentes. [12] [13] [14] California requiere 1,3 GW de almacenamiento de energía de la empresa de servicios públicos [15] y estudia el almacenamiento de energía a granel de larga duración. El estado asignó 83 millones de dólares por año durante 2017-2019 para el almacenamiento detrás del medidor. [16] El plan se modificó en 2020 a un total de 613 millones de dólares para 2024. [17]

Las tarifas de electricidad de California se encuentran entre las más altas de los Estados Unidos como resultado de la cambiante combinación energética dentro del estado, incluida la construcción agresiva de nuevas plantas de energía a gas natural. [11] A partir de 2021, los costos de electricidad de California fueron de 19,7 centavos por kWh. [18] Debido a la alta demanda de electricidad y la falta de plantas de energía locales, California importa más electricidad que cualquier otro estado, [19] (32% de su consumo en 2018 [1] ), principalmente energía eólica e hidroeléctrica de los estados del noroeste del Pacífico (a través de Path 15 y Path 66 ) y producción nuclear, a carbón y a gas natural del desierto del suroeste a través de Path 46 . [20] Se espera que la electricidad importada a partir de carbón disminuya a medida que expiren los acuerdos de energía y la ciudad de Los Ángeles elimine gradualmente su uso de dicha electricidad para 2025. [21] [22] En 2018, la reducción fue de 460 GWh, o el 0,2% de la generación, [23] pero ha aumentado desde entonces. [24] [25]

Apagones

Los principales apagones en California incluyen:

En agosto de 2020, durante una ola de calor que afectó a toda la costa oeste, el uso del aire acondicionado provocó que la carga máxima alcanzara los 47 GW, y CAISO emitió apagones rotativos para evitar un cierre mayor del sistema. El estado no tenía suficiente generación lista para satisfacer la demanda y no pudo importar suficiente electricidad de los estados vecinos que no tenían excedentes. [26] [27] Una reducción de la demanda de 4 GW alivió el déficit de la red en los días posteriores a los apagones. [28] [29] Las agencias estatales identificaron tres causas principales: preparación inadecuada para las olas de calor empeoradas por el cambio climático, energía insuficiente en las primeras horas de la noche debido a errores de secuencia en el cambio a la energía renovable y mecanismos de mercado que permitieron exportar energía durante la escasez. [30]

Red de transmisión

La red eléctrica está compuesta por transmisión eléctrica y distribución eléctrica , y la producción eléctrica por sí sola representa en promedio alrededor del 44 % del costo a nivel nacional. [31] A partir de 2019, los costos de transmisión son la parte de la factura que crece más rápido, y los cargos de acceso a la transmisión (TAC) se aplican independientemente de qué tan lejos viaja la electricidad a través de la red. [32]

California es parte de la Interconexión Occidental , con líneas de transmisión que conectan con el Noroeste del Pacífico, incluida la Interconexión California-Oregón (con una capacidad de casi 5 GW), así como la Interconexión Pacific DC , una línea HVDC con una capacidad de 3,1 GW que lleva energía (predominantemente hidroeléctrica) desde el Noroeste del Pacífico hasta el área de Los Ángeles. Desde Utah, una línea HVDC de 2,4 GW, Path 27 , proporciona electricidad generada con carbón a Los Ángeles. Desde el Sureste, Path 46 trae hasta 10,6 GW de electricidad de fuentes que incluyen hidroeléctrica, combustibles fósiles , nuclear y solar desde estaciones generadoras en Nevada y Arizona.

Las líneas de transmisión en construcción a partir de 2019 incluyen el TransWest Express , que conectaría Wyoming con Nevada, que ya está conectado con el sur de California a través de Path 46 .

Si bien los expertos han afirmado que más conexiones a la red con otros estados permitirían a California exportar su exceso de electricidad generada por energía solar y eólica a otros estados durante las horas soleadas del día, e importar electricidad generada por energía eólica cuando el viento sopla en otros estados occidentales pero no en California, la legislatura se ha resistido a permitir más conexiones por temor a perder la soberanía sobre el suministro de electricidad del estado. [33] [34] [35]

Generación

En 2018 , California tenía una capacidad de generación instalada de 80 GW que abarcaba más de 1500 plantas de energía; con 41 GW de gas natural, 26,5 GW de energía renovable (12 GW de energía solar, 6 GW de energía eólica), 12 GW de energía hidroeléctrica a gran escala y 2,4 GW de energía nuclear. [1] :  1

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. [36]

En 2015, la SB350 ordenó que las empresas de servicios eléctricos compren el 50% de su electricidad de fuentes renovables para el año 2030. [37]

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. [38]

Gas natural

A partir de 2019 , las plantas de gas natural de California suministraron un tercio de la demanda total de electricidad del estado (casi la mitad de la generación estatal [1] ) y abastecieron al estado con 41.000 megavatios de capacidad instalada. [39] Debido a que las energías renovables no pueden generar energía las 24 horas del día, los 7 días de la semana, y es prohibitivo instalar suficientes paneles solares, turbinas eólicas y baterías para suministrar suficiente electricidad para garantizar la suficiencia de recursos durante períodos prolongados nublados o sin viento, los investigadores han estimado que el estado aún necesitará entre 17 y 35 GW de capacidad alimentada con gas natural en 2050. [40] [39] :  1 [41]

Energías renovables

California lidera la nación en generación de electricidad a partir de fuentes de energía renovable no hidroeléctricas , incluyendo energía geotérmica , energía eólica y energía solar . California tiene algunas de las metas de energía renovable más agresivas en los Estados Unidos. [42] El estado debe obtener al menos el 33% de su electricidad de recursos renovables para 2020, y el 50% para 2030, excluyendo las grandes centrales hidroeléctricas. [43] [44] El 13 de mayo de 2017, el Operador Independiente del Sistema de California (ISO) informó que el estado había roto un nuevo récord de energía renovable instantánea, con renovables no hidroeléctricas proporcionando el 67,2% de la electricidad total en la red del ISO, con otro 13,5% proporcionado por hidroeléctrica. [45] La energía solar intermitente ha llevado a un desequilibrio entre la demanda máxima y la producción máxima creando una " curva de pato ", donde las plantas de energía tradicionales producen poca generación al mediodía, aumentando rápidamente a una alta generación al anochecer. [23]

Solar Energy Generating Systems (SEGS) es el nombre que se le da a nueve plantas de energía solar en el desierto de Mojave que se construyeron en la década de 1980. Estas plantas tienen una capacidad combinada de 354 megavatios (MW), lo que las convirtió en un momento en la instalación de energía solar más grande del mundo. [46] Otras grandes plantas solares en el desierto de Mojave incluyen la instalación de energía solar Ivanpah de 392 MW , [47] inaugurada en 2014, y la granja solar Desert Sunlight de 550 MW y Solar Star de 579 MW , ambas completadas en 2015. El proyecto solar Beacon , que genera 250 MW para el LADWP , se completó en 2017 en el noroeste del desierto de Mojave . [48]

El Centro de Energía Eólica de Alta en las montañas de Tehachapi es la planta de energía eólica más grande de los Estados Unidos con una capacidad instalada de 1.548 MW. [49] Una instalación conocida como " Los Géiseres ", ubicada en las montañas Mayacamas al norte de San Francisco, es el grupo más grande de plantas de energía geotérmica del mundo, con más de 750 MW de capacidad instalada. El potencial de energía hidroeléctrica de California ocupa el segundo lugar en los Estados Unidos (detrás del estado de Washington ), y se encuentran importantes recursos de energía geotérmica y eólica a lo largo de las cadenas montañosas costeras y la frontera oriental con Nevada . Se encuentra un alto potencial de energía solar en los desiertos del sureste de California .

Almacenamiento de energía

California tiene varias grandes centrales hidroeléctricas de almacenamiento por bombeo .

El Proyecto de Ley 2514 de la Asamblea ordenó a la Comisión de Servicios Públicos de California (CPUC) adoptar un programa de almacenamiento de energía y un objetivo de adquisición. [50] Como resultado, la CPUC estableció un objetivo de almacenamiento de energía de 1.325 MW para 2020. [51] En 2014, Southern California Edison puso en servicio el Proyecto de almacenamiento de energía Tehachapi de 8 MW/32 MWh , que era el sistema de batería de iones de litio más grande en funcionamiento en América del Norte y uno de los más grandes del mundo en el momento de su puesta en servicio. [52] [53] El proyecto de almacenamiento de energía Gateway de 230 MW de 1 hora cerca de San Diego se convirtió en el mayor almacenamiento de red de iones de litio en 2020, [54] y hay varios más en construcción, como los dos de Moss Landing .

Nuclear

California solía tener múltiples plantas de energía nuclear , incluyendo la Central Nuclear de Rancho Seco , la Central Nuclear de San Onofre , el Centro Nuclear de Vallecitos , [55] y la Central Nuclear de Humboldt Bay , [56] además de varios otros reactores experimentales o prototipos más pequeños que suministraban energía intermitentemente a la red, como el Experimento del Reactor de Sodio . Todos estos reactores se han cerrado debido a factores económicos y sociales. [57] [58] La única instalación operativa restante de California es la Central Eléctrica Diablo Canyon . El propietario, Pacific Gas & Electric , había acordado previamente cerrar los dos reactores en el sitio en 2025, pero los legisladores del estado de California aprobaron desde entonces el Proyecto de Ley Senatorial 856 el 1 de septiembre de 2022, para extender las operaciones de Diablo Canyon hasta 2030. [59] [60] La planta produce alrededor de 18 TWh por año. [61] y representa el 9% de la generación total del estado.

La central nuclear Palo Verde de 3.937 MW en Tonopah , Arizona, exporta energía a California a través de Path 46 y más del 27 % es propiedad de empresas de servicios públicos de California.

Hidroeléctrico

Carbón

Política regulatoria

La Comisión de Energía de California es la principal agencia de planificación y política energética. A partir de 2017, California es un mercado de electricidad desregulado. [63] Tiene una serie de entidades de servicio de carga eléctrica , incluidas a partir de 2015 seis empresas de servicios públicos de propiedad de inversores (IOU), 46 empresas de servicios públicos de propiedad pública, 4 cooperativas eléctricas, 3 agregadores de elección comunitaria y 22 proveedores de servicios eléctricos. [63] Las principales empresas de servicios públicos de propiedad de inversores, reguladas por la Comisión de Servicios Públicos de California , incluyen Southern California Edison , Pacific Gas & Electric y San Diego Gas & Electric . [64] Las 3 IOU restantes son Pacificorp , Bear Valley Electric y Liberty Utilities . [65]

California tiene una organización de transmisión regional llamada CAISO que cubre su estado, pero no está fusionada con el resto del oeste de los Estados Unidos ; la fusión ha sido un importante debate político con propuestas consideradas en 2017 y 2018. [66]

Las empresas de servicios públicos propiedad de inversores de California estaban haciendo la transición a un sistema de precios en función del tiempo de uso ; SD&E tenía previsto implementarlo en 2019 y las demás en 2020. [67]

Datos del sistema eléctrico

En 2021 , el 30,1 % de la electricidad se importó (el 11,7 % del noroeste y el 18,4 % del suroeste), de la cual el 22,6 % era de origen no especificado y el 30,9 % eran energías renovables. Esto se compara con el 33,6 % de la electricidad generada en el estado que proviene de energías renovables.

Cargas pico por año en megavatios [78]

Aumento del consumo para la descarbonización de toda la economía

El plan total de California para descarbonizar su economía para 2045 requeriría hasta un 70% más de consumo de electricidad en comparación con 2022, con el fin de descarbonizar partes de la economía que dependen de combustibles fósiles, como el sector del transporte y la calefacción residencial. [79]

Producción de petróleo

Los yacimientos de petróleo crudo y gas natural de California se encuentran en seis cuencas geológicas en el Valle Central y a lo largo de la costa. California cuenta con más de una docena de los yacimientos petrolíferos más grandes de los Estados Unidos , incluido el yacimiento petrolífero Midway-Sunset , el segundo yacimiento petrolífero más grande de los Estados Unidos continentales.

En 2022, la producción de petróleo crudo de California representó aproximadamente el 3% de la producción total de EE. UU. [83] Las operaciones de perforación se concentran principalmente en el condado de Kern y la cuenca de Los Ángeles . [84] Con veintisiete plataformas a lo largo de la costa en 2020 , existe una producción sustancial de petróleo y gas en alta mar . [85] Existe una moratoria permanente sobre nuevos arrendamientos de petróleo y gas en alta mar en aguas de California y un aplazamiento del arrendamiento en aguas federales. [ cita requerida ]

California ocupa el tercer lugar en los Estados Unidos en capacidad de refinación de petróleo , detrás de Texas y Luisiana, y representa aproximadamente el 11% de la capacidad total de EE. UU., a partir de 2012. [84] Además del petróleo de California, las refinerías de California procesan petróleo crudo de Alaska y proveedores extranjeros. Las refinerías están configuradas para producir combustibles más limpios, incluida la gasolina de motor reformulada y el diésel con bajo contenido de azufre , para cumplir con las estrictas regulaciones ambientales federales y estatales . A partir de 2017, California tiene 18 refinerías con capacidad para procesar casi 2 000 000 de barriles estadounidenses (240 000 m 3 ) por día. [86] [87]

Transporte

El transporte es un importante uso de energía, impulsado en parte por las largas distancias de viaje. [88] En 2017, el transporte representó el 40% del uso total de energía, [89] y en 2015, se estimó que el transporte era la mayor fuente de emisiones de gases de efecto invernadero. [90]

El consumo de gasolina fluctúa con las condiciones económicas y los precios de la gasolina, pero en general se ha mantenido estable desde 2000, a pesar del aumento de la población. [91] En 2017, Texas superó a California en consumo de gasolina, a pesar de que California tiene 6 millones de vehículos más. [92] La mayoría de los automovilistas de California deben utilizar una mezcla especial de gasolina para motores llamada California Clean Burning Gasoline (CA CBG). [93] En 2004, California completó una transición del metil terc butil éter (MTBE) al etanol como aditivo oxigenante de la gasolina, lo que convirtió a California en el mercado de combustible de etanol más grande de los Estados Unidos. [ cita requerida ] Hay cuatro plantas de producción de etanol en el centro y sur de California, pero la mayor parte del suministro de etanol de California se transporta desde otros estados o desde el extranjero.

A partir de 2018, California es líder en los Estados Unidos en vehículos eléctricos . [94] California tiene la segunda tasa más alta de autos enchufables en el mundo, detrás de Noruega, y representa la mitad del mercado de autos eléctricos en los EE. UU. El Programa de Tecnología de Vehículos y Combustibles Alternativos y Renovables, [95] también llamado Programa de Transporte Limpio, surgió de la ley de 2007 y está destinado a impulsar el crecimiento de los vehículos eléctricos. [96] California enfrenta una posible escasez de estaciones de carga, [97] y estableció el programa del Proyecto de Infraestructura de Vehículos Eléctricos de California (CALeVIP) para construir más cargadores. [98] En septiembre de 2020, el gobernador de California, Gavin Newsom, emitió una orden ejecutiva que requiere que todos los automóviles y camiones de pasajeros (no vehículos de entrega, de larga distancia o de construcción) vendidos después de 2035 sean completamente eléctricos. [99] Los expertos han estimado que esto aumentará el consumo de energía eléctrica de California en un 25%. [100] California opera programas de vehículo a red (V2G) para permitir que los vehículos eléctricos suministren energía a la red cuando sea factible y para aumentar el consumo cuando el suministro sea suficiente. A partir de 2020 , los vehículos eléctricos de California tienen una capacidad de carga combinada de 4,67 GW. [101] [26] [102]

Energía de los edificios

Los edificios utilizan energía para los sistemas de iluminación, calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC), escaleras mecánicas, ascensores y calentadores de agua . Además, los municipios bombean agua, lo que requiere energía; según una estimación, alrededor del 19% de la electricidad se utiliza para tratar, bombear y descargar agua. [103] Aproximadamente 2/3 de la calefacción de los hogares de California se suministra con gas natural, y la mayoría de las casas nuevas se construyen tanto con gas natural como con calefacción eléctrica. [104]

El Código de Normas de Construcción de California se ha centrado en la eficiencia energética residencial desde 1978; [105] La Parte 11 del código es el Código de Normas de Construcción Ecológica de California .

Gas natural

La producción de gas natural de California normalmente es menos del 2 por ciento de la producción anual total de los EE. UU. y satisface menos de una sexta parte de la demanda estatal. [106] [107] California recibe la mayor parte de su gas natural por gasoducto desde las regiones de producción en las Montañas Rocosas , el suroeste y el oeste de Canadá . [107] Parte de este gas se almacena estacionalmente en el campo petrolífero de Aliso Canyon , y su fuga de 2015 provocó que California instalara baterías de red para compensar. [108]

Sostenible

California ha liderado los Estados Unidos desde 2010 hasta 2017 con sus planes de energía sostenible (también conocida como "energía limpia"), con el Clean Energy Index de Clean Edge para 2017 calificándolo con 92.0, con el segundo estado clasificado siendo Massachusetts, con 77.8, y Dakota del Norte el más bajo con 8.0. California es el único estado con un amplio despliegue de energía eólica, solar y geotérmica. Las inversiones de capital de riesgo de California en energía sostenible son mayores que las de los otros 49 estados combinados, con $ 2.2 mil millones en 2012. [109] En agosto de 2018, la legislatura de California aprobó una ley que ordena la generación de electricidad completamente libre de carbono para 2045. [110] [111]

Normativa sobre iluminación energéticamente eficiente

En septiembre de 2019, el Departamento de Energía anunció la revocación de una regulación de 2014 que habría entrado en vigor el 1 de enero de 2020 e implementó la última ronda de regulaciones de bombillas de bajo consumo descritas en la Ley de Independencia y Seguridad Energética de 2007. [ 112] [113] El fallo permitiría que algunos tipos de bombillas incandescentes siguieran en servicio. California, junto con Colorado, Nevada, Washington y Vermont, adoptaron sus propios estándares energéticos. [114] Las regulaciones de California fueron impugnadas en los tribunales por los fabricantes de bombillas, pero un juez dictaminó que eran adecuadas en virtud de la exención del Congreso concedida previamente. [115]

Véase también

Referencias

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