5 Propuestas en energía para los Ciudadanos

Los problemas del sector energético en España son de sobra conocidos, y se pueden resumir en que tenemos unas de las tarifas eléctricas más caras de Europa debido a un exceso de capacidad de producción, que se mantiene gracias a diversas subvenciones. Ello ha provocado la desaparición de la industria renovable, el enfado de la comunidad internacional por falta de seguridad jurídica y, lo que es peor, una deuda a todos los españoles que va a durar 25 años.

De mi experiencia de lo que ocurre en EEUU, que sigue una política energética más estable, cinco propuestas para arreglar el sector y que no volvamos a llegar a donde estamos:

  1. Crear un Regulador Energético (que regule de verdad, independiente, no como la CNE) que sólo se preocupe de una cosa: mantener los precios bajos. Al estilo de las Public Utility Commissions (PUC), que existen en cada Estado del país americano. Asi se evita que sea un Ministerio (político) el responsable y las “puertas giratorias”. Para ello:
    • Que tenga las competencias de fijar los costes regulados, entre ellos la remuneración del transportista y los distribuidores, asi como cualquier coste o subvención. También los peajes de acceso a red para pequeño productores como los solares de tejado (y evitar injustos “impuestos al sol”).
    • Competencias en vigilar que el comportamiento del mercado eléctrico sea competitivo, asi como las ofertas y marketing de los comercializadores.
    • Bien dotado: 100 profesionales (economistas, ingenieros) dedicados en exclusiva a ello, personas que no les pueda engañar una gran empresa eléctrica.
    • Presidente y Consejo nombrado por el Parlamento cada 6 años. Obligatorio que esas personas tenga PhD, sin afiliación política y 10 años de experiencia en el propio organismo.
    • Todas las reuniones que mantengan con cualquier empresa, que sean públicas y grabadas en video, que ha de ser colgado en Internet.
    • Los procesos de fijación de los costes regulados, que sean procesos semi-judiciales, y públicos. De forma que si un directivo no dice la verdad, asuma responsabilidades personales.
  2. Separar las competencias que tiene Red Electrica de España (REE) de Operador del Sistema y Operador de Red. Así no habrá incentivos perversos a construir más líneas eléctricas de AT que las necesarias (ni ex-ministros presidiéndola). El Operador del Sistema (ISO), independiente y con forma jurídica de ONG, o fundación sin ánimo de lucro. (Así son en EEUU). Similar a OMIE, con el que puede fusionarse.
  3. Eliminar los pagos por capacidad y la interrumpibilidad. No tiene sentido que un país donde hay con un exceso de capacidad superior 30% (capacidad disponible frente a máxima demanda), se esté pagando por tener cobertura de capacidad disponible cuando no se va a usar (el ideal ronda el 10%). En todo caso, hacer una subasta como se hace en PJM. Muchas plantas quizás tengan que desmontarse o “hibernarse”, si se hace, por subasta.
  4. Eliminar de la factura subvenciones cruzadas y regalos autonómicos como la moratoria nuclear, el aporte insular (que los turistas paguen por lo que consumen) o la garantía del suministro al carbón. Acabar en plazos adelantados la deuda eléctrica, no tiene sentido estar pagando intereses a prestamistas por tener una tarifa electrica más barata, es hipotecarnos sin necesidad.
  5. Si se deciden incentivos a la producción de algun tipo, como renovable, que sea con incentivos fiscales (tax credits), y no feed-in tariffs, ya que se auto-financian solos y los gestiona Hacienda, siempre con mejor criterio para gastar que Industria.

 

Revolution: un documental sobre el cambio necesario

He tenido la oportunidad de ver en primicia el documental de Rob Stewart, Revolution. Rob es un ambientalista canadiense, amante de los océanos y conocido por su trabajo en defensa de los tiburones con su documental Sharkwaters.
En Revolution quiere ampliar su investigación, ya que se ha dado cuenta de que la defensa de los tiburones es solo una pieza de un rompecabezas mayor: la acidificación de los océanos, causa en parte por el exceso de CO2 en la atmósfera, causado a su vez por el estilo de vida occidental e insostenible. La población siente que ha perdido el control de su destino, en manos de unos políticos que no toman las acciones que les demandan, embarrados en un capitalismo clientelista y voraz.Rob Stewart Revolution
A lo largo de más de hora y media, Rob va combinando bellas imágenes del océano, al nivel de National Geographic, junto con entrevistas a expertos, científicos y políticos preocupados por la conservación del medio ambiente.
La cadena de causas es clara, y con dramáticas consecuencias. Se ha demostrado que todas las extinciones masivas en la historia geológica se han visto precedidas de cambios importantes en el océano como su acificación, proceso que está ocurriendo actualmente.
Una prueba de ello es la lenta pero constante desaparición de los corales a nivel mundial, y se estima que, a este ritmo, su destrucción total ocurrirá en menos de 30 años. La acidificación de los océanos, provocada por la mayor absorción del CO2, es al final, un primer síntoma de la en enfermedad que sufre nuestro planeta: infección por humanos con estilo de vida occidental.
El cambio climático, el gran elefante blanco en la sala de todas las conferencias internacionales, es ya una evidencia, que lejos de arreglarse, está empeorando según los países en desarrollo copian nuestro estilo de vida.
El auge de los hidrocarburos no convencionales, maravillosamente mostrado en la película con las fantasmagóricas imágenes de los Tar Sands en Alberta, ha vuelto a devolver al mundo la tentación de los hidrocarburos baratos.
Ello, que sin duda está retrasando el cambio a las energías renovables, está empujando, como efecto positivo, la reducción del uso de carbón. La importante campaña actual contra el carbón en uso eléctrico está empezando a dar sus frutos, como se puede ver en este artículo.
Cada año se genera en EEUU menos electricidad con carbón, y el efecto global es la reducción de las emisiones (aunque se esté sustituyendo por gas natural barato, que emite menos).
Es interesante como Rob presenta a la gente joven en la película. Los herederos del mundo futuro tienen mucho que decir en las externalidades generacionales, y poco se les escucha.
La pérdida de poder de los ciudadanos en la democracia capitalista y la lucha de las generaciones, entre la vieja escuela (mayores de 50 años) que controla el mundo y las nuevas generaciones (menores de 40) es evidente. Los Millenians, Generación X, etc van poco a poco desplazando a los Baby-boomers, y tienen una escala de valores totalmente distinta. La conservación del medio ambiente, la sostenibilidad, la justicia y honradez, así como una visión distinta del éxito personal, basada en objetivos más sociales, sin duda va a cambiar el mundo. Esperemos que para entonces, la enfermedad humana de la tierra sea curable.

Aprobar el Professional Engineer exam (PE) y ser ingeniero en Estados Unidos

Para ejercer como ingeniero en Estados Unidos y poder firmar proyectos, es necesario disponer de la certificación Professional Engineer (PE). Ver esta entrada para más información: http://www.energyoutofthebox.com/trabajar-como-ingeniero-en-estados-unidos/

El registro para el examen de PE es algo más tedioso. Aparte de haber aprobado el FE, hay que justificar ciertos años de experiencia válida. En California se exige un mínimo de 6 años, aunque los años de estudios, si se han realizado en un programa certificado por ABET, se convalidan hasta 2 años. El resto hay que justificarlo a través de cartas de referencia (Engagement Record and Reference Forms) que han de rellenar y firmar las personas que han supervisado o trabajado con el solicitante. Son necesarias un mínimo de cuatro cartas distintas, y se consideran válidas sólo si son relevantes y van firmadas en sobre cerrado y sellado. No es necesario que todos los firmantes sean a su vez PE registrados, si el país o las circunstancias donde se han realizado los proyectos no exigían ese requisito, por lo que, en principio, son válidas las referencias extranjeras. No obstante, sí que es necesario que se hayan realizado trabajos en EEUU y bajo la supervisión de un PE. Existen Estados y especialidades como la Civil, donde sí se exige que todas las referencias sean PE y de la misma disciplina. Las cartas de referencia siguen un formulario donde hay que explicar el tipo de proyecto y las actividades realizadas por el solicitante.

Aunque NCEES es quien gestiona y administra el examen, la aplicación para ser admitido hay que hacerla directamente al Board correspondiente. Hay dos fechas para hacer el examen, en Abril y Octubre, y la documentación necesaria hay que presentarla, por tanto, algunos meses antes para su revisión. Dicha documentación consta de:

  • Un formulario a completar.
  • El pago de las tasas para el Board (125$) mediante cheque.
  • Las cuatro o más cartas de referencia (Engagement Record and Reference Forms).
  • Un certificado de notas de la carrera en inglés, sellado y en sobre cerrado. No es necesario que la traducción sea jurada.
  • Hoja de respuestas a un pequeño examen preliminar que se puede hacer en casa y con libro abierto (take-home examination). Este pequeño examen consta de 25 preguntas de respuesta múltiple y versa sobre la legislación que aplica a la profesión de ingeniería en California y que es el Professional Engineers Act (Business and Professions Code sections 6700-6799) y el Board Rules (Title 16, California Code of Regulations sections 400-476). Si este pequeño examen no se aprueba, se ha de repetir para poder acceder al PE.
  • Si el solicitante ha sido condenado por algún delito, la documentación oficial de la sentencia.
  • Dos cartas prefranqueadas y con la dirección postal del solicitante, que serán usadas por el Board para notificar, primero, la recepción de la documentación y, segundo, la aceptación o rechazo para la admisión al examen de PE.

Aproximadamente lleva un mes que el Board revise toda la documentación. Una vez que se permite al solicitante hacer el examen, tiene que registrarse en NCEES para seleccionar el sitio y pagar las tasas por el examen (350$). NCEES comprueba con el Board que efectivamente cumple con todos los requisitos para poder ser admitido.

El examen de PE, que es en papel, dura 8 horas separadas en dos sesiones de 4 horas, con una hora de descanso. En cada una, hay 40 preguntas con 4 respuestas, siendo sólo una válida y sin penalización por errores. Se contestan a mano rellenando huecos en una hoja de lectura automática. Los exámenes son específicos y distintos por especialidad. Además, en el caso Mechanical, Electrical y Civil, hay que elegir una subespecialidad para la segunda sesión. En el caso Mechanical existen tres opciones: HVAC and Refrigeration, Mechanical Systems and Materials y Thermal and Fluids Systems. Esta última se considera la más asequible, puesto que la mayor necesidad de cálculo numérico del tipo de problemas (termodinámica, mecánica de fluidos…), resulta en problemas más sencillos para poder ser abordados en un tiempo razonable. Es un examen a libro abierto donde se puede utilizar cualquier material, aunque se imponen algunas restricciones como no poder llevar hojas sueltas o escribir en los materiales durante el examen. Las calculadoras permitidas son científicas pero no programables, entre una lista de modelos admitidos, al igual que el FE. Es recomendable el uso de regla para mejor visualización de diagramas complejos como el de Mollier o el psicrométrico.

El material de referencia es nuevamente los libros de Michael R. Lindeburg, de la editorial PPI. En el caso de la especialidad mecánica son Mechanical Engineering Reference Manual for the PE Exam, que contiene la teoría, y Practice Problems for the Mechanical Engineering PE Exam, que contiene gran cantidad de problemas resueltos. El libro de teoría se organiza en 76 capítulos de los que 65 entran para el examen. Contiene prácticamente la totalidad de la información, tablas de datos, gráficos y formulas necesarios. Dado el gran tamaño del libro, se recomienda etiquetar aquellas páginas con la formulas más frecuentes, para su rápido acceso. En el examen PE Mechanical, los temas tratados son mecánica de fluidos, termodinámica, ciclos de potencia, HVAC, estática y dinámica, materiales, sistemas de control, economía (matemáticas financieras) y ética. Las preguntas abarcan todas las disciplinas mencionadas y, en este caso, a diferencia del FE, la mayor parte de los problemas se plantean con unidades anglosajonas o US customary.

Aparte, existen otras colecciones de problemas de la misma editorial PPI y problemas ejemplo de NCEES, que se recomiendan dado que el examen es muy práctico. Este examen es algo más exigente y complejo que el FE, aunque los problemas son meras aplicaciones de las fórmulas del libro. El nivel corresponde a tercero o cuarto de carrera en España. Se estima que se requiere unos 4 meses de estudio o unas 200 horas. Existen también academias de preparación y cursos online. La tasa de aprobados ronda el 70%.

Un foro magnífico donde se puede conversar con otros aspirantes e ingenieros ya licenciados es Engineering boards, donde se pueden resolver dudas prácticas.

Los resultados tardan alrededor de dos meses y nuevamente aparecen en el portal del solicitante de NCEES. Días más tarde se recibe una carta del Board con el título oficial de Professional Engineer y el número de licencia. A partir de ahí, es necesario adquirir un sello para estampar con el nombre y dicho número, y renovar las tasas cada dos años (115$). La licencia se puede consultar en la propia página del Board, donde viene el historial de todas las acciones disciplinarias o quejas que se hayan presentado contra el ingeniero.

En resumen, la licencia de ingeniero en EEUU trata de garantizar la protección del consumidor, en un país con gran heterogeneidad en la educación, sin títulos universitarios oficiales y con ingenieros procedentes de todas las partes del mundo. La certificación PE, representa un sello de calidad profesional y de responsabilidad civil en la práctica de la profesión de la ingeniería.

Consulta la serie completa:
Aprobar el Fundamentals of Engineering (FE) y ser Engineer in Training (EIT) en California

Trabajar como ingeniero en Estados Unidos

Referencias

National Society of Professional Engineers. www.nspe.org

Texas Board of Professional Engineers. www.tbpe.state.tx.us

California Board of Professional Engineers. www.pels.ca.gov

Accreditation Board for Engineering and Technology. www.abet.org

National Council of Examiners for Engineering and Surveying. www.ncees.org

Editorial PPI. www.ppi2pass.com

Professional Engineers Act (Business and Professions Code sections 6700-6799)

Board Rules (Title 16, California Code of Regulations sections 400-476)

Aprobar el Fundamentals of Engineering (FE) y ser Engineer in Training (EIT) en California

Para ejercer como ingeniero en Estados Unidos y poder firmar proyectos, es necesario disponer de la certificación Professional Engineer (PE). Ver esta entrada para más información: http://www.energyoutofthebox.com/trabajar-como-ingeniero-en-estados-unidos/

El primer obstáculo para conseguir la licencia, es aprobar el examen de Fundamentals of Engineering (FE), que capacita para convertirse en Engineer-In-Training (EIT).
El registro se hace a través de la página web de NCEES, que sigue las instrucciones del Board correspondiente. Es necesario rellenar un formulario donde se pregunta por la educación, aunque no es necesario justificarla con títulos o certificados de notas. Hasta hace poco, el examen era de 8 horas y se realizaba en papel, pudiendo realizarse sólo durante dos días al año, normalmente en Abril y en Octubre. Desde el 2014, el formato ha cambiado a 6 horas (con 25 minutos de descanso), empleándose un ordenador para contestar las preguntas (computer-based) y con examinación continua, es decir, se puede realizar cuando se desee. No obstante, es necesario acudir a determinados centros con ordenadores preparados para ello. La tasa de NCEES en 2014 ascendía a 225$.

El examen consiste en 110 preguntas de respuesta múltiple, con cuatro opciones de las cuales sólo hay una correcta. No se restan puntos por las respuestas mal contestadas, pero es necesario contestar correctamente más del 75% aproximadamente. El examen se ofrece en siete especialidades (FE Chemical, FE Civil, FE Electrical and Computer, FE Environmental, FE Industrial, FE Mechanical y FE Other Disciplines) sobre las que versan las preguntas, con una parte común a todas. Se puede elegir cualquiera de ellas, aunque no sea la especialidad que se haya estudiado en la carrera o la disciplina a la que se desee posteriormente optar en el PE. La más generalista es la de FE Other Disciplines, que es la que se recomienda si ha pasado mucho tiempo desde el fin de los estudios o si el programa universitario era muy generalista.

La dificultad del examen se asemeja al nivel que se adquiere en segundo de carrera en una universidad española. Sólo se permite el uso de un formulario que se proporciona en el examen y que puede ser consultado en NCEES; y una calculadora, entre los modelos permitidos (científica, no programable). El examen es muy práctico y orientado a la aplicación de fórmulas que no es necesario demostrar. No se pregunta por conceptos abstractos ni demostraciones de teoremas, siendo, en general, de un nivel bastante asequible. La tasa de aprobados ronda el 70%. El mayor reto es la gestión del tiempo por el gran número de preguntas. Aunque se puede utilizar el sistema de unidades inglés o US customary (pulgadas, Fahrenheit, libras…) la mayor parte de las preguntas son en Sistema Internacional.

La referencia básica y suficiente para prepararlo es el libro FE Review Manual: Rapid Preparation for the Fundamentals of Engineering Exam escrito por Michael R. Lindeburg, PE, de la editorial PPI. Contiene todos los capítulos de teoría así como una enorme colección de problemas resueltos, de dificultad superior a los del examen real. Además, existen manuales de la misma editorial particularizados para las distintas disciplinas; y es recomendable las colecciones de exámenes de práctica que comercializa la propia NCEES, con dificultad similar a la del examen real. Se estima que se requieren unos tres meses de estudio o unas 150 horas.

Una vez que completado el registro y pagadas las tasas en NCEES, se recibe la autorización del examen y las instrucciones para realizarlo. El día del examen es necesario presentar un documento de identificación (pasaporte, driver license) que coincida exactamente con los datos del registro (hay que tener precaución con los nombre compuestos, uso de eñes, etc). Los resultados del examen en papel se conocían en un plazo de dos meses, aunque con la nueva modalidad electrónica, se ha reducido a 10 días. El resultado se muestra en el portal de NCEES donde se hizo el registro, con la claves del solicitante, informando sólo de sí se ha aprobado, no especificando la nota o los fallos, salvo en los suspensos.

Aprobar el FE, vista del NCEES

Una vez aprobado el examen, se puede solicitar al Board un certificado oficial que reconoce a la persona como Engineer-In-Training (EIT), previo pago de una tasa de 50$ y del envío de una solicitud.

EIT-Titulo

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La tarifa de la luz en España | horas más baratas hoy

Desde abril de 2014 la electricidad de la mayor parte de los consumidores españoles ha pasado a tener un precio variable cada hora. La antigua Tarifa de Ultimo Recurso (TUR), ahora se denomina Precio Voluntario del Pequeño Consumidor (PVPC) y su precio cambia cada hora y cada día, reflejando el comportamiento del mercado mayorista.

Recordemos que unos 17 millones de hogares en España tienen una tarifa de electricidad que es regulada por el Gobierno (pueden acogerse consumidores de menos de 10kW de potencia).

Esta nueva tarifa es el resultado de los precios del mercado mayorista y permite a cada hogar ahorrar dinero evitando las horas más caras y aprovechándose de las más baratas. Además, a partir de las 8 de la tarde, se puede saber los precios de la electricidad del día siguiente, por lo que es posible saber cuáles son las mejores horas para poner los electrodomésticos y aquellas otras que hay que evitar.

Esto es válido en aquellos hogares que cuenten con contadores inteligentes y que tengan contratado el PVPC, que hoy por hoy, sigue siendo la mejor opción. Es decir, aquellos consumidores que no están en el mercado libre ni tienen la tarifa de referencia (fija pero basada en el PVPC, aunque más cara). Actualmente un 30% de los contadores son inteligentes, y el resto están en proceso de renovación, con un plazo estimado de menos de cuatro años. Según la Orden Ministerial IET/290/2012, de 16 de febrero del 2012, todos los usuarios deben contar con un contador inteligente equipado en el año 2018, si bien su implantación será paulatina.

Red Eléctrica de España, como operador del sistema eléctrico español, es responsable de calcular y publicar los nuevos Precios Voluntarios para el Pequeño Consumidor (PVPC), de acuerdo con el Real Decreto 216/2014 publicado en el BOE del 29 de marzo.

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Situación de las Renovables en EEUU

Artículo originalmente publicado en la revista EnergéticaXXI.

David Gómez Jiménez[1]

Oficina Económica y Comercial de España en Los Ángeles

Enero 2014

Un comentario recurrente entre los analistas es que EEUU nunca ha tenido una política energética definida. Y es cierto que, viendo la historia del país en materia energética, los vaivenes han sido frecuentes, en muchos casos provocados por graves problemas (carestías, enormes apagones…). Sin embargo, observando la organización política del país y las altamente variables condiciones externas (política exterior, cambios tecnológicos, descubrimientos), se entiende la gran dificultad de la toma de decisiones a largo plazo en este sector.

La política energética en EEUU recae, en la mayor parte, en los Estados, no en el gobierno federal. Ello se debe al nacimiento y desarrollo disperso que han tenido las empresas de electricidad (utilities), que se crearon desde principio de siglo como pequeñas empresas locales. Con el tiempo fueron creciendo hasta ir ocupando mayores espacios y, por la naturaleza de la transmisión eléctrica, constituyendo monopolios, que eran regulados por los Estados (a través de las Public Utilities Commissions – PUC) o autoridades locales. Ello sigue hasta nuestros días, con más de 3.200 utilities en el país, incluyendo empresas privadas, públicas, municipales e incluso cooperativas.

Quizás la primera vez que se vio la necesidad de una autoridad superior para regular el sector energético fue a partir del apagón del año 65, que afectó a más de 30 millones de consumidores por 12 horas. La segunda ocasión, sólo unos años después, fue la crisis del petróleo del 73, que agitó enormemente la conciencia de un país con un inmenso consumo energético, y que, pese a ser un gran productor, es uno de los mayores dependientes del exterior. A partir de entonces, el papel federal fue tomando mayor relevancia, sobre todo por temas de seguridad de suministro; aunque últimamente, y en menor medida, también por la concienciación medioambiental del problema del cambio climático.

Por ello, y a pesar que desde fuera del país se ve de forma contraria, el papel del gobierno federal y del presidente, en este caso Obama, es muy limitado en las decisiones finales que afectan al desarrollo energético o renovable. No obstante, sí que tiene un papel muy relevante cómo “guía de opinión” y es conocida su fuerte apuesta por la reducción de las emisiones de CO2 y el impulso a las renovables. Ello, junto con el balance de poder en las Cámaras de Representantes, modela la cantidad de incentivos fiscales, mal entendidos como subvenciones directas, que se destinan al desarrollo renovable. Aparte de ello, sí que controla el presupuesto federal a la investigación en energías alternativas, que es, y ha sido, muy elevado, lo que ha hecho que EEUU sea un líder tecnológico de renovables, aunque no en su instalación, como se verá después. Además controla un gran consumidor de energía, las agencias federales, que incluyen al ejército a través del Department of Defense (DoD). En este sentido, recientemente ha ordenado aumentar la cuota de consumo renovable para ellas hasta el 20% en 2020[2], lo que supone una buena oportunidad, donde las empresas españolas están bien posicionadas (ACS, Acciona y T-Solar están precalificadas para realizar proyectos para el DoD, entre 22 listadas).

Lo que realmente marca el desarrollo renovable a medio y largo plazo en el país son los denominados Renewable Portfolio Standards (RPS), que son objetivos de consumo renovable que algunos Estados se imponen (29 de los 52), y que van, por ejemplo, desde el 8% en 2025 en New York al 33% en 2020 de California o el 40% en 2030 en Hawaii. A partir de ahí, las propias utilities obligadas, supervisadas por los reguladores correspondientes, intentan que la adquisición de la nueva capacidad renovable sea lo más barata posible para el consumidor. Por ello, los proyectos se cierran a través de PPAs (Power Purchase Agreements) individuales con precios muy competitivos. Por ello, se estima que más del 80% de los RPS se han alcanzado gracias a la eólica, que es, en general, la tecnología renovable más barata actualmente[3].

Los incentivos fiscales actúan como catalizador en la consecución del PPA y de la financiación posterior del proyecto, y modulan la evolución de la instalación renovable en el corto plazo. La reducción de la carga impositiva al generador renovable, se traduce en ofertar un menor precio del PPA, por lo que, en realidad, los incentivos son una subvención a la utility y finalmente, al consumidor, que compra la energía renovable más barata. Aunque existen multitud de incentivos, los más importantes son los federales, Investment Tax Credit (ITC) y Production Tax Credit (PTC), junto con otras medidas como el cash grant y el loan guarantee, que ya no están disponibles. Los incentivos están continuamente en debate, dentro de una cuestión más general que es la política fiscal, que incluye otras muchas medidas e incentivos, y que ha sido famosa por las peculiares situaciones a las que ha llevado al país en 2013, bautizadas como Fiscal Cliff y Sequestration. Como resultado, en los últimos dos años, muchos de estos incentivos se han eliminado o reducido.

No obstante, aunque se realizaran completamente los RPS, que tienen un horizonte a partir del 2020, ello sólo supondría alrededor de un 10% renovable (sin incluir la gran hidráulica) en el mix de generación. Actualmente, las renovables suponen alrededor del 5,2% del total (más un 6,7% adicional de la gran hidráulica). De esa cifra, el 3,3% es eólico, el 1,4% biomasa, el 0,3% geotérmica y solar apenas llega al 0,2% del total[4].

Los RPS también están continuamente en debate dentro de cada Estado, y su aumento o disminución dependerá en gran medida de la evolución de los hidrocarburos no convencionales (Shale gas / Tight gas), que representan una revolución en el país y han abaratado los precios del gas natural para generación. Además reducen la dependencia energética externa y las emisiones de CO2 (si se utiliza para sustituir carbón, lo cual no está claro que vaya a ocurrir), siendo, en este sentido, el gran competidor de las renovables.

A continuación se va a repasar el estado de cada sector por tecnología.

Eólica

Como se ha comentado, es la tecnología preferida por sus bajos costes, siempre que exista recurso y no haya problemas ambientales relevantes como migración de aves. Actualmente existen algo más de 60GW instalados, siendo Texas el primer Estado, seguido de California y Iowa, según la asociación del sector, American Wind Energy Association (AWEA[5]).

La evolución de la potencia instalada ha dependido históricamente de la disponibilidad del incentivo PTC, que ha sufrido diversas cancelaciones y posteriores extensiones. Ello ha ocurrido también en los últimos años. Disponible inicialmente hasta 2012, la ausencia de acuerdo en su extensión provocó que ese año fuera record en instalación, con más de 13.000MW instalados, provocando la histeria por acabar los proyectos en curso para aprovechar la subvención. Finalmente, se acordó in-extremis, el último día del año, su extensión hasta el 2013, pero permitiendo que los proyectos terminen su construcción en los años siguientes. Con el fin del 2013, el incentivo ha expirado y no se ha conseguido su renovación, aunque la industria sigue presionando por ello.

Esta incertidumbre regulatoria ha provocado que, paradójicamente, siendo el 2012 un año histórico, en el 2013 se hayan instalado sólo 1.084MW en todo el país, 12 veces menos que el año anterior. Sin embargo, por la misma razón de aprovechar el PTC, ha sido el año record de proyectos que empiezan la construcción, con más de 12.000MW, que se terminarán en los próximos años. Como se ve, la política del incentivo PTC es lo que marca la evolución del sector.

En cuanto a eólica offshore, en 2013 se logró el hito de iniciar la construcción del que será el primer parque eólico offshore del país, el proyecto de Cape Wind[6], en la bahía de Nantucket, Cape Cod (MA), tras más de 12 años de permisos y litigios.

Solar Fotovoltaica

A diferencia de la eólica, la energía fotovoltaica no para de crecer en EEUU. En el tercer trimestre del 2013 alcanzó la marca de los 10GW instalados, y se estima, a falta de los datos finales, que en el total del año se hayan instalado alrededor de 4.200MW, según la asociación SEIA[7]. California es el Estado con mayor capacidad instalada, seguido de lejos por Arizona y New Jersey, este último gracias a una agresiva política de penalización por incumplimiento de los objetivos RPS.

El descenso de precios globales y la certidumbre regulatoria del país, ha propiciado que cada año se haya ido superado las cifras de instalación anteriores. En este caso, el incentivo preferido es el ITC, que tiene prevista su expiración en 2016, lo que concede un horizonte estable en el medio plazo. Después de ese año existe una total incertidumbre, por lo que se prevé un aumento continuo en la instalación antes de que llegue esa fecha para aprovechar el incentivo.

Por potencia instalada, el segmento de utility-scale (>1MW) es líder en capacidad y sigue creciendo. Sin embargo, el tamaño comercial (entre 10kW y 1MW) permanece prácticamente constante y está siendo rápidamente alcanzado por el segmento residencial (<10kW), que está experimentando un importante auge gracias al third-party ownership. Está modalidad consiste en que la empresa financia totalmente la instalación al dueño, que la paga mensualmente gracias a los ahorros, siendo rentable sólo si la utility local permite cierto autoconsumo o net-metering, al que, en general, suelen oponerse. La empresa pionera y líder en este campo es SolarCity, creada por los primos de Elon Musk (Tesla), y que cotiza en el NASDAQ desde finales del 2012.

La fuerte competencia entre los promotores de fotovoltaica, resulta en unos precios muy competitivos y fuerza a una importante concentración vertical, donde los propios fabricantes se ocupan de la promoción. Es claro el ejemplo de First Solar, que además de ser uno de los mayores fabricantes a nivel mundial es, de lejos, el mayor instalador del país. Esto deja poco espacio a promotores pequeños o extranjeros para acceder al mercado

La solar térmica de baja temperatura es casi inexistente, salvo en tejados de algunas regiones con mucha irradiación, como Arizona, o precios energéticos muy elevados, como Hawaii.

Termosolar

La solar térmica de concentración vive actualmente un momento agridulce. Por un lado, entre finales del 2013 y principios del 2014 se están poniendo en marcha proyectos que suponen la mayor adición de capacidad termosolar de la historia en EEUU. Sin embargo, ningún proyecto nuevo ha empezado la construcción en los últimos dos años, y los pocos que se encuentran en desarrollo, están atrapados en las fases de permisos o financiación.

En total, más de 1.300MW termosolares adicionales estarán online próximamente, donde las empresas españolas han tenido un papel protagonista, siendo promotores, ingenieros, constructores, tecnólogos o suministradores. Los proyectos, que son la culminación de un desarrollo de más de cinco años, se reparten en la zona suroeste del país[8]: Abengoa, con Mojave y Solana (280MW cada uno, cilindroparabólico), BrightSource, con Ivanpah (392MW, torre), Solar Reserve – Cobra, con Crescent Dunes (110MW, torre) y Nextera – Sener, con Genesis (250MW, cilindroparabólico).

Entre los que están en desarrollo, los más avanzados son los de Rice (Solar Reserve – Cobra, 150MW, torre), que tiene todos los permisos y PPA, pero no financiación, y Palen (BrightSource – Abengoa, 500MW, torre) que todavía no tiene todos los permisos.

El fin del apoyo federal como avalista, (gracias al loan guarantee, clave para el desarrollo de los proyectos actuales), los importantes requisitos de la tecnología y el auge del gas natural, dibujan un futuro muy incierto para la termosolar en el país.

Conclusiones

Aparte de las tecnologías comentadas, está la biomasa, que ha ido perdiendo cuota por su crecimiento lento y difícil, al igual que en el resto del mundo. Sin embargo, destacan algunos proyectos de biocombustibles, como el de Abengoa en Hugoton, Kansas. Y otras tecnologías, como la geotermia o la marina, se reducen a lugares y proyectos muy concretos. La cogeneración es posible que aumente su cuota por la mayor disponibilidad de gas natural.

En resumen, el desarrollo renovable en el país se encuentra en un punto de inflexión. Es probable que continúe su avance, pero a menor nivel que en los años precedentes, dado que se están alcanzando los objetivos marcados y que es improbable que estos aumenten a corto o medio plazo. La gran expectación que hay en los combustibles fósiles extraídos con técnicas no convencionales supone una fuerte competencia en las decisiones de los responsables de planear el futuro energético del país.


[1] Ingeniero Industrial (UPM), Diplomado en Empresariales (UNED). Director Departamento de Energía.

[3] AWEA State RPS Market Assessment 2013, John Hensley, 2013

[4] Ver www.eia.gov

[5] Ver www.awea.org

[6] Ver www.capewind.org

[7] Ver www.seia.org

Trabajar como ingeniero en Estados Unidos

La profesión de la ingeniería en EEUU es sustancialmente diferente a España u otros países latinoamericanos. Los requisitos para ejercer como ingeniero son distintos ya que se necesita una ‘licencia’ para poder firmar proyectos. Dichas licencias son concedidas por las Administraciones de los Estados y por tanto no existen Colegios profesionales como en España. Tampoco es necesario el visado de los proyectos, ya que la licencia valida o garantiza que el ingeniero que lo firma es competente, ya que además asume toda la responsabilidad civil y penal por ello.

Además el término Industrial Engineer no es una buena traducción de lo que se entiende en España por Ingeniero Industrial. Las especialidades de un ingeniero industrial en España, están en EEUU más diferenciadas. Existe Mechanical Engineer, Electrical Engineer, Chemical Engineer, Industrial Engineer y varias especialidades más, pero no existe un ingeniero generalista que pueda ocuparse de varios tipos de proyectos como suele ocurrir con los ingenieros industriales españoles. Industrial Engineer se asemeja a las competencias que tendría un ingeniero industrial con la especialidad Organización Industrial.

Organización de la ingeniería en EEUU

Hace poco más de un siglo, para ejercer de ingeniero no hacía falta ninguna prueba de competencia profesional. Para proteger la salud pública y la seguridad, se comenzaron a establecer leyes sobre licencias para ingenieros. El primer sitio fue en Wyoming en 1907. Ahora todos los Estados regulan la práctica de la ingeniería para asegurar la seguridad pública concediendo sólo a los Profesional Engineers (PEs) la autoridad para firmar proyectos.

Para ejercer de ingeniero para una empresa, no es necesario, en general, tener la licencia, puesto que existirán en la misma profesionales licenciados que serán los encargados de asumir las responsabilidades y firmar los proyectos. No obstante, estar ‘licenciado’ añade validez profesional al ingeniero y le hace más atractivo para su contratación. Sin embargo, se estima que sólo alrededor del 30% de los graduados en ingeniería obtienen la certificación.

Por otro lado, si la empresa va a ofrecer servicios de ingeniería, debe contar con al menos un ingeniero PE, y en muchos casos, este debe ser parte del Consejo de Administración. Ello es a veces una barrera importante para las empresas extranjeras (o de otro Estado) que quieren implantarse.

Para firmar proyectos es necesario, por tanto, obtener la ‘licencia’. Dicha licencia se denomina Professional Engineer (PE) y son emitidas y reguladas por cada Estado. Una vez obtenida, permite que al nombre del ingeniero se le añadan las siglas PE, por ejemplo David Gómez, PE. En líneas generales, estar licenciado implica:

  • Sólo un ingeniero licenciado puede preparar, firmar, sellar y presentar cualquier plano de ingeniería ante una autoridad pública, y sellar cualquier trabajo de ingeniería para clientes privados o públicos.
  • Los ingenieros licenciados tienen la responsabilidad de su trabajo y también de las vidas que se vean afectadas por su trabajo y deben seguir los altos valores éticos que su profesión requiere.
  • Muchos Estados requieren que los profesores que enseñen ingeniería estén licenciados.

Las instituciones que conceden las licencias son estatales, por ejemplo la Texas Board of Professional Engineers (http://www.tbpe.state.tx.us) en Texas o California Board of Professional Engineers (http://www.pels.ca.gov/) en California.

Aunque cada estado tiene sus excepciones, en líneas generales, para obtener la licencia hay que seguir los siguientes pasos:

  1. Graduarse en una Universidad en un programa de ingeniería, y en especial que esté aprobado por ABET (Accreditation Board for Engineering and Technology). Esta institución sin ánimo de lucro acredita la calidad del programa educativo y del centro donde se realice. ABET está dispuesta a certificar programas de centros fuera de EEUU y está involucrada en numerosos acuerdos internacionales con diversas instituciones, para asegurar la calidad de la ingeniería. De hecho tiene firmado un Memorandum of Understanding con la Agencia de Calidad, Acreditación y Prospectiva de las Universidades de Madrid. Buscando los programas acreditados en España, sólo aparecen tres universidades y siete programas: la Politécnica de Madrid (con Ingeniería Industrial , la que yo lo hice), la Politécnica de Valencia y la Universidad Ramon Llull. (http://main.abet.org/aps/Accreditedprogramsearch.aspx)
  2. Convertirse en un ingeniero en prácticas (engineer intern o engineer-in-training, EIT) tras aprobar el examen denominado Fundamentals of Engineering (FE). Ver entrada de este blog
  3. Ganar experiencia profesional. Todos los Estados requieren al menos cuatro años de experiencia profesional como ingeniero, en especial bajo la supervisión de otro Profesional Engineer antes de poder presentarse al examen de la licencia de PE.
  4. Aprobar el examen de Principles and Practice of Engineering (PE) en el Estado donde se desee trabajar. Dicho examen, así como el de Fundamentals of Engineering (FE) están gestionados por otra sociedad sin ánimo de lucro, NCEES (National Council of Examiners for Engineering and Surveying), que desarrolla, administra y puntúa los exámenes.
  5. Después la licencia se ha de mantener según los requerimientos del Estado a través de formación contínua, cursos o seminarios. (y las correspondientes fees)

La mayoría de los Estados reconocen las licencias de otros Estados, siempre y cuando estos tengan requisitos muy similares o más exigentes a la hora de adquirir dicha licencia.
No es necesario ser ciudadano americano o tener un visado de trabajo o de residencia (como la Green Card) para poder optar a la licencia de PE. Sin embargo, a efectos de identificación, se suele pedir el número de la seguridad social (Social Security Number – SSN) o el taxpayer identification number (ITIN). Para el Social Security, sí es necesario disponer de un visado que permita trabajar en el país, a diferencia del ITIN, que lo concede el Internal Revenue Service (IRS) a cualquier persona.
A continuación, se va a comentar con más detalle los trámites y exámenes para la obtención de la licencia en California, aunque, como se ha explicado, es similar en el resto del país.

Continúa leyendo en Aprobar el Fundamentals of Engineering (FE) y ser Engineer in Training (EIT) en California

Hidrocarburos no convencionales en EEUU y sus implicaciones

Artículo publicado en Energética XXI, en diciembre 2013:

http://www.energetica21.com/revistas-digitales/diciembre-2013

Escrito por:

Jorge Sanz Oliva [1]

David Gómez Jiménez [2]

Jaime Portero Larragueta [3]

El auge de los combustibles fósiles no convencionales está cambiando el panorama energético mundial y es un foco de atención para inversores, reguladores, empresas y ciudadanos. Sin embargo, su explotación no es sencilla y tiene importantes impactos ambientales, sociales y económicos. En este artículo se explica dónde, cómo y por qué ahora se están explotando y las implicaciones que tienen en el país que lo ha visto nacer: Estados Unidos.

*Esta parte impresa es el resumen de un artículo más largo que se puede consultar en:

Hidrocarburos no convencionales en EEUU y sus implicaciones

Origen

La primera consideración es que estos hidrocarburos no son distintos en absoluto a los convencionales; su génesis es la misma aunque su geología no lo sea. Como es sabido, los hidrocarburos se han creado a lo largo de cientos de miles años, a partir de materia orgánica primitiva y otros sedimentos que se compactaban y petrificaban dejando intersticios donde se quedaban contenidos los hidrocarburos. Este tipo de rocas se denominan en la jerga del petróleo generadoras o madres. Desde ellas, los hidrocarburos migraban hacía las bolsas convencionales que se explotan desde principios del siglo XIX. Sin embargo, muchos de los hidrocarburos formados siguen todavía retenidos en las rocas generadoras, de donde no han podido migrar, y adquieren su nombre porque se explotan con técnicas ‘no convencionales’[4].Explotacion de Shale Gas usando fracking.

La característica más importante de estos estratos es su baja permeabilidad, es decir, su poca capacidad para permitir el paso del petróleo o gas, siendo cientos de veces menor que las rocas tradicionales. Existen tres tipos de formaciones donde se pueden encontrar hidrocarburos retenidos: Coal Bed Methane (CBM), Tigh Gas/Oil y Shale Gas/Oil. Estos dos últimos se encuentran, en general, en formaciones a grandes profundidades, mientras que el CBM puede darse en estratos superficiales. En cualquier caso, los tres se explotan con las técnicas de fracking. El CBM y las Tigh Sands se llevan explotando desde los 80, mientras que el Shale Gas/Oil ha despegado, de forma exponencial, a partir del 2005[5], ya que su explotación es más compleja por ser el tipo de roca menos permeable de los tres.

Explotación

La razón por la que se han desarrollado ahora estos hidrocarburos y no antes, se debe a una combinación de factores: apoyos públicos a la investigación, mejoras en las técnicas de perforación y estimulación de los pozos (fracking), y ventajas regulatorias que han facilitado su desarrollo.

Para poder extraer los combustibles de estas rocas tan poco porosas, es necesario abrir las fracturas existentes y crear muchas más nuevas, permitiendo unir las micro-cavidades donde se encuentran alojados los hidrocarburos. Ese es el objetivo de la estimulación de pozos, que es una técnica que se viene empleando con distintos fluidos (y explosivos) en la industria del petróleo desde finales del siglo XIX, en pozos convencionales para mejorar su rendimiento (actualmente se aplica en más del 60% de los pozos). Para rocas poco permeables, se ha estado investigando en EEUU desde los años 50, a iniciativa pública y privada. Sin embargo, no fue hasta el año 1997, cuando la compañía Mitchell Energy, tras años de pruebas en la cuenca de Barnett (Texas), consiguió dar con la mezcla de fluidos de fracturación adecuada (agua, arena o proppants y diversos químicos) para hacer rentable su explotación. El método se denominó slick-water fracturing (literalmente, fractura con agua ‘escurridiza’)[6].

Además de ello, la explotación de estos hidrocarburos no hubiera sido tampoco lucrativa si no se hubiera avanzado en las técnicas de perforación. La tecnología actual permite perforar pozos verticales que en cierto punto (kick-off point) son capaces de girar y orientarse siguiendo el estrato, de forma horizontal o en direcciones más complejas, y permite avanzar varios kilómetros en estos ‘laterales’.

El aprovechamiento actual del Shale y las Tight Sands supone un fuerte desarrollo industrial y un importante impacto en el terreno. Cuando se ve una foto aérea de estas explotaciones, se aprecian un gran número de plataformas esparcidas en el terreno (entre 400 y 1000m)[7]. Además, de acuerdo con la industria[8] y la Environmental Protection Agency (EPA)[9], por cada pozo que se perfora, es necesario entre 4 y 30 millones de litros de fluido para estimularlo, lo que supone una cantidad enorme de agua y residuos a gestionar en el conjunto regional.Explotacion de Shale Gas usando fracking.

La física que subyace en la estimulación y rotura de la roca es tremendamente complicada. A pesar de que se lleva investigando en este campo varias décadas, todavía no se comprende cómo se produce la extracción de los hidrocarburos[10]. Lo que sí se conoce, y ha causado cierta sorpresa, es el bajo rendimiento de extracción con el tiempo[11]. Con datos de los pozos que se llevan explotando, se ha visto que la producción disminuye de forma exponencial tras la estimulación hidráulica. Por ello, algunos consultores como Arthur Berman[12] o el Post Carbon Institute[13] han disparado las alarmas sobre una posible burbuja en el sector, ya que la financiación necesaria se puede estar consiguiendo con unas expectativas de retorno infladas18.

Regulación

El otro factor clave para su desarrollo ha sido disfrutar de un marco regulatorio muy favorable. En EEUU, los derechos mineros son privados, y reciben considerables ingresos de su explotación[19]. Por ello, la actividad energética se ha convertido en un negocio paralelo en muchas zonas rurales.

En cuanto a la regulación medioambiental, en EEUU existe un modelo llamado corporativismo federal, por el cual los Estados tienen casi todas las competencias. El gobierno federal dicta unas normas que suponen un mínimo que todo el país tiene que cumplir, pero que los Estados pueden hacer más estrictas. La normativa federal se vio especialmente modificada en 2005, en la Energy Policy Act, hecho que se conoce como el Halliburton Loophole (laguna jurídica). Dicha ley de 2005 fue promovida por el entonces vicepresidente, Dick Cheney (Republicano), que accedió al poder tras ser el presidente de la empresa Halliburton, una de las mayores compañías en el suministro de equipos y fluidos para la perforación. En dicha ley, se concedieron importantes exenciones a la industria del petróleo y del gas, allanando el camino para la técnica de fracking, sobre todo en la gestión de aguas y vertidos.

Por tanto, el grueso de la regulación recae en los Estados, que están legislando de forma desigual. Por ejemplo, Nueva York ha establecido una moratoria al fracking o Arkansas a la inyección de vertidos en depósitos profundos hasta estudiar su sismicidad.

Por otro lado, a nivel federal, tiene un papel de referencia y siempre controvertido la EPA, que lleva estudiando los impactos del fracking desde hace décadas[14]. Recientemente, destacan sus investigaciones en Pavillion (Wyoming)[15] y Dimock (Pennsylvania)[16], donde ha encontrado productos químicos en el agua de consumo que se emplean en la estimulación hidráulica de pozos cercanos y en valores superiores a los normales. No obstante, en Dimock, declaró que el agua era ‘segura para su consumo’ porque no superaban los estándares federales; y en Pavillion, ha abandonado la investigación en junio de este año.

Aunque la composición de los fluidos de fracturación ha sido clave para el desarrollo de la técnica, esta es desconocida por la opinión pública, ya que no es obligatorio revelarla tras el Halliburton Loophole. No obstante, la industria ha elaborado la iniciativa Fracfocus11, donde se publican voluntariamente ciertos datos de los productos que se inyectan. Generalmente, el fluido está compuesto por un 90% de agua; 9% proppants y alrededor de un 1% aditivos químicos. Estos últimos, son responsables de la efectividad última de la mezcla y de la posible peligrosidad del slickwater para el medio ambiente. La gran cantidad de residuo que retorna de los pozos una vez estimulados (flowback), tiene dos destinos habituales: el vertido profundo en cavidades que eran antiguas explotaciones de hidrocarburos, y la reutilización en estimulación de otros pozos.

Implicaciones

Aunque según la industria hay varios miles de pozos estimulados de forma segura con esta técnica, se han denunciado algunos casos de contaminación de acuíferos por los fluidos y también por metano, que puede aparecer en grifos domésticos e incluso inflamarse[17]. Las complicaciones pueden surgir por la deficiente cementación de los pozos, que es un problema conocido hace décadas como gas migration control, y que también ocurre en la perforación convencional[18]. Sin embargo, se ve magnificado por la gran cantidad de perforación que exigen los hidrocarburos no convencionales, las grandes presiones y el desarrollo explosivo y rápido que se está realizando, donde quizás no se están empleando las mejores prácticas disponibles[19]. Otra potencial vía de contaminación en aguas superficiales, es por las escorrentías de pluviales o derrames, ya que las balsas de flowback, se disponen a cielo abierto[20].Marcellus Shale Wastewater Sludge Ponds

Un impacto muy debatido, es el de la sismicidad inducida por el vertido en depósitos profundos. En ciertas zonas donde se está realizando fracking, se ha percibido un aumento significativo del número de terremotos, de baja y media intensidad. Esta sismicidad tampoco es nueva y se conoce como ‘activación de falla’. La introducción de fluidos a presión puede hacer que las fallas se desplacen tras repartir las tensiones creadas en el terreno. Esto origina pequeños seísmos que pueden tener especial relevancia en zonas urbanas.

A pesar de ello, el interés de los diferentes gobiernos por estos combustibles es evidente, ya que puede reducir su dependencia energética[21]. Por ello hay un cierto debate sobre permitir las exportaciones de gas en grandes cantidades desde EEUU. En el entorno regional, también está teniendo una creciente importancia. Destaca el caso de North Dakota, que se ha convertido en el segundo productor de petróleo por la explotación de Shale Oil en la cuenca de Bakken. Gracias a ello, el Estado tiene una tasa de desempleo del 3%, aunque su población no llega ni al millón de habitantes.

Por otro lado, la situación en Europa es muy distinta. Aunque es objeto de estudio por la Comisión Europea, todavía no hay legislación común. Por ello, algunos Estados y regiones han tomado la iniciativa: Francia, Luxemburgo, Holanda, Republica Checa, Bulgaria, Westfalia o Cantabria en España, han establecido moratorias hasta que se evalúe el impacto de las explotaciones.

En cualquier caso, hay que tener cierta cautela con las cifras de los recursos existentes, ya que, por ejemplo, un reciente informe de la US Energy Information Administration ha rebajado las reservas técnicamente recuperables en España a 226bcm21, mientras que la industria española afirmaba, meses antes, valores alrededor de los 2.000bcm[22].

Conclusiones

En resumen, los hidrocarburos no convencionales no son algo distinto a los tradicionales, y su explotación se ha hecho posible gracias a una combinación de factores que se han dado en Estados Unidos, entre los que destaca la investigación y un entorno regulatorio favorable. El potencial como fuente energética parece muy elevado aunque existe gran incertidumbre en su cuantificación por la complejidad de la fracturación en la roca. Los riesgos ambientales existen, pero pueden ser mitigados o reducidos con la regulación adecuada, que todavía no parece haberse definido.

La sociedad se encuentra de nuevo ante una encrucijada entre el desarrollo económico a corto plazo y unos efectos y costes que se observarán a largo plazo. Para tomar la decisión, es necesario disponer de información completa y verídica que permita cuantificar las externalidades. Estos hidrocarburos llevan miles de años en el subsuelo, y su explotación no es una oportunidad que pueda desaparecer, sino todo lo contrario, el paso del tiempo sólo puede mejorar la técnica, abaratar costes y cuantificar los riesgos, en base a una mayor experiencia internacional. Por tanto, se aconseja ser prudente, ya que este tipo de decisiones tienen amplias repercusiones en la sociedad y generaciones futuras. Con la correcta asignación de costes, será el propio mercado el que decida cuándo es óptima su explotación.



[1] M.Sc. London School of Economics. Consejero Económico y Comercial.

[2] Ingeniero Industrial (UPM), Diplomado en Empresariales (UNED). Director Departamento de Energía.

[3] Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos (UPM). Técnico en Comercio Exterior.

[4] Gas No Convencional en España, una oportunidad de futuro. Consejo Superior de Colegios de Ingenieros de Minas, 2013

[5] www.eia.gov

[6] US Government Role in Shale Gas Fracking History: An Overview and Response to Our Critics, Trembath, 2012

[7] blog.skytruth.org

[8] www.fracfocus.org

[9] Draft Plan to Study the Potential Impacts of Hydraulic Fracturing on Drinking Water Resources, EPA, 2011

[10] Multidomain Data and Modeling Unlock Unconventional Reservoir Challenges, Ganguly and Cipolla, Society of Petroleum Engineers, 2012

[11] Evolution of the Barnett Shale: Inception to Date, Horizontal Well Completions in North American Shale Plays, Nick Steinsberger, 2012

[12] petroleumtruthreport.blogspot.com

[13] shalebubble.org

[14] www2.epa.gov/hfstudy

[15] www2.epa.gov/region8/pavillion

[16] www.epa.gov/reg3hwmd/npl/PAN000306785.htm

[17] gaslandthemovie.com

[18] Getting to the root of Gas Migration, Bonett and Pafitis, Oilfield Review, 1996

Predicting potential gas-flow rates to help determine the best cementing practices, Crook and Heathman, Halliburton Energy Services, 1998

[19] Fluid Migration Mechanisms Due To Faulty Well Design And/Or Construction: An Overview And Recent Experiences In The Pennsylvania Marcellus Play, Anthony R. Ingraffea, 2012

[20] Could Shale Gas Power the World?, Bryan Walsh, Time, 2011

[21] Technically Recoverable Shale Oil and Shale Gas Resources: An Assessment of 137 Shale Formations in 41 Countries Outside the United States, EIA, junio 2013

[22] Evaluación Preliminar de los Recursos Prospectivos de Hidrocarburos Convencionales y no Convencionales en España, ACIEP, marzo 2013

I will buy your gas tomorrow

Introduction

Our world and society have changed in the two last centuries more than in the two last millennia. The innovations born at the Industrial Revolution have modified our way of living probably only comparable to the Neolithic Revolution, when humans leaved their nomads lives to settle in cozier places thanks to agriculture.

The turning point that motivated Industrial Revolution was to learn how to dominate heat for generating power and how to use this power. Moreover, the prior changes on the structure of the civil society allowed the raise of innovation and scientific research. The last four or five generations of humans have understood and modified the world more than the hundred generations before. The changes have been so profuse and fast that today we are still catching up.

Nevertheless, probably these changes would not have taken place so quickly without the tremendous energy provided by fossil fuels. As it is known, fossil fuels were formed by natural processes such as anaerobic decomposition of buried dead organisms. Millions of years ago, those organisms processed CO2 and water to create high-energy chemical compounds, through the mechanism of photosynthesis. Those compounds evolved over geological time till what they are today, sometimes exceeding 650 million years. In other words, they are sun energy stored and chemically processed long time ago.

Unfortunately, burning fossil fuels is not free. They have condemned our society to two big issues which are getting worse every day, little by little, and that will probably drive to catastrophic consequences. The first problem is that fossil fuels are not infinite. Despite reserves of fossil fuels are expanding along with new exploration and techniques, some day they will end. Forecasts say that we will have oil for one or two centuries but coal will last three or four centuries more, under current consumption. The second big problem is related to a combustion product, the CO2 (burning is actually reversing the formula that created fuels). That gas is probed to be responsible for the global warming effect. The consequences of the generalized increase of earth temperature are unknown and under discussion, but there is consensus in that it is not prudent to modify a complex system as a planet ecology. This problem is closer in time and there is great literature and possible solutions (sequestration, cap-and-trade, quotas, CDMs…) to avoid or mitigate it, despite no one of the solutions have achieved to be effective enough to solve the problem.

This paper is focused on the first problem, especially oil which is used mainly for transportation. The common response to the issue is related to fuels substitutes. As oil becomes scarce, its price will rise, and today expensive substitutes will be profitable then, addressing to a smooth transition (Simon, 1996). Despite that could be probably true, there are some authors (Meadows, 1972; Barbier, 2005) who warn that this transition can slow down economic growth and cause a miserable crisis for a long time. Nevertheless, our bad decisions today are definitely creating challenging issues for future generations. There is an important intergenerational externality here, which is causing sub-optimal economic decisions from a broad time point of view. There is not only a moral o ethic problem here; I believe that this is an economic problem that should be faced by any responsible social planner.

Our current human generation should not be the only owner of the earth gratitude in terms of resource availability. Similar to a free rider in a public bus, we are taking advantage of the world endowment of energy. In thermodynamic terms, out rate of entropy generation (that is order or energy degradation) is greater than the system order creation (mainly by the sun supply), addressing to a non-sustainable equilibrium.

In this paper, I will try to address this economic problem and pose solutions or elements to take into account to solve it. The ideal conclusion would be to answer the question How much I owe you for using oil today, so avoiding you from using tomorrow?

Intergenerational externalities as a particular case of the Tragedy of the Commons

From my point of view, the biggest problem of capitalism is that the system confuses value with price. The dogma is that the value of the goods is the price that any consumer is willing to pay for it. In other words, for things that does not have price or its price is zero, they have no value or they are useless. For instance, nobody would pay a penny for a can of pure air or for knowing that there is an animal similar to the elephant with a horn in the face. However, nobody would say that clean air or black rhinoceros (an animal about to extinct) are worthless. Worthless means that your utility (or satisfaction) is the same having or not the good. Obviously nobody can be equally happy with clean air than with contaminated, as well as, nobody could say that watching a rhinoceros in a zoo or TV cannot cause someone else´s satisfaction.

Nevertheless, under our current economic and social scheme, these things have not price, or it is very difficult to determine, because, actually, there is not a market for them. That end in economic problems, like depletion, abusing, scarcity or injustice. That is what is known in economics as externalities. The common definition for externalities is a cost or benefit that is not transmitted through prices in that it is incurred by a party who was not involved as either a buyer or seller of the goods or services causing the cost or benefit. Quantify externalities is the hard part and the challenge for our current economic model.

As it has been said, the root of the problem is to set the price for those goods that are not traded in a market. One common resulting issue is what is known as the Tragedy of the Commons, that can be summarized in the depletion of a shared resource by individuals, acting independently and rationally according to each one’s self-interest, despite their understanding that depleting the common resource is contrary to the group’s long-term best interests.

There are many examples of this problem. In the figure below, some examples have been plotted considering the time to suffer the issue and the time required to solve the issue, with the current technology and knowledge, approximately. Note that the scale is logarithmic and that some issues do not have possible solution (or the time to solve them is infinite).

Sustainability issues, time to solve vs time to occur

Moreover, two lines have been projected, marking the area of influence of each human generation, which, for developed countries, could be considered for simplicity around a century. The area between axis and dotted lines (<100 years) is the temporal limit when the acts of a generation can be seen and can be solved within itself. That is to say, issues in that area could be, in theory, easy to solve or avoid for rational consumers, since they personally can see the results of their actions.

That happens in real world. There are successful mechanisms and examples that have solved these issues. For instance, the Montreal Protocol for protect the ozone layer, the cap-and-trade program of EPA for SO2 emissions that provoke acid rain, or toll highways for reduce traffic. In general, problems that can be solved (or regenerated) in less than a century (under horizontal dotted line), can be solved setting up a quota. However, a quota is almost useless for nuclear waste or oil consumption, since the problem will occur sooner or later.

Another important factor is that the time to problem was under the limit when the current generation can suffer the issue or think that they are in charge to solve it (on the left of the vertical dotted line). In this case, it is feasible that different governments achieve an agreement to put a limit in the shared good or, at least, everyone agrees in that the problem does exist. There are still many advocates that doubt about the climate change or even the depletion of fossil fuels (for instance, John Skvarla, secretary of the Department of Environment and Natural Resources in North Carolina), as new reserves or methods (as fracking) are emerging. The common response is to rely on future innovation to get rid of the issue. It seems risky to trust in scientists that are not born yet, for clearing up problems that we have not been able to solve.

There is an ancient implicit psychological factor in all of this. Despite we usually take care of our children, it is very difficult to make decisions thinking in more than two or three generations. The uncertainty of our lives, tend to overvalue the present to the future, and that can represent a failure from the complete timeline view. Our capitalist economy follows this principle, and the rate is the inflation. Money today values more than tomorrow, or translating in goods, a gallon of gas today values more than tomorrow, so, for us, it is worthier to burn it today. But maybe, the demand and human needs of tomorrow are greater than today, so, actually, a gallon of gas could value much more in future than today. This is what happens with exhaustible resources. However, it can be difficult to ask an oil producer to not sell oil today and leave it to his great grandchildren to use it for making more profit.

This type of issues are called intergenerational externalities, that is, cost or benefits that are not transmitted through current prices and are assumed by future consumers. They are, in fact, a Tragedy of the Commons case when more than one human generation is involved.

Current and future generations have limited opportunities for trade or coordinate polices, and, moreover, it would be an asymmetrical negotiation, when the current generation has an advantageous position over the future ones. So, traditional solutions as Coase’s theorem, quotas or prohibitions are ineffective methods, as it can be seen in real world, where the problems on the upper-right corner remain unresolved.

The economics of exhaustible resources

The first economist who studied these issues in depth was Hotelling in 1931. As he stated in the first lines of his article, contemplation of the world’s disappearing supplies of minerals, forest and other exhaustible assets has led to demands for regulation of their exploitation. The feeling that these products are now too cheap for the good of future generations, that they are being selfishly exploited at too rapid rate, and that in consequence of their excessive cheapness they are being produced and consumed wastefully has given rise to the conservation movement. He studied the case from the producer point of view in different market cases as competition, monopoly or oligopoly. The concern, at that time, was to find the appropriate rate of extraction that maximize the ‘total utility’, since restricted exploitation could raise prices over benefiting producers, but excessive production could sink the prices and bankrupt producers. His conclusion is called the Hotelling’ rule: the most socially and economically profitable extraction path of a non-renewable resource is one along which the price of the resource, determined by the marginal net revenue from the sale of the resource, increases at the rate of interest. His work laid the foundation for further research in the field of non-renewable resource economics, and derived from the classic model called cake-eating economy.

Before the 1970s, serious attention was not given to Hotelling’s views regarding economics of exhaustible resources. Great Depression and World Wars recoveries were more impending issues. However, the oil crisis on 70s, and the work of Meadows and the Club of Rome, set off another period of intense public concern for natural resources.

The reality is not so simple as the Hotelling model, since, there are capital and/or technical change that can compensate for the decrease of the resource. That has been deeply studied by economist as Solow (1974), Stiglitz (1974) or Dasgupta and Heal (1974, 1979), who have cared about how to maintain growth in an economy based on exhaustible resources. Under different hypothesis, they conclude that an optimal path of extraction with a positive consumption exists if the discount rate is high enough. Then, the declining use of the resource is compensated for by capital accumulations. In simple words, if the yields of the capital investment (and technology development) are high enough to compensate the lost of the resource, then exhaust the resource would not badly affect the economy. Similar conclusions are posed using the maximum criterion or Rawls’s criterion: if the elasticity of output with respect to capital is greater than that of the resource used, then a sustainable positive level of consumption exists. That introduces the concept of efficiency, meaning that it could be sustainable if what you obtain by using a resource (for instance, a car moving) is greater than the value of that resource (oil) used.

Nevertheless, it is not clear what should be the sustainable discount rate in the case of oil, or what is the actual value obtained for using oil. So the solutions go from not using the resource at all (total conservationism or ‘dictatorship of the future’) to using it at a certain rate (‘dictatorship of the present’).

Moreover, these economic models do not cope with intergenerational equity or altruism questions; and they do not take into account the fact described in previous paragraphs, about the discrepancies between the today decision maker and the future affected. For that reason, the overlapping generations (OLG) framework have been used recently to address the problem. Different models and assumptions have been studied by Howarth (1991) o Gutierrez et al. (2003).

Another interesting example of sub-optimal economic allocation due to intergenerational externalities has been recently studied by Lazkano (2012), using the OLG model and regarding the positive externality of research and development in clean energies. In her work, it is demonstrated that as consumers do not care about the effect of capital accumulation on future pollution, their demand for clean technologies is not sufficiently high to offset the negative effect on the environment. Moreover, the economy’s transition from dirty to clean technologies, […], might not occur because of the insufficient demand for clean technologies. And as a result, when agents care little about the environment, environmental quality not only deteriorates but economic growth can be negative.

That represents a market failure. In the same way, not compensate future generations for consuming an exhaustible resource implies that the current demand of oil can be greater than the optimal and the oil price lower than the optimal. That price probably is not high enough to encourage investigation and investment in substitutes as renewable sources. That results in an inferior rate of substitution and a delay in the transition, letting some future generation to assume these costs and facing lower economic growth.

All of the previously commented models try to find the optimal solution or the best extraction path. Another approach has been currently studied by other economists as Martinet et al. (2006), focusing on feasible solutions, that is, viable development paths that can be or not the optimal. With that, they lower the requisites for achieving a sustainable economy and find interesting conclusions.

Trying to calculate a figure to add to the current price of oil can be hard and it will need more time and effort than the scope of this paper, but, however, I will try to contribute with some ideas with a simple example, in the next section. That quantity should be a tax on the consumption of oil specifically designated to investigate in oil substitutes (increasing technology development) or a ‘green’ fund for future generations (increasing capital accumulation).

The cake of oil

Let’s imagine a simpler and graphical example of what we are discussing here. Imagine a cake that is sliced in 20 pieces. Imagine that there is a cue of 20 people waiting for eat one piece everyone. Each person can take as many as pieces he or she wants and are on the plate at that turn, and they cannot discuss between them, only with the next or two next persons on the cue. They would be happy just eating one piece (1/20), but if they take more, it is ok.

The first person in the line can perfectly take all of the cake, eat one piece and throw away the rest, but he does not so because the second person is watching out and he does not want to be a bully. However, he takes two pieces (2/20), one more just in case he gets hungry again. The second person does the same, and so the third and the rest ones (maybe the ninth and tenth would take only one regarding the almost empty plate, but it doesn’t matter). The problem arises with the eleventh and following, because there is not more cake on the plate. So ten people are more than happy but other ten are very disappointed because they eat nothing; and moreover, the first tenth have already left the fiesta¡

If you have gone to any party, you know that this is possible to happen. Now, just substitute the cake for an exhaustible resource as oil, and each person in the line for a complete generation, and you have our oil-based economy. It is obviously much more complicated in reality, because that cake can produce other outputs, there are substitutes for it, and the price fluctuates pushed by momentary offer and demand. All of these assumptions are considered and studied in the articles mentioned before.

Looking at the historical prices of oil, plot below (inflation adjusted, red line), it can be seen a great stability in prices until the oil crisis, that seems a steady and pace cake-eating model. It reminds me to the first lucky tenth. From the 70’s the prices started to fluctuate, due to the decisions of some of the people to keep some of the cake for rising prices (let’s call them party-poppers?) and the crazy new game called ‘trade the cake’ where the party animals play to exchange pieces of cake betting some money.

History of oil prices without inflation

Maybe, the simple cake example could be solved just by imposing a quota (a sign with ‘please one piece by person’), but imagine an infinite cue with people with bigger or lower necessities. That bring to us to what has been posed in previous paragraphs, how to define an extra price or define the externality for consuming today an exhaustible resource on future generations? How create a market where consumers do not exist yet? It would be difficult to get this number but one thing it is clear, it has to be something.

This type of economic and social justice problems considering generation’s distribution have been addressed by some oil-producers countries and regions. Some countries and regions have established the so-called permanent funds, which are sovereign investment funds where the royalties for resource exploitation are saved and re-invested, letting future generations to enjoy the benefits of the resource endowment. Some examples are the Alaska Permanent Fund, the Alberta Heritage Savings Trust Fund, the State Oil Fund of Azerbaijan, the Future Generations Fund of the State of Kuwait or probably the largest one, the Government Pension Fund of Norway, previously known as The Petroleum Fund of Norway. These funds were not actually created with the objective to allocate benefits among generations; despite it is a consequent benefit. They were created to avoid the problems known as the Resource Curse, Paradox of plenty or Dutch Disease, which refer to the paradox that countries and regions with an abundance of natural resources, tend to have less economic growth and worse development outcomes than countries with fewer natural resources. This is hypothesized to happen for many different reasons, including a decline in the competitiveness of other economic sectors (caused by appreciation of the real exchange rate as resource revenues enter an economy), volatility of revenues from the natural resource sector due to exposure to global commodity market swings, government mismanagement of resources, or weak, ineffectual, unstable or corrupt institutions. That is probably happening nowadays in North Dakota, where the boom of the exploitation of shale oil is creating a great inflation in costs (outsize prices in rents, salaries, etc) that are drowning other non-oil related business. (Dobb, 2013).

The royalties are dedicated to the fund, which give it back to citizens as a yearly dividend (in some cases like Norway, that amount is determined by the Constitution). That resolves partially the inflation effect through sterilization and providing a stable revenue stream. As a consequence, allocate the benefits of exploitation among time, compensating future generations of the country for emptying the resource endowment. Nevertheless, that is not being done in a worldwide basis, creating a future problem of injustice.

Conclusions

In this paper, some relevant problems and ideas related with exhaustible resource exploitation have been posed. It is clear that allocating benefits and cost between different generations drives to economic issues than are not totally resolved. As many other current problems of our society, solutions and decisions should be taken considering the whole world and next generations.

Probably the existing system of resource extraction and consumption is not the best solution and is creating a problem that must be dealt by future generations. How to find the best answers is now under debate by economists. Nevertheless, there are some solutions running as the permanent funds, which should be adopted and considered as a regular basis. Moreover, I think that the investment policy of these funds should be oriented to projects that achieve reduce or eliminate the dependency on the resources that feed them. Otherwise, the future is probably compromised.

So, if we would want to buy the gas of our great grandchildren, we should start to save money now, since, they are actually paying part of our gas today.

References

  • Barbier Edward B., Natural resources and economic development, Cambridge University Press, Cambridge, 2005
  • Dasgupta, P., Heal, G., The optimal depletion of exhaustible resources, Poceedings of the Symposium on the Economics of Exhaustible Resources, 1974
  • Dasgupta, P., Heal, G., Economic Theory and Exhaustible Resources. Cambridge University Press, 1979
  • Dobb, E., The New Oil Landscape. National Geographic, 2013
  • Gutierrez, M.J., Agnani, B., Iza, A., Growth in overlapping generation economies with non-renewable resources, Journal of Environmental Economics and Management, 2003
  • Hotelling H., The Economics of Exhaustible Resources, The Journal of Political Economy, 1931
  • Howarth, R.B., Intertemporal equilibria and exhaustible resources: an overlapping generations approach, Ecological Economics 4, 1991
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  • Solow, R.M., Intergenerational equity and exhaustible resources, review of economic studies, Proceedings of the Symposium on the Economics of Exhaustible Resources, 1974
  • Stiglitz, J., Growth with exhaustible natural resources: efficient and optimal growth paths, Proceedings of the Symposium on the Economics of Exhaustible Resources, 1974

Artículo publicado sobre certificación sostenible LEED

Las edificaciones juegan un papel prioritario en la sostenibilidad de las sociedades, puesto que representan, en los países desarrollados, el primer foco de emisiones de CO2, seguidas del sector transporte y de la industria. Además, según la U.S. Energy Information Administration (EIA), las edificaciones son responsables del 40% del
consumo de energía primaria, el 72% del consumo de energía  eléctrica y el 13% del consumo de agua potable. Por lo tanto, un diseño y operación adecuados de ellas, pueden suponer grandes mejoras en el objetivo de crear una sociedad sostenible.

Con este fin se creó en Estados Unidos en el año 1993, el U.S. Green Building Council (USGBC), que tiene la misión de “transformar la manera en que los edificios y las comunidades se diseñan, se construyen y se operan; permitiendo un entorno próspero, sano y medioambiental y socialmente responsable que mejore la calidad de vida”.

En el siguiente artículo se explican y comentan las principales características de esta certificación energética de edificios, publicado en este documento elaborado por el grupo de trabajo coordinado por el COIIM en Conama 2012, celebrado en Madrid del 26 al 30 de noviembre de 2012, donde ha sido presentado y debatido con los asistentes a la sesión.

Conama2012 Eficiencia energética en edificios. Implicaciones de la nueva Directiva Europea