Modelado y análisis del sistema energético ecuatoriano con un enfoque en recursos no renovables

Abstract

Energy is a key input for achieving economic growth and satisfying human needs. The increase of economic activity has triggered a rise in energy demand with a large share of fossil fuels in the mix. The use of these finite resources has caused environmental impacts that could compromise earths’ future if current trends persist regarding energy use. Thus, modelling future trajectories of socioeconomic and energy systems considering biophysical limits is a key point for assessing the sustainability of these possible futures. This doctoral thesis depicts the complete development of an integrated assessment model (IAM) energy-economy-environment for Ecuador that will assess energy scenarios up to 2050, with a previous modelling of national oil extraction considering geological constraints. The model named EEDEC (Ecuador Energy Development under Energy Constraints) has been developed using a System Dynamics approach and includes new features compared to previous IAMs for Ecuador. Some of the features included are representation of biophysical limits regarding energy availability at national and global scale, and its feedback on the economy and energy use, and modelling oil export policies. Potentiality of the model was shown through simulation of BAU scenarios. If current trends persist, energy shortages might occur causing a potential recession by 2040. Despite its condition of oil producing country, Ecuador maintains a high dependency on fuel imports. Which makes the country vulnerable to changes in global supply of liquid fuels. EEDEC model also assessed energy transition scenarios for Ecuador. This analysis shows that maximum efforts are necessary for a profound change of the country’s energy system. Policies for massive deployment of renewables for electricity generation, energy efficiency improvement, reduction of oil exports, and introduction of new technologies are necessary for all economic sectors, especially transportation. Even if scenarios depict a reduction in the use of oil products, these fuels will still be part of the energy mix by 2050. Ecuador would still depend on energy imports and be vulnerable to changes in energy availability in international markets.

La energía constituye un insumo fundamental para el crecimiento económico y la satisfacción de necesidades de la humanidad. Con el incesante incremento de la actividad económica, ha aumentado a su vez el consumo de energía, el cual actualmente tiene un predominio de fuentes fósiles finitas. Esto ha provocado impactos en el ambiente que pueden comprometer el futuro del planeta si no se modifican las tendencias actuales de comportamiento de sistemas socioeconómico y energético. En este sentido el modelado de las trayectorias futuras de estos sistemas considerando los límites biofísicos y sus relaciones es clave para evaluar la sostenibilidad de estos posibles caminos. La presente tesis doctoral describe el desarrollo completo de un modelo de evaluación integrada (IAM por sus siglas en inglés) energía-economía-ambiente para Ecuador, a través del cual se analizan escenarios energéticos a 2050, comenzando con el modelado de la extracción de petróleo nacional con base en restricciones geológicas. El modelo llamado EEDEC (Ecuador Energy Development under Energy Constraints) ha sido desarrollado utilizando la Dinámica de Sistemas e incorpora nuevas características respecto a los IAM desarrollados previamente. Algunas de ellas son: la representación de límites biofísicos de disponibilidad de energía tanto a nivel nacional como mundial y su retroalimentación en la economía nacional y el consumo de energía, y el modelado de políticas de exportación de petróleo. Las potencialidades del modelo han sido desarrolladas a través de la simulación de escenarios tendenciales que, de mantener su continuidad, generarían un déficit de oferta de energía, el cual impediría un crecimiento económico sostenido y una posible recesión. A pesar de ser un país productor de petróleo, Ecuador mantiene una alta dependencia de importación de derivados lo que lo hace vulnerable ante cambios en la oferta mundial de estos energéticos. El modelo EEDEC también ha permitido estudiar escenarios hacia la transición energética en Ecuador. Este análisis muestra que debe haber un esfuerzo máximo hacia un cambio del sistema energético, el cual debe incluir políticas enfocadas en el aprovechamiento de los vastos recursos renovables que dispone el país para generación eléctrica, en la mejora de la eficiencia energética, la reducción de exportaciones de petróleo y la introducción de nuevas tecnologías que permitan reducir el consumo de derivados de petróleo en todos los sectores de la economía, especialmente en el transporte. Si bien en los escenarios se registra una reducción en el uso de fuentes fósiles, éstas serán aún parte de la matriz energética hasta el final del periodo de tiempo analizado, persistiendo aún la vulnerabilidad del sistema energético del país ante la disponibilidad de energía proveniente de fuentes fósiles en el mercado internacional.