Sources and uses of energy. Reverse the point of view

4rt Congrés d’Economia i Empresa de Catalunya

Proposta de comunicació, 30 d’abril de 2024

Títol: Fonts i usos de l’energia. Invertir el punt de vista

Autors:

Genís Riba Sanmartí, Enginyer del CDEI-UPC, Membre de la Junta de CMES

Carles Riba Romeva, professor emèrit de la UPC, President de CMES

Jordi Pujol Soler, Enginyer, Membre de la Junta de CMES

Aina Barceló Cuevas, Enginyera biomèdica, Membre de CMES

Carles Sánchez Subirà, Enginyer, Membre de la Junta de CMES

Resum:

Per a qualsevol proposta sobre transició energètica cal conèixer la realitat energètica (fonts, transformacions, usos, impactes) per la qual cosa cal disposar d’eines adequades per a la seva mesura i comptabilització.

El mètode de mesura i comptabilització d’energia més emprat en l’actualitat per avaluar les necessitats energètiques a gran escala (regional, nacional i global) és una aproximació de dalt a baix (top-down) basada en l’ús de valors agregats d’energies primàries (carbó, petroli i derivats, gas natural, nuclear, hidroelèctrica, biomassa/residus, altres fonts renovables) amb el seu valor energètic normalitzat al del petroli. Aquestes, un cop transformades, donen lloc a l’energia final (o vectors energètics: electricitat, calor i combustibles comercials). Els balanços es solen completar amb el desglossament dels sectors econòmics destinataris dels fluxos d’energia (agricultura/silvicultura, pesca, indústria, comercial i serveis públics, transport, residencial, no especificat i usos no energètics). Hi sol ser absent l’anàlisi de les transformacions de l’energia en els processos dels usuaris fins a l’energia útil, la que realment proporciona els efectes i activa els processos (calor, llum, moviment, conformació de la matèria, informació, comunicació, etc.).

Aquesta metodologia va ser desenvolupada durant la segona meitat del segle XX, i especialment a partir de la creació de les grans agències d’energia occidentals, com Energy Information Administration (EIA) dels Estats Units, o l’Agència Internacional de l’Energia (AIE) de l’OCDE durant els anys 70, i s’adiu a la realitat de l’època, basada en l’extracció, comerç i ús de combustibles fòssils. El seu ús és universal entre agències d’energia, laboratoris d’idees, i governs arreu del món i és una de les principals eines per determinar polítiques energètiques. Aquesta aproximació a la comptabilitat energètica ha sigut útil mentre la realitat energètica es basava únicament en estocs fòssils d’elevada densitat energètica, però s’ha mostrat incapaç d’incorporar les energies renovables de forma satisfactòria degut a la seva naturalesa de fluxos dispersos i distribuïts, temporalment variables, però permanents i inexhauribles.

Aquesta comunicació té per objecte posar de manifest les mancances del model actual i proposar una nova comptabilitat energètica que inverteixi el camí a recórrer: partir de les necessitats d’energia útil (a nivell d’usuari) i recórrer el camí invers aigües amunt en la cerca de les fonts i dels itineraris energètics més eficients. En centrar l’atenció en els usos d’energia útil, aquesta comptabilitat recupera part de la complexitat perduda i té la virtut de generar uns efectes pedagògics molt importants en els usuaris, planificadors i en el conjunt de la societat pel que fa a les necessitats i els usos de l’energia.

Keywords: energia, comptabilitat energètica, energia primària, energia final, energia útil, fonts energètiques, usos energètics

Bibliography:

AIE (2024), Energy Balances, Agència Internacional de l’Energia, París (consulta 2024) https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=TESbySource

Furró Estany, E (Furró-2019), La transformació del sistema energètic, recursos, raons i eines. Editorial Octaedro, Barcelona febrer de 2019.

Riba Romeva, C. (2021), Itinerari energètic integral. Obtenció d’energia útil en un sistema renovable. Edicions Octaedro (Col·lecció Transició Energètica), Barcelona, desembre de 2024.

Riba Sanmartí, G. (2016), El cost de l’energia. Edicions Octaedro (Col·lecció Transició Energètica), Barcelona, desembre de 2016.

4rt Congrés d’Economia i Empresa de Catalunya

Proposta de comunicació, 30 d’abril de 2024

Title: Sources and uses of energy. Reverse the point of view

Authors:

Genís Riba Sanmartí, Enginyer del CDEI-UPC, Membre de la Junta de CMES

Carles Riba Romeva, professor emèrit de la UPC, President de CMES

Jordi Pujol Soler, Enginyer, Membre de la Junta de CMES

Aina Barceló Cuevas, Enginyera biomèdica, Membre de CMES

Carles Sánchez Subirà, Enginyer, Membre de la Junta de CMES

Summary:

For any proposal on energy transition, it is necessary to know the energy reality (sources, transformations, uses, impacts), so it is necessary to have suitable tools for its measurement and accounting.

The method of energy measurement and accounting most used today to assess energy needs on a large scale (regional, national and global) is a top-down approach based on the use of aggregate values of primary energies (coal, oil and derivatives, natural gas, nuclear, hydroelectric, biomass/waste, other renewable sources) with their energy value normalized to that of oil. These, once transformed, give rise to the final energy (or energy vectors: electricity, heat and commercial fuels). The balance sheets are usually completed with a breakdown of the economic sectors to which the energy flows are addressed (agriculture/forestry, fishing, industry, commercial and public services, transport, residential, non-specified and non-energy uses). Absent is the analysis of the transformations of energy in user processes to useful energy, which actually provides the effects and activates the processes (heat, light, movement, conformation of matter, information, communication, etc.).

This methodology was developed during the second half of the XX century, and especially from the creation of the main Western energy agencies, such as the Energy Information Administration (EIA) of the United States, or the International Agency for Energy (IEA) of the OECD during the 70s, and agrees with the reality of the time, based on the extraction, trade and use of fossil fuels. Its use is universal among energy agencies, think tanks, and governments around the world and is one of the main tools for determining energy policies.

This approach to energy accounting has been useful while the energy reality was fundamentally based on fossil stocks of high energy density, but it has been unable to incorporate renewable energies satisfactorily due to their dispersed and distributed nature of flows, temporarily variable, but permanent and inexhaustible.

The purpose of this communication is to highlight the shortcomings of the current model and to propose a new energy accounting that reverses the path to be taken: starting from the needs of useful energy (at user level) and taking the reverse path upstream in the search for the most efficient energy sources and itineraries. By focusing attention on the uses of useful energy, this accounting recovers some of the lost complexity and has the virtue of generating very important pedagogical effects on users, planners and society as a whole in terms of needs and the uses of energy.

Keywords: energy, energy accounting, primary energy, final energy, useful energy, energy sources, energy uses

Bibliography:

AIE (2024), Energy Balances, Agència Internacional de l’Energia, París (consulta 2024) https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=TESbySource

Furró Estany, E (Furró-2019), La transformació del sistema energètic, recursos, raons i eines. Editorial Octaedro, Barcelona febrer de 2019.

Riba Romeva, C. (2021), Itinerari energètic integral. Obtenció d’energia útil en un sistema renovable. Edicions Octaedro (Col·lecció Transició Energètica), Barcelona, desembre de 2024.

Riba Sanmartí, G. (2016), El cost de l’energia. Edicions Octaedro (Col·lecció Transició Energètica), Barcelona, desembre de 2016.