Análisis de factores económicos, tecnológicos y políticos en el futuro mercado del vehículo eléctrico en España mediante dinámica de sistemas

Resumen

El sector del transporte es responsable de una parte muy significativa y creciente de las emisiones de CO2 globales. En el año 2010, el sector del transporte consumió aproximadamente el 38% de la energía total empleada en España. Dentro de éste, el transporte por carretera, sigue teniendo una gran dependencia de los combustibles de origen petrolífero (aproximadamente un 98%) y por tanto es muy vulnerable a posibles fluctuaciones de los precios del petróleo y a las interrupciones de su suministro. El sector del transporte, es responsable de más del 25% de las emisiones de CO2 en España, siendo el transporte por carretera el responsable del 90% de las emisiones de CO2 de dicho sector, con un consumo energético del 80% del sector. A la vista de los datos, es necesario un proceso de cambio en el sector automovilístico que implique una reducción tanto en las emisiones de CO2, como en la reducción del consumo energético de los vehículos que circulen por nuestro país. Para ello, los gobiernos de los diferentes países, y por supuesto el de España, han comenzado a desarrollar estrategias para impulsar este cambio, entre las cuales se encuentra la promoción de tecnologías de propulsión alternativas a las convencionales. En el caso de España, se ha desarrollado la denominada Estrategia Integral para el impulso del vehículo eléctrico en España, que integra planes de acción para los años comprendidos entre 2010 y 2014. Esto se ha dividido en dos planes de acción bianuales siendo el comprendido entre el año 2010 y 2012 el denominado proyecto MOVELE en el cual se han concretado y pormenorizado una serie de líneas de acción. Como cabe esperar, el cambio no va a ser fácil. Es una tarea ciertamente compleja, cambiar los hábitos de los consumidores tras muchos años acostumbrados a un tipo de vehículo con una serie de prestaciones que en parte, dejan de tener. Dentro de las diferentes líneas de trabajo para conseguir el cambio en el sector automovilístico, la que parece estar adquiriendo un mayor peso específico es el vehículo eléctrico. Una vez explicada la necesidad del cambio, es necesario justificar el porqué de la elección del vehículo eléctrico frente al convencional. El primer concepto clave es la eficiencia energética. El motor eléctrico es energéticamente más eficiente que el motor de combustión interna, pese a que en los últimos años se han realizado avances muy importantes en cuanto al rendimiento de este último. El motor eléctrico es capaz de suministrar un elevado par al comienzo, con una eficiencia relativamente elevada hasta altas velocidades. Para realizar un análisis de eficiencia de los distintos tipos de vehículos, se debe estudiar la eficiencia en la fase del ciclo de vida comparable. Para ello, se considera el rendimiento denominado Well-To-Wheel (del pozo a la rueda), es decir desde que se obtiene la energía, hasta que se ha generado el movimiento. En el caso del motor de combustión interna, en el mejor de los casos, se obtiene un rendimiento que no llega al 20%, mientras que el vehículo eléctrico con la energía eléctrica proveniente del mix actual se acerca al 30%. Continuando con aspectos energéticos, la carga del vehículo eléctrico en la red en horario nocturno, es muy beneficiosa, puesto que fomenta la incorporación de las energías renovables, y consigue aplanar la curva de la demanda, lo que favorece el rendimiento global. El segundo concepto clave en el que el vehículo eléctrico influye de manera determinante es en las emisiones de CO2 a la atmósfera. El vehículo eléctrico no genera ningún tipo de emisiones contaminantes durante su utilización, debido al motor eléctrico. No obstante, el vehículo eléctrico no va a estar exento de emisiones como tal. Existirán ciertas emisiones a computar, dependiendo de donde proceda la energía eléctrica que esté consumiendo. Estas emisiones se generarán en la fase Well-To-Tank (del pozo al tanque) y dependerán del mix energético. Por último, el tercer aspecto clave es la reducción de la dependencia del petróleo. Uno de los principales problemas que presenta nuestro país es la elevada dependencia energética que tiene del exterior, en especial del petróleo. Con el vehículo eléctrico se reduce drásticamente esta utilización de petróleo, y en consecuencia la dependencia energética del exterior, favoreciendo además el consumo de las fuentes renovables. Además de los factores principales anteriormente enunciados, existen otros que también son de relevancia, como son la creación de nuevas oportunidades en el sector industrial, principalmente en el sector de la automoción, pero también en el sector de las tecnologías de la información, y en el de los equipos eléctricos, o la no generación de contaminación acústica debido al funcionamiento del motor, lo que va a implicar disminuir el nivel de decibelios emitidos por el vehículo en movimiento, mejorando el nivel acústico general de las ciudades. A la vista de los datos anteriormente descritos, la motivación de esta tesis es el interés del estudio de cómo estas ventajas del vehículo eléctrico van a hacer frente a las desventajas existentes y cómo van a interrelacionarse, para posicionar al vehículo eléctrico frente al resto de alternativas. El objetivo general de la tesis va a consistir en la ayuda a la toma de decisiones necesarias para la impulsión y desarrollo del vehículo eléctrico en España, tomando como horizonte temporal el año 2020. Esto se va a lograr mediante la construcción de un modelo en dinámica de sistemas, el cual se va a utilizar para realizar el análisis y la comparación de las diversas variables dinámicas, cuánto van a influir y de qué manera, en el número de vehículos eléctricos que van a circular por las carreteras españolas en los próximos años. Para ello, se va a partir del modelo realizado en el proyecto de investigación, sobre el cual se va a profundizar, añadiendo campos que por simplificación, se han mantenido constantes, o incluso algunos que no han sido tratados. Es muy importante resaltar, que con esta tesis no se intenta predecir el futuro, es decir, no se pretende predecir el número de vehículos eléctricos que van a circular en España en el año 2020. No se pretende un análisis cuantitativo del número de vehículos eléctricos, sino más bien cualitativo. En grandes líneas, se pueden definir cómo objetivos particulares: ¿ Estudiar y analizar las diferentes variables que van a tener influencia en el desarrollo del vehículo eléctrico. ¿ Estudiar la sensibilidad sobre los distintos parámetros influyentes en el vehículo eléctrico. ¿ Estudiar el posicionamiento del vehículo eléctrico frente al resto de alternativas de vehículos, y las relaciones entre ellos. ¿ Obtener las políticas gubernamentales para alcanzar los objetivos fijados en cuanto al número de vehículos eléctricos, atendiendo a los diversos escenarios tecnológicos y económicos a tratar. La metodología de trabajo empleada en la tesis, consistirá en la creación de un modelo de simulación partiendo del realizado en el proyecto de investigación, a través del cual se reproducirán diferentes alternativas políticas en diversos escenarios, dando lugar a diferentes resultados. Teniendo en cuenta la gran complejidad del modelo a crear, y la gran variedad de interacciones entre sus variables componentes, el método de investigación empleado para la creación del modelo y su análisis es la Dinámica de Sistemas. Sin embargo, es muy importante tener claro que, los resultados de la tesis no servirán para predecir el futuro, sino más bien para comprender el presente, es decir, comprender las variables que interactúan y de qué manera pueden influir.