El informe examina los pasos necesarios para lograr emisiones netas cero de electricidad en las ciudades y las implicaciones más amplias para la seguridad energética, la sostenibilidad y la asequibilidad. Destaca el papel de las ciudades en el cumplimiento de los compromisos climáticos nacionales y la importancia de un mejor acceso a los datos y soluciones digitales para optimizar los sistemas energéticos urbanos. Asimismo, explora proyectos e iniciativas implementados en sistemas de energía y ciudades en todo el mundo, proporcionando ideas sobre mejores prácticas, enfoques innovadores y superación de barreras y desafíos. El informe enfatiza cómo los gobiernos nacionales pueden apoyar a las ciudades en la aceleración de transiciones energéticas limpias, asequibles e inclusivas, asegurando la resiliencia y la adaptación al cambio climático. Además, resalta la importancia de la colaboración internacional, la creación de entornos habilitadores a nivel urbano, el apoyo a la planificación integrada y la promoción del intercambio de datos, manteniendo al mismo tiempo la seguridad eléctrica y priorizando transiciones centradas en las personas. También aborda los impactos del cambio climático en las ciudades y los sistemas energéticos, la necesidad de flexibilidad y participación comunitaria, los beneficios y desafíos de la planificación basada en datos, los desafíos regulatorios y financieros, y el papel de pilotos y experimentación en implementaciones a gran escala. Por otro lado, este informe reconoce el invalorable apoyo del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) para la Iniciativa 3DEN y la implementación de proyectos piloto. Expresa gratitud a los dedicados miembros del equipo por sus esfuerzos y experiencia. El informe fue preparado por la Agencia Internacional de Energía (AIE) y se benefició de contribuciones de varios colegas de la AIE, consultores y orientación estratégica. El trabajo involucró aportes, revisiones y estímulos de numerosos expertos de diversas organizaciones e instituciones en todo el mundo. Destaca el histórico acuerdo en la COP28 para duplicar la tasa anual de mejora de la eficiencia energética y triplicar el despliegue global de capacidad de energía renovable para 2030, colocando la eficiencia energética en el centro de la formulación de políticas. Subraya la posición única de las ciudades como aceleradores de transición debido a sus altas densidades de población, productividad económica e innovación. Las ciudades están experimentando un desarrollo rápido, lo que contribuye a una mayor demanda energética y emisiones, pero también presenta oportunidades para un cambio transformador a través de enfoques integrados para la energía, la movilidad y la planificación urbana.
El papel de los gobiernos locales es fundamental para dar forma a la sostenibilidad urbana a través de la planificación urbana y la formulación de políticas. Al adoptar políticas que respalden soluciones energéticas sostenibles, inteligentes e inclusivas, pueden fomentar comunidades resilientes y mitigar el cambio climático. Las ciudades aceleran la adopción de energía limpia a través de iniciativas como el despliegue de energías renovables a nivel de distritos y políticas de transporte de bajas emisiones. También desempeñan roles fundamentales en la implementación de estrategias de energía resilientes e integración de soluciones de energía limpia en regulaciones, fomentando transiciones socialmente inclusivas. Pueden adoptar políticas que fomenten soluciones energéticas sostenibles, como el despliegue de energías renovables a nivel de barrio o distrito y políticas de transporte. Los programas de compra a granel de la comunidad también pueden acelerar la eficiencia energética y la adopción de energías renovables locales. Por ejemplo, Río de Janeiro se convirtió en la primera ciudad latinoamericana en utilizar un acuerdo de compra de energía renovable para alimentar edificios públicos con energía limpia, y TransJakarta triplicó sus rutas de autobús y duplicó su flota de autobuses entre 2016 y 2020. Las ciudades pueden incorporar soluciones energéticas inteligentes y limpias en regulaciones y códigos, como requerir infraestructura de carga para vehículos eléctricos en nuevos desarrollos. También pueden actuar como agregadores de demanda, adquiriendo electricidad limpia en grandes cantidades para residentes y empresas. Las ciudades pueden mapear el potencial de energía renovable e identificar ubicaciones óptimas para la infraestructura de red de distribución. Pueden acelerar el despliegue de nueva infraestructura del sistema de energía a través de reglas de permisos locales, políticas de adquisiciones, ordenanzas de zonificación y reglamentos. Las ciudades pueden desarrollar estrategias de energía resilientes, como energía solar con almacenamiento de baterías, para garantizar que las instalaciones críticas puedan operar durante interrupciones de energía. Por ejemplo, Utrecht está expandiendo su infraestructura de vehículo a red para abordar la congestión de la red, y Ciudad del Cabo está trabajando para instalar una planta de energía solar a gran escala para mejorar la resiliencia. Las ciudades pueden liderar la implementación de soluciones inteligentes para asegurar que las transiciones energéticas locales sean socialmente inclusivas y centradas en las personas, como equipar viviendas sociales con sensores y herramientas para mejorar la eficiencia energética y el bienestar. También pueden implementar soluciones para reducir la demanda energética, como plantar árboles para reducir las temperaturas y disminuir las necesidades de aire acondicionado. Hay que asegurar que las redes estén adecuadas para el propósito es necesario para realizar ambiciones de descarbonización. La electrificación es un elemento crítico para reducir la demanda de combustibles fósiles, y el mayor papel de la electricidad en la mezcla energética tendrá consecuencias significativas para los sistemas de energía. La transición a cero netos ya está en marcha, con una rápida adopción de vehículos eléctricos eficientes y el despliegue de equipos eléctricos y generación de energía distribuida que se espera continúe en los próximos años.
El informe resalta el creciente papel de las instalaciones solares fotovoltaicas (PV) distribuidas, especialmente las solares residenciales, en impulsar la transición energética. Destaca el crecimiento proyectado en la participación de la capacidad solar PV residencial en el total de la capacidad distribuida en América Latina. Además, examina la electrificación rápida de la calefacción a través de la adopción de bombas de calor, con ventas globales que aumentaron un 11% en 2022 y se espera que continúen creciendo sustancialmente en diferentes escenarios. El informe enfatiza la necesidad de una inversión sustancial en el desarrollo y la modernización de redes para facilitar la integración de la demanda de electricidad aumentada y la generación intermitente de fuentes renovables. Cita ejemplos de congestión de red y desafíos enfrentados por las ciudades debido a la electrificación de la calefacción, la movilidad y la energía solar distribuida. Las redes modernizadas y digitalizadas se presentan como esenciales para ofrecer sistemas de energía eficientes, resilientes y descarbonizados. El informe, igualmente, se centra en acelerar la inversión en energía limpia en ciudades africanas, resaltando la necesidad de una inversión masiva en infraestructura urbana y los beneficios potenciales de un desarrollo urbano compacto, conectado y limpio. Discute iniciativas del Banco Africano de Desarrollo (BAD) para apoyar a las ciudades y proyectos bancables para asegurar la inversión. Adicionalmente, el informe explora el potencial de ganancias de eficiencia a través del transporte público electrificado, la transición a vehículos eléctricos (EVs) y el despliegue de bombas de calor en edificios. Enfatiza el papel de la modernización y digitalización de redes para habilitar estas ganancias de eficiencia y facilitar los esfuerzos de descarbonización.
El análisis aborda los desafíos y oportunidades que enfrentan los sistemas energéticos urbanos debido al cambio climático y la transición hacia fuentes de energía renovable. Destaca el aumento proyectado en la demanda de enfriamiento en las ciudades, impulsado por el aumento de las temperaturas y la urbanización, lo que podría tensionar las redes eléctricas existentes. Al mismo tiempo, el cambio hacia la generación de energía renovable y la electrificación de diversos sectores requiere mejoras significativas en las redes eléctricas para manejar el aumento en la demanda de electricidad e integrar fuentes renovables variables. El informe enfatiza la necesidad de expandir las redes, tanto para habilitar la descarbonización a través del aumento de la implementación de energías renovables como para lograr el acceso universal a la electricidad, especialmente en áreas urbanas de África subsahariana. También subraya la importancia de activar nuevas fuentes de flexibilidad, como baterías, respuesta a la demanda y reducción de la producción, para mantener la confiabilidad de la red a medida que se eliminan las plantas de energía térmica. El análisis presenta proyecciones para el crecimiento de energía renovable, indicando que para 2028, las renovables podrían representar el 42% de la generación global de electricidad, con la energía eólica y solar PV contribuyendo con el 25%. Sin embargo, alcanzar los objetivos nacionales podría requerir agregar o renovar más de 80 millones de kilómetros de redes a nivel mundial para 2040, equivalente a toda la red global existente. Siendo así, el informe resalta los desafíos interconectados de abordar la demanda de enfriamiento urbano, transitar hacia fuentes de energía renovable y garantizar redes eléctricas confiables y accesibles, lo que requiere inversiones sustanciales y soluciones innovadoras en los sistemas energéticos urbanos. De igual forma, el análisis discute la importancia de invertir en infraestructura para acomodar la creciente demanda de electricidad, especialmente de fuentes de energía renovable y la electrificación de usos finales como vehículos eléctricos (EVs) y sistemas de calefacción/enfriamiento. Destaca los desafíos de la reducción de la producción y las limitaciones de la red, que pueden generar costos y emisiones significativos si no se abordan. La respuesta a la demanda y las medidas de flexibilidad, como la carga inteligente para EVs, la gestión de la demanda para acondicionadores de aire y las plantas de energía virtual, se presentan como soluciones potenciales para gestionar la demanda pico y reducir la necesidad de costosas actualizaciones de red. El informe enfatiza el papel de las tecnologías digitales, el aprendizaje automático y la inteligencia artificial para habilitar estas soluciones urbanas flexibles y maximizar la eficiencia energética. Proporciona ejemplos de diversas ciudades y regiones que han implementado programas de respuesta a la demanda, iniciativas de redes inteligentes y medidas de eficiencia energética para abordar los desafíos de la red e integrar fuentes de energía renovable. El informe subraya los múltiples beneficios de la flexibilidad, incluidos ahorros de costos, reducción de la producción, evitación de aumentos de capacidad de la red y mejor seguridad energética.
La planificación integrada de la electricidad emerge como un pilar fundamental en la transformación del sector energético hacia modelos más sostenibles y eficientes. Este enfoque abarca diversos aspectos del sistema eléctrico, desde la generación y transmisión hasta la distribución y los recursos del lado de la demanda, resaltando la flexibilidad sistémica como clave para afrontar los desafíos actuales. La necesidad de un análisis multidimensional, considerando factores ambientales y sociales, es subrayada como guía imprescindible para los responsables de políticas y los actores del mercado. En este contexto, la colaboración entre gobiernos locales y servicios públicos es un aspecto clave, alineando la expansión de la red y la descarbonización con las necesidades y cronogramas de las ciudades. Ejemplos de asociaciones exitosas entre ciudades y servicios públicos en el desarrollo de energías renovables, programas de eficiencia y acceso conjunto a medición de energía y datos son evidenciados como ejemplos tangibles de esta cooperación. Sin embargo, este camino no está exento de desafíos, destacando las dificultades en la gestión y utilización de datos, así como la interoperabilidad y gobernanza de los mismos. La complejidad creciente del volumen de datos, impulsada por sistemas energéticos descentralizados, equipos de propiedad de clientes y adopción tecnológica, demanda soluciones innovadoras y mecanismos efectivos de compartición de datos. En este sentido, se resalta la importancia de herramientas como los medidores inteligentes y la comunicación digital, así como la adopción de tecnologías como inteligencia artificial y aprendizaje automático para análisis eficientes y toma de decisiones informadas. Además, se señalan riesgos asociados a la desalineación en los cronogramas de planificación, como cortes de energía, limitaciones en la implementación de energías renovables y costos eléctricos más elevados. Para contrarrestar estos desafíos, se propone la implementación de mecanismos de gobernanza de datos robustos, protocolos comunes y estándares de interoperabilidad, así como regulaciones que definen derechos de acceso, formatos de datos y mecanismos de consentimiento, garantizando el control del consumidor sobre sus datos.
La implementación de sistemas urbanos de energía más inteligentes enfrenta diversos desafíos, pero también ofrece soluciones clave para avanzar hacia ciudades más sostenibles y eficientes en el uso de recursos. Uno de los principales retos radica en la creación de entornos regulatorios propicios que fomenten la innovación y la adopción de tecnologías limpias. En este sentido, la experimentación regulatoria a través de sandboxes, proyectos piloto y consultas públicas puede ayudar a superar las barreras regulatorias y facilitar la integración de soluciones energéticas inteligentes. Además, se deben abordar las brechas de habilidades y capacidades mediante la actualización de programas educativos, el ofrecimiento de capacitaciones personalizadas y la inclusión de todos los actores relevantes en el proceso de transformación digital. La capacitación en habilidades digitales y energéticas para funcionarios y profesionales es esencial para construir capacidades sólidas y aprovechar al máximo las oportunidades que ofrecen las tecnologías inteligentes en las ciudades. En paralelo, es fundamental abordar las brechas financieras que a menudo dificultan la implementación de proyectos energéticos inteligentes en entornos urbanos. La falta de un ecosistema financiero transparente y accesible puede obstaculizar la atracción de inversiones necesarias para llevar a cabo iniciativas de energía inteligente a gran escala. Para superar este desafío, se requiere una combinación de financiamiento público y privado que genere economías de escala y mitigue los riesgos asociados con los proyectos de redes inteligentes y ciudades inteligentes. La emisión de bonos verdes, sociales y sostenibles se destaca como una herramienta atractiva para financiar proyectos de baja emisión de carbono, al tiempo que se involucra a nuevos inversores en el sector de la energía limpia. Ejemplos concretos de ciudades que han emitido bonos verdes para proyectos de energía renovable, eficiencia energética y construcción verde demuestran el potencial de esta estrategia para movilizar recursos financieros necesarios. Por otra parte, el G7 puede fomentar el intercambio de conocimientos, la capacitación en capacidades, la transferencia de tecnología y mecanismos de financiamiento dedicados para economías en desarrollo. Al establecer comunidades internacionales de práctica, apoyar la investigación y el desarrollo, facilitar el acceso a la innovación y promover estándares y recursos comunes, el G7 puede desempeñar un papel clave en la aceleración de las transiciones energéticas en las ciudades. Este enfoque colaborativo y coordinado entre los países del G7 y otras naciones es fundamental para abordar los desafíos energéticos urbanos a escala global y promover transiciones inclusivas y centradas en las personas hacia sistemas energéticos más sostenibles y resilientes. En resumen, se necesita un esfuerzo coordinado y colaborativo entre actores públicos, privados y de la sociedad civil para crear condiciones propicias que impulsen la adopción de soluciones energéticas inteligentes en nuestras ciudades y contribuyan a la construcción de un futuro más sostenible para todos.
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