miércoles, 1 de enero de 2014

La energía que necesitamos

Es difícil cuestionar que cualquier actividad económica, sea cual sea su naturaleza, consiste en última instancia en transformar o trasladar personas, cosas o información. Y es incuestionable que para transformar o trasladar personas, cosas o información hace falta energía. Es por eso que yo creo que el consumo de energía primaria debería ser una variable esencial en el análisis económico. En cambio, habitualmente recibe el mismo tratamiento que la hipotenusa en el Teorema de Thales de Les Luthiers: "no te compliques, nadie la usa". Con todo, a mí no dejan de surgirme preguntas: ¿cuánta energía necesita una economía para funcionar?, ¿hay una relación cuantitativa entre actividad económica y consumo de energía?, para que la economía crezca ¿es necesario incrementar el consumo de energía?. En este artículo quiero empezar a indagar un poco en estas cuestiones explorando algunos datos.

Hasta donde yo sé, la unidad de actividad económica de uso más extendido es el producto interior bruto o PIB, que es la expresión en unidades monetarias de la cantidad de productos y servicios que produce una economía en un periodo de tiempo según la determinan las contabilidades nacionales de cada país. Esta forma de medir la actividad económica presenta varios problemas. Uno se debe a que los precios de las cosas varían de año en año, lo que dificulta la comparación de datos de PIB entre años distintos. Para soslayar esta dificultad los datos de PIB se pueden expresar en unidades monetarias constantes, es decir, valores monetarios corregidos para eliminar el efecto de la inflación. El Banco Mundial, por ejemplo, ofrece datos de PIB en dólares estadounidenses constantes de 2005. 

Otro de los problemas se debe a la falta de homogeneidad de precios entre países, lo cual dificulta la comparación de datos económicos entre unos países y otros. En Tanzania, una comida completa en un restaurante popular puede costar 4.000 chelines tanzanos, que al cambio equivalen a 2 euros. En España es normal pagar cinco veces más por el mismo servicio. Así que cada menú del día servido en un restaurante contribuye al PIB cinco veces más en España que en Tanzania aún siendo la misma actividad económica (hasta cierto punto, claro: uno podría argumentar que en Tanzania es imposible que le sirvan a uno un cocido completo como el de tal o cual restaurante de Madrid). Para soslayar esta dificultad, se inventó la paridad de poder adquisitivo o PPA (PPP en inglés). Las magnitudes económicas PPA se expresan en dólares internacionales (lo abreviaré $ int), que es lo más parecido que hay a una unidad internacional de poder adquisitivo. Con 1.000$ int uno debería poder adquirir en cualquier parte del mundo la misma cantidad de bienes y servicios que se puede comprar con 1.000 dólares en Estados Unidos. Es, evidentemente, sólo una aproximación, porque es imposible establecer equivalencias completas entre bienes y servicios de distintas economías (de nuevo, a ver quién encuentra en Tanzania nada comparable a un buen cocido completo). Con todo, seguramente es la mejor aproximación que tenemos. 

Por supuesto, a los dólares internacionales también se les puede corregir el efecto de la inflación para obtener dólares internacionales constantes. El Banco Mundial ofrece datos de PIB PPA en dólares internacionales de 2005 y esos son los que he utilizado para lo que sigue. Sirva como referencia que el PIB PPA per cápita global de 2011 fue de unos 10.000 $ int 2005. Ni que decir tiene que este es sólo un valor promedio, así que algunas "cápitas" tocaron a mucho más mientras que otras muchas, muchísimas, se tuvieron que conformar con mucho menos.  

Para el consumo de energía se pueden utilizar muchas unidades. Como hay que referirlo a un intervalo de tiempo (un año, por ejemplo), el concepto se corresponde con el de potencia, así que voy a utilizar como unidad el kW, que me resulta mucho más familiar que la tonelada equivalente de petróleo o la críptica BTU. Sirva como referencia que el consumo global de energía primaria en 2011 fue de unos 2,5 kW de potencia continua equivalente por habitante. Es decir, que la energía que hizo falta para mantener funcionando todo este tinglado durante 2011 es equivalente a tener conectado 24/7 durante todo el año un aparato eléctrico de 2.500 W por cada uno de nosotros. De nuevo esto no es más que un valor promedio repartido de forma muy desigual entre unos y otros.

El gráfico 1 presenta para un conjunto de 125 países la correspondencia entre consumo de energía y PIB PPA en 2011, ambas variables per cápita para facilitar la comparación entre países. La selección de países obedece a dos criterios simples: tener cierto tamaño y tener dato de consumo de energía y PIB PPA en 2011. El criterio de tamaño intenta eliminar del análisis casos que me parecen poco relevantes como, por ejemplo, Andorra o las Islas Feroe (pido disculpas a los andorranos y a los feroeses). He descartado todos los países con menos de medio millón de habitantes en 2012, lo que deja fuera a 45 de las 214 denominaciones de país del Banco Mundial. El segundo criterio obedece a razones obvias y deja fuera a 44 países más, con algunos casos relevantes como Argentina, Irán y muchos países africanos. Me he conformado con el año 2011 porque en 2012 hay muchas más lagunas en los datos. Para intentar mostrar mejor la información, los puntos del gráfico están coloreados según la clasificación en regiones que maneja el Banco Mundial. Algunos puntos están etiquetados con el código de país a que corresponden por las razones que se explican a continuación.

Gráfico 1. PIB PPA per cápita y consumo de energía per cápita en varios países. Datos de 2011. La circunferencia con cruz señala el valor promedio mundial y la recta indica la relación promedio mundial entre ambas magnitudes.

Aunque laxa, hay cierta asociación entre las dos variables. Con todo, algunos puntos del gráfico se desmarcan ostensiblemente por la parte alta. Trinidad y Tobago (TTO) parece ir por libre: consume cantidades de energía desorbitadas comparadas con las de otros países de nivel económico similar. De acuerdo con Wikipedia, Trinidad y Tobago es un país pequeño dedicado fundamentalmente a los hidrocarburos, la petroquímica y la siderurgia. Me imagino que es una economía atípica. Otros "outliers" son Qatar (QAT), Kuwait (KWT), Omán (OMN) y Bahrein (BHR). Todos ellos son países árabes relativamente pequeños dedicados principalmente a la exportación de petróleo y gas natural. Supongo que con petrodólares y energía abundantes los ciudadanos de estos países no escatiman en aire acondicionado, desaladoras y demás para escapar de los rigores del desierto. En esa misma línea, aunque no tan exagerada, podríamos incluir a los otros países exportadores de hidrocarburos de la península arábiga: Emiratos Árabes Unidos (ARE) y Arabia Saudí (SAU). Y ya para terminar esta ronda, también están etiquetados Rusia (RUS), Kazajistán (KAZ) y Turkmenistán (TKM), que aunque en otro nivel de PIB, también se escapan por arriba en una magnitud similar a los anteriores. Coincide que estos tres son también grandes exportadores de energía. En el gráfico 2 se muestra a los 20 mayores exportadores de energía per capita en 2011. Los 10 países etiquetados en el gráfico 1 están entre ellos. 


Gráfico 2. Los 20 países con mayor exportación de energía per cápita en 2011. Se han coloreado las barras correspondientes a los 10 países que se han etiquetado en el gráfico 1. Los otros son Noruega, Australia, Gabón, Mongolia, Azerbayán, Canadá, Venezuela, Angola, Congo e Irak.

Se diría que las economías que disfrutan de recursos energéticos abundantes pueden permitirse utilizar la energía de forma menos eficiente. O tal vez la producción de energía para su exportación sea una actividad poco eficiente en cuanto a energía empleada por unidad de valor añadido generado. En uno u otro caso, no deberíamos considerarlos una buena referencia para este análisis. De momento, prescindamos de estos 10 países y quedémonos con el gráfico 3 siguiente. Para seguir con la costumbre, también he etiquetado algunos países:
  • Por su relevancia general figuran Brasil (BRA), China (CHN), Alemania (DEU), Francia (FRA), Reino Unido (GBR), India (IND, casi invisible en la maraña de puntos del extremo "pobre" del gráfico), Italia (ITA) Japón (JPN) y Estados Unidos (USA).
  • Por su posición extrema en el gráfico, he señalado Canadá (CAN), Suiza (CHE), Estonia (EST), Finlandia (FIN), Hong Kong (HKG), Irlanda (IRL), Luxemburgo (LUX), Noruega (NOR), Singapur (SGP), Ucrania (UKR) y Uzbekistán (UZB). 
Gráfico 3. Id. gráfico 1, excluyendo países exportadores de energía con poca eficiencia energética (ver texto).

En el gráfico 3 Hong Kong sobresale claramente por la parte baja. Por argumentar la excepcionalidad diré que la economía de Hong Kong está basada casi completamente en el sector servicios, que supone el 93% de la actividad, y especialmente servicios financieros. Me imagino que en este tipo de actividad la intensidad energética (el consumo de energía por unidad de valor producido) es muy baja. Resulta interesante comparar Hong Kong con China, en la que está integrado políticamente. Con casi el mismo consumo de energía la pequeña capital financiera obtiene 6 veces más PIB PPP que el gigante industrial.

Sin mirar mucho a Hong Kong, nos queda una constelación de puntos relativamente consistente en la que se aprecia de forma clara una relación creciente entre PIB y consumo de energía. Con todo, la relación es laxa y admite grandes diferencias de consumo de energía entre países con valores de PIB parecidos. Compárese, por ejemplo, Estados Unidos y Canadá con Suiza e Irlanda. Los dos norteamericanos doblan en consumo de energía a los europeos. Las diferencias habrá que buscarlas, supongo, en el tipo de actividades económicas, el "mix" energético, la eficiencia general de las tecnologías utilizadas, los hábitos de consumo e incluso las condiciones climáticas de cada país.

El cociente entre energía y PIB, es decir, cuántas unidades de energía se emplean por unidad de producto, es la intensidad energética de una economía. Su inverso lo podríamos llamar productividad energética: cuánto PIB se produce por unidad de energía empleada. En los gráficos 1 y 3, la intensidad energética de cada economía es la pendiente de la recta que une el origen con el punto correspondiente. Así, por ejemplo, la intensidad energética de la economía global es la pendiente de la recta dibujada en ambos gráficos: 0,248 kW de potencia continua equivalente por cada 1.000 dólares internacionales 2005. Arbitrariamente he elegido 3 referencias adicionales de intensidad energética: Irlanda (0,105 kW/$int 2005), Luxemburgo (0,156 kW/$int 2005) y China (0,363 kW/$int 2005). En el gráfico 4 se presentan las correspondientes rectas y algunas etiquetas de países más.

Gráfico 4. Id. gráfico 3, incluyendo las rectas de intensidad energética de Irlanda, Luxemburgo y China. También se añaden las siguientes etiquetas: Australia (AUS), Botsuana (BWA), Chile (CHL), Colombia (COL), España (ESP, casi superpuesta a Italia), Grecia (GRC), Corea del Sur (KOR), Malasia (MYS), Holanda (NDL), Portugal (PRT) y República Sudafricana (ZAF).

Los puntos por debajo (por encima) de la "línea Mundo" son economías que en 2011 usaron la energía de forma más (menos) productiva que el promedio mundial. Estados Unidos y Canadá se situaron aproximadamente en ese valor medio, en el que se alinean también Finlandia, Corea del Sur, Malasia e India entre otros.

La "línea Irlanda" (0,105 kW/$int 2005) es una referencia de productividad energética máxima: al margen de Hong Kong, ninguna economía ha logrado funcionar en 2011 con intensidades energéticas significativamente menores. Entre las economías desarrolladas, sólo Suiza se pudo medir con Irlanda en este ratio. Entre las economías de menos ingresos, las mayores productividades energéticas también se sitúan aproximadamente sobre la misma línea. He señalado como ejemplos Botsuana, la economía más rica de África subsahariana, y Colombia.

No creo que la economía del pequeño e inmensamente rico Luxemburgo sea demasiado representativa, pero su intensidad energética de 2011 está en línea con Singapur, Noruega, Holanda, Japón y, aproximadamente, Alemania y Francia, entre otros. En otro rango de PIB encontramos también a Brasil y Chile. Tal vez los 0,156 kW/$int 2005 de esta línea se puedan considerar como referencia de lo que puede ser una economía desarrollada y eficiente desde el punto de vista energético. ¿Por qué Estados Unidos, Finlandia o Corea del Sur están tan lejos de Alemania, Noruega o Japón?¿Pueden estas economías evolucionar hacia una eficiencia energética en la "línea Luxemburgo"?

La razón de incluir España, Portugal y Grecia en el gráfico 4 es tener ubicados a todos los PIIGS. Me parece interesante comprobar que están todos bastante bien posicionados en cuanto a productividad energética, parámetro en el que superan a todos o casi todos sus compañeros de la eurozona. En este otro artículo, planteaba el posible vínculo entre los problemas económicos que están teniendo estos países con su mayor dependencia energética exterior. Parece que no cabe atribuir dicha dependencia a una posible falta de "conciencia energética" en dichas economías sino, más bien, a la carencia de recursos energéticos propios (el resto de países del euro cuentan con gas o carbón más o menos abundantes o, en el caso de Francia, con un desarrollo nuclear espectacular).

La "línea China" es relevante aunque sólo sea por China. El gigante asiático supone un 19% de la población, un 14% de la economía (en términos de PIB PPA) y un 21% del consumo de energía mundiales. Y los dos últimos porcentajes parecen llamados a seguir creciendo en los próximos años. ¿Necesita realmente tanta energía la economía de China?¿No habría alguna manera mejor de hacer las cosas? Probablemente sí, pero probablemente sólo en parte. China es la fábrica del mundo: su economía se basa en la exportación a precio muy competitivo de todo tipo de productos manufacturados. De algún modo le hemos dicho a China: fabrica todo y fabrícalo barato. Lo que en términos de energía se traduce como: usa tu carbón, y úsalo en grandes cantidades. ¿Hasta qué punto las bajas intensidades energéticas de las economías más sofisticadas de la "línea Irlanda" o de la "línea Luxemburgo" dependen de que exista una China haciendo el "trabajo sucio"?

Por otra parte, China no está en absoluto sola en el rango alto de intensidad energética. Sudáfrica está sobre la misma línea, contrastando con Botsuana. Y también Ucrania y Uzbekistán. Para estos países no vale el argumento de la exportación que planteé más arriba. ¿Qué lleva a estos países a consumir tanta energía en términos relativos al nivel de su economía?.

En fin, muchas preguntas y poco más. Tal vez en otros artículos más adelante... 

Fuentes:

Todos los datos proceden de la base de datoss World Developemet Indicators del World Bank Databank que se puede consultar aquí:
http://databank.worldbank.org/data/views/variableselection/selectvariables.aspx?source=world-development-indicators

Los indicadores que he utilizado son:

  • EG.USE.PCAP.KG.OE -> Energy use (kg of oil equivalent per capita)
  • NY.GDP.MKTP.PP.KD -> GDP, PPP (constant 2005 international $)
  • SP.POP.TOTL -> Population, total
  • EG.IMP.CONS.ZS -> Energy imports, net (% of energy use)
Para convertir energia en kg de petróelo equivalente a kW continuos equivalentes he utilizado las siguientes relaciones:

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