Las refinerías de petróleo, deben adaptarse a un entorno en el que la demanda de sus productos derivados disminuye progresivamente, en la medida que la transición energética avanza. La necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y cumplir con las metas establecidas en acuerdos internacionales, como el Acuerdo de París (COP21), impulsa a la industria de la refinación a innovar y diversificar sus operaciones, o inclusive al cese de estas.
El desarrollo del presente documento explora la situación de la refinación en un escenario NetZero de emisiones de CO2 para el 2050, tomando, como base, prospectivas de IEA (producción de petróleo) y de Rystad Energy para la distribución porcentual de los productos derivados. Así mismo, se mencionan acciones para la adecuación en el tiempo del parque refinador global.
La capacidad de refinación a nivel mundial está relacionada con la producción de petróleo y la demanda de sus productos derivados, ya que las refinerías convierten el crudo en productos consumibles como: gasolina, diesel, querosén y otros. La gráfica anterior muestra esa relación. Para el 2023, los valores en MBD de producción, demanda y capacidad de refinación de petróleo a nivel mundial son: 96.3; 100.2 y 103.5, respectivamente.
Como es lógico, la demanda es quien marca la pauta para la producción y la capacidad de refinación. Esta última debe tener una capacidad de holgura para poder absorber situaciones inesperadas o programadas de salidas operacionales de refinerías.
La gráfica a continuación presenta la capacidad de refinación de petróleo, conformado por el volumen de consumo (área color morado) y el excedente de capacidad (área color verde).
Es fundamental mantener un margen de capacidad de refinación por encima de la demanda de los derivados para efecto de:
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Seguridad de Suministro
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Fluctuaciones en la demanda: La demanda de derivados del petróleo, como gasolina, diésel y combustible para aviones, puede variar según la temporada, la economía y otros factores. Un margen de capacidad permite cubrir estos picos de demanda sin interrupciones en el suministro.
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Mantenimiento y paradas no programadas: Las refinerías requieren mantenimiento periódico y pueden experimentar paradas no programadas debido a problemas técnicos. Un margen de capacidad asegura que haya suficiente producción para satisfacer la demanda mientras se realizan estas tareas.
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Eventos inesperados: Desastres naturales, conflictos geopolíticos u otros eventos pueden afectar la producción de petróleo o la capacidad de refinación. Un margen de capacidad actúa como un amortiguador ante estas situaciones de emergencia.
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Flexibilidad Operacional
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Optimización de la producción: Un margen de capacidad permite a las refinerías ajustar su producción para satisfacer la demanda de diferentes productos y maximizar la rentabilidad.
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Manejo de crudos diversos: Las refinerías pueden procesar diferentes tipos de crudo, desde ligeros y dulces hasta pesados ??y ácidos. Un margen de capacidad les da flexibilidad para elegir los crudos más económicos y disponibles.
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Innovación y desarrollo: Un margen de capacidad permite a las refinerías experimentar con nuevas tecnologías y procesos para mejorar la eficiencia y reducir las emisiones.
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Estabilidad de precios
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Evitar la escasez: Un margen de capacidad adecuado ayuda a prevenir la escasez de derivados, lo que a su vez contribuye a la estabilidad de los precios.
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Competencia: Un mayor número de refinerías operando con un margen de capacidad saludable fomenta la competencia, lo que puede beneficiar a los consumidores con precios más bajos.
En resumen, mantener un margen de capacidad de refinación es esencial y es un punto clave en la planificación energética y en la gestión de la infraestructura de refinación. Esa capacidad excedente, no debe ser tan baja pero tampoco tan alta. Debe ser aquella que garantice un mercado estable en cuanto a un suministro a tiempo, en volumen, calidad y precios que satisfagan la demanda de los diferentes derivados del petróleo.
La Refinación en el Contexto de la Transición Energética
En el contexto de la transición energética, el tema de la holgura en la capacidad de refinación adquiere matices importantes. La transición hacia energías más limpias y sostenibles está transformando el panorama energético global, y esto tiene implicaciones directas sobre la demanda de derivados del petróleo y, por ende, sobre la necesidad de mantener una capacidad de refinación adicional. Dentro de esas implicaciones tenemos, entre otras, las siguientes:
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Reducción esperada de la demanda de derivados: La transición energética busca reducir la dependencia de los combustibles fósiles, lo que implica una disminución gradual en la demanda de derivados como la gasolina, el diésel y otros productos refinados. Los factores que impulsan esta reducción están: Adopción de los vehículos eléctricos (EV), Mayor eficiencia energética especialmente en el transporte y la industria y Políticas Publicas que promuevan las energías renovables y penalicen las emisiones de gases de efecto invernadero
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Implicaciones para la capacidad de refinación: Si la demanda de derivados disminuye, un exceso de capacidad resultaría en refinerías subutilizadas y pérdidas económicas. Por otra parte, en regiones donde la demanda caiga significativamente, algunas refinerías podrían volverse inviables y ser cerradas o reconvertidas. Sin embargo, refinerías podrían adaptarse para producir combustibles más limpios o materias primas para la industria petroquímica, en lugar de los combustibles tradicionales. Lo cierto es que la necesidad de holgura disminuirá significativamente a medida que la demanda de derivados caiga (avance de la transición energética) y las inversiones en nueva capacidad de refinación podrían volverse menos atractivas, desplazándose el enfoque hacia la eficiencia y la reconversión.
En conclusión, invertir en nueva capacidad de refinación sin considerar la transición energética podría llevar a activos varados (…ya algunos lo son). Por otra parte, la sobrecapacidad podría presionar los márgenes de ganancia de las refinerías. A todo esto habría que ir pensando en la reconversión de refinerías para producir biocombustibles, hidrógeno verde o otros productos alineados con la transición energética y/o el uso de la infraestructura existente para almacenar o distribuir combustibles alternativos (hidrogeno verde, amoniaco, biocombustibles, e – fuel, etc.). (Valores de Activos de una Refinería. Caso Venezuela) (FPO. Valor Activos Mejoradores de Crudos Extrapesados)
La transición energética tendrá un impacto significativo en las refinerías de petróleo. A medida que la demanda de sus derivados, como la gasolina y el diésel, disminuye, las refinerías tendrán que adaptarse para seguir siendo viables o cerrar sus operaciones.
Distintos entes, privados y públicos, han realizado prospectivas sobre la descarbonización de la matriz energética global al 2050, de tal manera que la temperatura promedio de la tierra no se incremente, en comparación con la temperatura al inicio de la era industrial, más allá de 1.5 °C a finales del presente siglo con lo cual se habría mitigado el cambio climático.
El escenario NetZero es una proyección desarrollada por la Agencia Internacional de Energía (IEA) que describe un camino para que el sector energético mundial alcance emisiones netas de cero de CO2 para el año 2050 Este escenario implica una reducción significativa de las emisiones de gases de efecto invernadero mediante la adopción de tecnologías de energía limpia y eficiencia energética.
La gráfica anterior ensambla la prospectiva de la producción de petróleo (IEA) con la distribución de los derivados del petróleo (Rystad Energy), ambos para un escenario NetZero.
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La producción de petróleo (MBD), está representada por la línea azul, y muestra una disminución desde el 2020 hasta el 2050 en el escenario NetZero. Esto es de esperar, ya que para alcanzar las cero emisiones netas, se debe reducir el uso de combustibles fósiles como el petróleo.
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La distribución porcentual de las necesidades de los derivados está representada por las barras (apiladas). El tamaño (%) de las barras individuales sufre variaciones a través del tiempo. Es decir, aunque el total sigue siendo el 100 %, la distribución por derivado no es constante. Así tenemos, por ejemplo, que para el año 2030 las necesidades de gasolina es del 28.1 %, lo que daría una producción de gasolina de 18.2 MBD. Estos números para el 2050 son: 16.8 % y 3 MBD, respectivamente.
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En lo que respecta al Jet Fuel, el % se mantiene en un 11 % a través de toda la prospectiva. Al igual el Fuel Oil (FO), que se mantiene en un 8%
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Quienes aumentan su % son los derivados no utilizados como combustibles per se: GLP, nafta y otros, con un aumento porcentual de 14.3 en el 2050, al compararse con el año 2020 que fue de 19.5 %.
Para esos 18 MBD, la producción de derivados es la mostrada en la grafica siguiente. En resumen, se espera una disminución significativa en la producción mundial de petróleo y en el porcentaje de derivados refinados para el año 2050. También se prevé un cambio en la mezcla de productos derivados del petróleo, con una menor proporción de combustibles y una mayor proporción de derivados para usos no energéticos.
¿Qué hacer?
La transición energética es un proceso irreversible. Tendrá sus escollos como toda transición pero no dejara de avanzar, …quizás lento pero, sin pausa. Todo es cuestión de tiempo.
A medida que el mundo avanza hacia un futuro con menores emisiones de carbono, las refinerías de petróleo deben reinventarse para seguir siendo actores clave en la transición energética. Esta evolución no solo contribuirá a la sostenibilidad del planeta, sino que también abrirá nuevas oportunidades de negocio y desarrollo tecnológico en el sector energético.
Entre las estrategias adoptadas por las refinerías para mantenerse competitivas y relevantes en el mundo energético se encuentran:
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Captura y Almacenamiento de Carbono (CCS): Este proceso captura las emisiones de CO2 de las refinerías y las almacena en depósitos subterráneos para evitar que lleguen a la atmósfera.
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Producción de Biocombustibles: Las refinerías están expandiendo su capacidad para producir biocombustibles a partir de materias primas renovables, como biomasa y residuos agrícolas.
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Eficiencia Energética: Implementación de tecnologías avanzadas para minimizar el consumo y las pérdidas de energía, así como sistemas de gestión energética para optimizar el uso interno de energía.
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Digitalización y Automatización: Uso de tecnologías digitales y sistemas de automatización para mejorar la eficiencia operativa y reducir costos. Esto incluye la creación de “gemelos digitales” que permiten comparar el rendimiento real de la planta con modelos optimizados.
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Pirólisis: Un proceso que convierte residuos plásticos y biomasa en productos valiosos, como combustibles y productos químicos, reduciendo así la dependencia de los combustibles fósiles.
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Producción de Biochar: El biochar es un subproducto de la pirólisis que se puede utilizar como mejorador del suelo, ayudando a capturar CO2 y mejorar la fertilidad del suelo.
Estas tecnologías no solo ayudan a las refinerías a adaptarse a la transición energética, sino que también contribuyen a la sostenibilidad y la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. A continuación algunos escenarios de posibles cambios:
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Reducción de la Producción: Las refinerías pueden reducir su producción de gasolina y diésel para ajustarse a la menor demanda. Esto podría implicar el cierre de algunas unidades de procesamiento o la reconfiguración de plantas para producir otros productos.
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Diversificación de Productos: Las refinerías pueden diversificar su oferta de productos para incluir más biocombustibles, químicos y otros productos petroquímicos que aún tengan demanda en el mercado.
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Inversiones en Tecnología: Para mantenerse competitivas, las refinerías pueden invertir en tecnologías más eficientes y menos contaminantes, como la captura y almacenamiento de carbono (CCS) y la producción de combustibles más limpios (e – fuel).
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Cierre de Refinerías: En algunos casos, las refinerías menos eficientes o más antiguas pueden cerrar si no pueden adaptarse a los cambios en la demanda y las regulaciones ambientales.
Corolario
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La transición energética tiene alto impacto en la industria de la refinación del petróleo, lo que obliga a este sector a realizar cambios para tener presencia en el mundo energético de la 2da. mitad del presente siglo. Lo que sí es seguro es que las instalaciones de refinación no serán iguales a las que hoy existen.
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La transición energética requerirá que las refinerías sean más flexibles y adaptables para seguir siendo rentables en un mercado energético en constante cambio.
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Con la transición hacia energías más limpias, la demanda de derivados del petróleo disminuye en el largo plazo. Esto podría hacer que una holgura en capacidad de refinación tan grande (+ de 1.5 MBD) sea menos relevante en el futuro.
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En el ínterin de la transición (Ventana del Petróleo), la industria petrolera tendrá que hacer ajustes en sus procesos, al igual que el resto de los sectores de producción de bienes de consumo y de servicios. En tal sentido, las actividades de refinación se redimensionaran para cumplir, en lo que se pueda, en suministrar energía sostenible.
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Los inversionistas en la industria de la refinación del petróleo tienen que considerar con mayor profundidad análisis de aspectos estratégicos como:
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Evaluar la demanda futura: Realizar proyecciones detalladas de la demanda de derivados en el contexto de la transición energética.
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Flexibilidad operativa: Diseñar refinerías que puedan adaptarse a cambios en la demanda y en el tipo de productos requeridos.
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Inversión en alternativas: Considerar la diversificación hacia energías renovables o productos de menor huella de carbono.
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Nelson Hernández es ingeniero energista @XXIenergia y académico de la Academia Nacional de Ingeniería y Hábitat de Venezuela