Renovables vs fósiles: cadena de suministro, LCA y relación con LCOE

1) La forma “honesta” de comparar: LCA (Life-Cycle Assessment)

Para decir “X contamina menos” sin ignorar la cadena de suministro, se usa LCA: se contabilizan impactos desde extracción → fabricación → transporte → construcción → operación y mantenimiento → fin de vida.

Intensidad climática típica (GEI)

Suele expresarse como gCO₂e/kWh (gramos de CO₂ equivalente por kWh) y se calcula como:

Intensidad (ciclo de vida) = (Emisiones embebidas + O&M + combustible/fugas + fin de vida) / (kWh totales generados)

Por qué fósiles salen altos

Hay emisiones continuas: se quema combustible todo el tiempo.
Además: minería/extracción, refino, transporte y (en gas) fugas de metano.

Por qué eólica/solar salen bajos

Gran parte del impacto está al inicio: acero, cemento, vidrio, silicio, aluminio, etc.
En operación, casi no hay emisiones directas: el “pago” inicial se amortiza con décadas de generación.

¿“Contaminación” solo es CO₂?

No. LCA también puede incluir categorías como material particulado (PM), NO_x/SO_x, toxicidad, uso de agua, uso de suelo, etc. En general:

Fósiles: co-contaminantes por combustión (PM2.5, SO₂, NOx, etc.) de forma continua.
Renovables: impactos más concentrados en minería/manufactura (y mejorables con reciclaje y descarbonización industrial).

Detalle importante

Los números exactos dependen de supuestos: mezcla eléctrica usada para fabricar (carbón vs renovables), factor de planta, vida útil, ubicación, logística, tecnología específica y manejo del fin de vida. Por eso se usan rangos y medianas.

2) Números típicos (ciclo de vida)

Orden de magnitud (medianas reportadas frecuentemente):

Tecnología	gCO₂e/kWh (aprox.)	Qué domina
Carbón	~970	Combustión + cadena del carbón
Gas natural	~440	Combustión + fugas/metano upstream
Solar FV	~50	Fabricación (silicio/vidrio/aluminio) + obra
Eólica	~10	Materiales (acero/cemento) + instalación

Lectura rápida: incluso con cadena completa, eólica y solar suelen estar muy por debajo de carbón y gas por kWh.

3) ¿Qué tiene que ver con LCOE?

LCOE = costo nivelado por kWh (CAPEX, OPEX, financiamiento, vida útil, factor de planta, combustible si aplica).
LCA = impacto (p. ej., gCO₂e/kWh) por ciclo de vida.

Conexiones útiles

A) LCOE + externalidades (precio al carbono)

Costo CO₂ por kWh = (gCO₂e/kWh / 1,000,000) × (precio $/tCO₂)

B) Costo por CO₂ evitado ($/tCO₂)

$/tCO₂ evitada = (LCOE_limpio − LCOE_base) / (Emisiones_base − Emisiones_limpio)

Intuición: LCOE te dice “cuánto cuesta”. LCA te dice “qué impacto tiene”. Juntos responden: “¿cuánto me cuesta evitar una tonelada de CO₂?”.

4) Mini-ejemplo (para que se vea cómo se combinan)

Supongamos que la alternativa “base” es carbón y comparas con eólica. (Valores ilustrativos.)

Datos (ilustrativos)

LCOE carbón = 70 $/MWh
LCOE eólica = 45 $/MWh
Emisiones carbón = 970 gCO₂e/kWh
Emisiones eólica = 11 gCO₂e/kWh

Cálculo

Diferencia LCOE = 45 − 70 = −25 $/MWh
Diferencia emisiones = (970 − 11) g/kWh = 959 g/kWh
959 g/kWh = 0.959 t/MWh

$/tCO₂ evitada = (−25 $/MWh) / (0.959 t/MWh) ≈ −26 $/tCO₂

Resultado negativo = “ahorra dinero y reduce emisiones” (en este ejemplo).

Ojo: en la realidad, comparas contra la red local (mix), consideras valor de energía firme, costos de integración, almacenamiento/red, y el LCOE puede no capturar todo (p. ej., perfil horario). Pero como “puente” LCOE↔LCA, este cociente es muy útil.