Metodología de LowCarbonPower.org

Este documento explica cómo se producen los datos de electricidad publicados en LowCarbonPower.org: de dónde provienen los números, cómo reconciliamos fuentes que no coinciden y cómo convertimos muchos conjuntos de datos separados en una imagen única y coherente de cómo cada país y región genera su electricidad.

Lo que intentamos medir

Para cada país y región, y para tantos años (y meses recientes) como los datos lo permitan, queremos un desglose completo e internamente consistente de:

Generación de electricidad por fuente — carbón, gas, petróleo, nuclear, hidroeléctrica, eólica, solar, biocombustibles, geotérmica, etc.
Importaciones netas — la electricidad que una región compra a o vende a sus vecinos.
Suministro total de electricidad — generación más importaciones netas.

De este desglose derivamos las cifras mostradas en el sitio: la proporción de baja emisión de carbono de la electricidad, las emisiones estimadas de CO₂, una estimación de electrificación y las clasificaciones de los países.

Diferentes proveedores informan la electricidad en distintas unidades, así que lo primero que hacemos con cada número es convertirlo a una sola unidad común: teravatios-hora (TWh).

Una definición única y compartida de tipos de energía

El desafío central es que cada proveedor de datos describe los combustibles de manera diferente. Una fuente dice "Gas Natural", otra "G3000", otra "燃氣", otra "Generación_NG_gas_natural". Uno informa una única cifra de "Energías Renovables"; otra lo desglosa en eólica, solar, hidro y biomasa.

Para hacer comparables las fuentes, mapeamos las etiquetas de cada proveedor en una jerarquía compartida de tipos de energía. En la parte superior está la electricidad total, que se divide en fuentes de baja emisión de carbono y fósiles (más otras e importaciones netas). Las de baja emisión de carbono se dividen en nuclear y renovables; las renovables se dividen en hidro y renovables no hidro; las renovables no hidro se dividen en eólica, solar, geotérmica y biocombustibles; y la solar se divide aún más en solar a gran escala y solar detrás del medidor (en tejados). Los fósiles se dividen en carbón, gas, petróleo y un residual "combustible fósil no especificado".

Debido a que cada fuente se traduce en este mismo árbol, podemos compararlas directamente, llenar vacíos en una fuente con otra y siempre saber cómo cualquier agregado (por ejemplo, "fósil") se relaciona con sus partes (carbón + gas + petróleo + no especificado). Del mismo modo, normalizamos cada nombre de país y territorio a un único estándar ISO, de modo que "Chequia", "República Checa" y "Rep. Checa" se reconozcan como el mismo lugar, y los agregados supranacionales como "OCDE" o "UE27" se excluyen para evitar la doble contabilidad.

De dónde provienen los datos

Combinamos alrededor de quince proveedores independientes, cada uno con diferentes fortalezas en cobertura, puntualidad y detalle. Los más importantes son:

Agencia Internacional de la Energía (AIE) — generación global anual por combustible y balances de energía primaria, además de una serie mensual que cubre la producción neta, importaciones y exportaciones para muchos países.
Administración de Información Energética de EE.UU. (EIA) — generación anual global y de EE.UU., además de generación mensual detallada para estados y regiones de la red de EE.UU. (incluyendo datos reconstruidos a partir de cifras diarias y horarias).
Ember — generación de electricidad global anual y mensual e importaciones netas.
Revisión Estadística del Instituto de Energía (anteriormente BP) — generación anual global de larga data y consumo de energía primaria.
Eurostat — generación mensual de electricidad por combustible para países europeos.
ENTSO-E — generación europea en tiempo casi real, flujos transfronterizos y demanda, agregados a partir de mediciones subhorarias.
Banco Mundial — participaciones de generación anual, que convertimos a cifras absolutas.
Estadísticas nacionales para grandes mercados — Estados Unidos (EIA, como se mencionó anteriormente), República Popular China (Oficina Nacional de Estadísticas y Administración Nacional de Energía) y República de China (Taiwán), donde los datos oficiales son más detallados o más actuales que los agregadores globales.
Enerdata y AIE — cifras de importaciones netas (comercio) anuales.
Laboratorios Nacionales Sandia — una base de datos global de proyectos de almacenamiento de energía.
Reconstrucciones históricas — generación mundial a largo plazo desde 1900 utilizada para rellenar los primeros años.

Los archivos sin procesar de cada proveedor se encuentran en el directorio sources del proyecto, junto con los scripts utilizados para descargarlos.

Cómo se analiza cada fuente

Cada proveedor se lee en la misma forma: para un determinado combustible y país, un valor para cada año (o cada mes, escrito como AAAA-MM). En esta etapa ocurren varias transformaciones recurrentes:

Conversión de unidades. Se convierten GWh, kWh, ktoe, petajulios y exajulios a TWh utilizando los factores adecuados.
Conversión acumulada a periódica. Las estadísticas chinas se publican como totales acumulados del año hasta la fecha, por lo que diferenciamos meses consecutivos para recuperar el valor de cada mes y trimestre individual, y reconciliamos estos contra las cifras anuales publicadas, prefiriendo números oficiales, no revisados y de mayor precisión cuando las versiones entran en conflicto.
Agregación subhoraria a mensual. ENTSO-E publica generación y flujos transfronterizos con resoluciones de 15, 30 o 60 minutos; sumamos estos en totales mensuales y convertimos potencia a energía.
Acumulación mensual a anual. Cuando están presentes los doce meses de un año, los sumamos para producir el total de ese año. El período más reciente e incompleto se trata como provisional y generalmente se excluye de los totales anuales.
Manejo de vacíos. Los primeros años con datos de combustible faltantes o poco confiables se recortan para que no distorsionen la historia de un país.

Confianza en los datos: verificación continua

No tomamos ningún número individual al pie de la letra. Durante todo el proceso realizamos dos tipos de chequeos de consistencia:

Los componentes deben sumar a sus agregados. Carbón + gas + petróleo + no especificado debe ser igual al total fósil reportado; eólica + solar + hidro + biocombustibles + geotérmica debe ser igual a renovables, y así sucesivamente, a lo largo de toda la jerarquía.
Los países deben sumar al mundo. Donde una fuente informa un total global, este debe coincidir con la suma de sus países individuales.

Cada chequeo tiene una tolerancia que codifica lo que sabemos sobre las peculiaridades de una fuente, por ejemplo, que los datos de biocombustibles de un proveedor en particular faltan antes de 1990, que un año determinado se sabe que está incompleto, o que pequeñas diferencias de redondeo son aceptables. Cuando una discrepancia excede la tolerancia, el proceso se detiene y marca las cifras que ofenden en lugar de publicar silenciosamente un número que no podemos explicar. Así es como se detectan los problemas de calidad de datos antes de que lleguen al sitio web.

Para el año actual, aún incompleto, relajamos algunas de estas verificaciones para los combustibles más afectados por informes parciales del año, de modo que los datos mensuales provisionales no sean rechazados solo porque aún no suman una cifra anual completa.

Combinando muchas fuentes en una respuesta

Después del análisis, tenemos muchas visiones superpuestas del mismo año-país —por ejemplo, la AIE, Ember y Eurostat podrían tener una cifra para Alemania en 2022. Para cada país y cada año (o mes), elegimos una fuente para usar, basada en:

Fiabilidad — un orden de preferencia ajustado manualmente construido a partir de la experiencia con cada proveedor (por ejemplo, las estadísticas nacionales y los datos anuales de la AIE tienen un alto rango; las fuentes en tiempo real y de pronóstico tienen un rango menor).
Detalle — una fuente que desglosa la electricidad en combustibles más específicos se prefiere sobre una que solo ofrece categorías amplias, porque produce un desglose más rico.

Registramos qué fuente fue elegida para cada punto de datos, para que la procedencia de cualquier cifra en el sitio sea completamente rastreable.

Donde la fuente elegida carece de algo que otra fuente tiene — por ejemplo, un valor de energía primaria, o un desglose de carbón/gas/petróleo para una categoría reportada solo como "fósil" — completamos ese detalle a partir de la siguiente mejor fuente, utilizando las proporciones de la fuente secundaria en lugar de sus totales absolutos para que los números se mantengan consistentes con la fuente elegida.

Aquí se manejan unos pocos casos especiales:

Solar detrás del medidor (en tejados). Algunas fuentes incluyen la energía solar a pequeña escala de tejados en sus totales y otras no. Seguimos esto explícitamente para que la energía solar a gran escala y la de tejados puedan separarse, y así podamos publicar versiones de los datos "con" y "sin" energía solar de tejado.
Electrificación. Donde hay disponibles datos de energía primaria y una suposición de eficiencia térmica año por año, estimamos qué parte del uso total de energía de un país es electricidad.

Finalmente, reconstruimos la jerarquía de combustibles a partir de las cifras elegidas (volviendo a derivar los totales parentales fósil, de baja emisión de carbono y otros a partir de sus partes), y verificamos una vez más que todo sume correctamente.

Importaciones netas (comercio)

Las importaciones netas se manejan por separado de la generación, porque el signo importa (un país puede ser un importador neto o un exportador neto) y porque los proveedores discrepan más sobre el comercio que sobre la generación.

Reunimos todas las fuentes de comercio disponibles — cifras anuales de Enerdata y la AIE, y cifras mensuales de ENTSO-E, la AIE, Ember y la EIA — y las reconciliamos entre sí. Para cada país y período, las fuentes se comparan con su promedio, y se marcan las discrepancias más allá de una tolerancia; se descartan las fuentes menos confiables cuando hay mejores disponibles. La fuente más completa (Enerdata para cifras anuales) generalmente se prefiere.

Luego incorporamos los valores de comercio reconciliados en el conjunto de datos de generación: las importaciones netas se suman al suministro total de electricidad de un país, mientras que las exportaciones netas se registran pero no se restan de la generación. Producimos tanto una versión del conjunto de datos "incluyendo importaciones netas" como una "excluyendo importaciones netas".

Para obtener una imagen más actual, también calculamos una cifra rodante de doce meses consecutivos para cada país a partir de las fuentes mensuales, eligiendo una ventana de doce meses consistente para que, por ejemplo, el tratamiento de la energía solar en tejados no cambie a mitad de la ventana.

Construcción de regiones, emisiones, clasificaciones y almacenamiento

Una vez que cada país está finalizado, construimos las cantidades publicadas restantes:

Grupos de regiones. Agregamos países en grupos como la UE, África Subsahariana y el mundo, sumando sus miembros y armonizando el rango de años que cada grupo puede cubrir.
Emisiones de CO₂. Se asigna un factor de emisiones a cada combustible en gramos de CO₂-equivalente por kilovatio-hora (por ejemplo, carbón ~820, gas ~490, petróleo ~650, biocombustibles ~230, solar ~45, hidroeléctrica ~24, nuclear ~12, viento ~11). Multiplicar la generación de cada combustible por su factor da una estimación de emisiones; para combustibles agregados o inciertos usamos un rango para producir estimaciones bajas, centrales y altas.
Clasificaciones. Los países se clasifican por su proporción de baja emisión de carbono de la electricidad, tanto para el último año como para cada año histórico.
Almacenamiento de energía. A partir de la base de datos de proyectos de almacenamiento estimamos la potencia de almacenamiento instalada y la energía por país y año, basada en cuando cada proyecto fue comisionado (y descomisionado).

Qué se publica

El proceso produce un pequeño conjunto de conjuntos de datos combinados que cubren todas las fuentes y todas las regiones, ofrecidos en formato JSON y CSV:

Un conjunto de datos principal incluyendo importaciones netas y uno correspondiente excluyendo importaciones netas.
Versiones mensuales, y versiones con y sin energía solar detrás del medidor.
Conjuntos de datos por fuente, para que la vista de cada proveedor pueda ser inspeccionada por sí sola, además de vistas combinadas por proveedor que combinan los datos anuales y mensuales de un proveedor.
Un conjunto de datos separado de almacenamiento de energía.

Cada conjunto de datos enumera los años disponibles y los tipos de energía, y para cada región proporciona la generación por combustible a lo largo del tiempo, los combustibles más específicos presentes en cada año, la fuente elegida para cada año, y las emisiones derivadas, electrificación, clasificaciones y (donde sea relevante) los países miembros de un grupo.

Revisiones de datos

Las cifras que publicamos para un mes dado no son finales cuando se liberan por primera vez. Los gráficos a lo largo del sitio siempre muestran el último dato, por lo que un número puede cambiar después de que aparezca por primera vez, y los gráficos en un informe mensual anterior pueden ya no coincidir con el texto escrito cuando se publicó ese informe.

Los valores mensuales cambian por algunas razones:

Meses posteriores remodelan los anteriores. Para algunos países, un total grosero (un trimestre o un año) se reparte a lo largo de sus meses. Cuando llega un nuevo mes, ese agregado se reasigna, por lo que los valores para meses anteriores en el mismo período cambian, aunque ningún proveedor los haya corregido. El total del año hasta la fecha generalmente permanece mientras el reparto entre meses se mueve.
La fuente o base elegida puede cambiar. A medida que más datos se vuelven disponibles, podemos cambiar a un proveedor más completo o más detallado para una región y un mes, lo que puede mover la línea base. Si el total de un mes incluye energía solar detrás del medidor (en tejados) también puede cambiar a medida que esa estimación se consolida, cambiando la comparación.
Los proveedores revisan sus propios datos. Las fuentes iniciales rutinariamente restan meses recientes a medida que las cifras auditadas sustituyen a las provisionales.

Por esta razón, donde los gráficos de un informe utilizan datos para meses después del período del informe, mostramos un aviso de que las cifras pueden haber sido revisadas desde la publicación y enlazamos a esta página. El comentario escrito original se deja sin cambios como un registro de lo que se sabía en ese momento.

En resumen

Descargar datos de electricidad en bruto de alrededor de quince proveedores.
Convertir todo a una unidad común (TWh) y traducir las etiquetas de combustible y los nombres de país de cada proveedor a una definición compartida.
Comprobar continuamente que los combustibles sumen a sus agregados y que los países sumen a totales mundiales, deteniéndose cuando algo no puede reconciliarse.
Para cada país y período, seleccionar la fuente más fiable y detallada que tenga una cifra completa — registrando de dónde proviene cada número — e integrar detalles faltantes de otras fuentes.
Reconciliar las importaciones netas por separado e incorporarlas en los totales.
Agregar manejo de la energía solar detrás del medidor, emisiones, electrificación, grupos de regiones, clasificaciones y almacenamiento.
Publicar conjuntos de datos combinados y por fuente en JSON y CSV.