Un nuevo estudio sobre la fiabilidad eléctrica bajo una profunda descarbonización en Nueva Inglaterra

Un nuevo estudio, realizado por la Energy Futures Initiative (EFI) y la Energy and Environmental Economics (E3), es un análisis reflexivo y riguroso de lo que podría ser necesario para lograr emisiones netas de GEI en toda la economía de Nueva Inglaterra, haciendo hincapié en la necesidad de ampliar sustancialmente el sector eléctrico de la región, la importancia de los recursos firmes de energía limpia junto con las energías renovables y la necesidad de que los responsables políticos apoyen ambiciosos programas de innovación tecnológica. Los esfuerzos actuales y futuros de elaboración de políticas harían bien en basarse en este estudio ampliando el alcance de las vías de descarbonización que examina, analizando cuidadosamente sus incertidumbres tecnológicas, económicas y de ubicación relativas, y adoptando una perspectiva explícita de gestión de riesgos para la elaboración de políticas. (Revelación completa: formé parte del Comité Asesor de este estudio, pero no tuve ningún control sobre el informe final).

El estudio Calpine/EFI/E3 demuestra claramente la importancia de ampliar drásticamente el sector eléctrico regional para descarbonizar otros sectores de la economía; la necesidad de un aumento de entre el 60% y el 90% de la generación eléctrica anual; de 42 a 51 GW de capacidad eléctrica firme efectiva (frente a los 30 GW actuales) para complementar un aumento sustancial de la energía eólica y solar, mantener la fiabilidad del sistema y proporcionar energía asequible a los consumidores; y los posibles efectos beneficiosos de la innovación tecnológica en los sectores de la construcción, el transporte y la industria.

De ello se desprenden dos implicaciones importantes:

En primer lugar, se trata de una gran cantidad de infraestructuras de generación y transmisión (tanto como triplicar la capacidad de generación instalada, por ejemplo) en una región famosa por la protección del suelo y los corredores paisajísticos, y donde casi todos los proyectos energéticos a gran escala, renovables o no, se enfrentan a la oposición. Esto supondrá un serio reto que exigirá un nuevo examen de nuestras instituciones y políticas.

En segundo lugar, gran parte de la generación tendrá que ser firme y no depender del clima: necesitaremos casi tanta generación firme como la demanda máxima del sistema. Un sistema dominado por la energía eólica y solar, según este análisis, no puede funcionar a un coste razonable sólo con renovables y baterías. Independientemente de que la energía firme necesaria sea el gas con secuestro de carbono, o el hidrógeno de múltiples fuentes, o la ampliación de la energía nuclear (que hoy proporciona un tercio de la energía de la región y casi toda su energía libre de carbono), la región tendrá que adoptar una visión más compleja de un futuro descarbonizado.

Aunque el estudio tiene mucho mérito, también puede interpretarse erróneamente como una única hoja de ruta para el futuro. El caso de descarbonización de referencia del estudio se centra principalmente en un escenario de descarbonización centrado en las energías renovables y el gas que prevé añadir hasta 10 GW de nueva capacidad de gas además de los 23 GW actuales, con una generación de gas en declive pero con capacidad retenida para garantizar la fiabilidad de la red. Este escenario también prevé un sistema eléctrico de dos a casi tres veces mayor que la capacidad total instalada en la actualidad, con un aumento de la energía eólica y solar de hasta 57 GW (a partir de menos de 5 GW en la actualidad), que en sí mismo es casi el doble de toda la capacidad instalada de todo tipo en la actualidad, e implica (pero no cuantifica) una transmisión adicional sustancial en tierra de larga distancia y local. El estudio también incluye varios casos de sensibilidad que exploran los impactos de recursos y costes de otras carteras relacionadas con la disponibilidad de nueva capacidad de gas, la captura y secuestro de carbono y la energía nuclear avanzada.

Al mismo tiempo, el estudio no examina explícitamente y en detalle las importantes incertidumbres de estas vías y el potencial de otras vías que, aunque también están sujetas a la incertidumbre, también podrían descarbonizar la región de manera oportuna, práctica y asequible.

Por ejemplo, el caso de referencia esbozado en este estudio depende en parte del desarrollo exitoso de una nueva infraestructura de gas y de la comercialización del hidrógeno como combustible con cero emisiones de carbono para las turbinas de combustión que eventualmente funcionen con un factor de capacidad muy bajo para mantener la fiabilidad; ambos desarrollos son ciertamente plausibles pero también inciertos dados los riesgos de ubicación y comercialización. Igualmente importante es el tratamiento de otros tipos de generación eléctrica firme con cero emisiones de carbono, incluyendo la CAC de gas y los pequeños reactores nucleares modulares avanzados, a pesar de que los resultados de la modelización sugieren que la disponibilidad de estas tecnologías podría reducir los costes del sistema en más de 4.000 millones de dólares anuales por debajo del escenario centrado en las energías renovables y el gas. El estudio tampoco menciona el potencial de los nuevos embalses hidroeléctricos de Canadá, más allá de las cantidades contratadas recientemente por Massachusetts (más allá del recurso D/NECEC de la Sección 83 de MA) y otras fuentes potenciales de capacidad firme, como el almacenamiento de energía de larga duración.

A medida que se amplían otros esfuerzos de planificación de la descarbonización en Nueva Inglaterra y se inician otros nuevos a nivel estatal y regional, harían bien en basarse en este estudio ampliando su alcance, profundizando en las incertidumbres relativas de las vías alternativas y adoptando una perspectiva explícita de gestión de riesgos.

En los últimos años, numerosos análisis tecnoeconómicos que examinan escenarios de descarbonización profunda en Estados Unidos han señalado la promesa de diversas vías. En estos estudios, los casos de modelización de menor coste suelen incluir una gran proporción de generación suministrada por la energía eólica y solar junto con importantes recursos eléctricos firmes que proporcionan fiabilidad a la red y reducen los costes del sistema. En algunos casos, estos recursos firmes también reducen la necesidad de nuevas infraestructuras de transmisión y los terrenos necesarios para ubicar instalaciones de generación dispersas. Estos recursos firmes incluyen tecnologías como el almacenamiento de energía de larga duración, la generación fósil con captura y secuestro de carbono, la energía nuclear avanzada, la energía hidroeléctrica de embalse, los combustibles líquidos con cero emisiones de carbono, como el hidrógeno, u otras tecnologías renovables firmes como la energía geotérmica avanzada.

Al igual que la vía centrada en el gas examinada en este estudio, cada una de estas otras vías es prometedora y tiene sus propias e importantes incertidumbres. A grandes rasgos, las incertidumbres tienen que ver con el grado en que estas tecnologías han sido probadas y demostradas técnicamente para funcionar tal y como fueron diseñadas, su competitividad comercial en relación con otras tecnologías de bajo y cero carbono, y su potencial para ser ubicadas, autorizadas y construidas en Nueva Inglaterra a la escala muy rápida necesaria para descarbonizar completamente el sector eléctrico de manera oportuna. Debido a estas incertidumbres y a su naturaleza omnipresente, no se puede escapar a la simple realidad de que cualquier vía única, en la que se confíe con exclusión de otras, sería un enfoque arriesgado para la descarbonización oportuna.

Estas incertidumbres del mundo real pueden gestionarse adoptando un enfoque basado en el riesgo para la planificación y la política de descarbonización. Esto implica analizar una gama completa de tecnologías de generación y almacenamiento de carbono, tanto bajas como nulas; evaluar sus riesgos técnicos, económicos y de despliegue; comprender la secuencia de acciones necesarias dado el tiempo requerido para desarrollar nuevas infraestructuras, comercializar tecnologías y construir cadenas de suministro; cuantificar los beneficios de la rápida innovación tecnológica dentro y fuera del sector eléctrico; y, sobre la base de ese análisis, desarrollar políticas flexibles y con múltiples vertientes que aceleren el despliegue de una serie de tecnologías a corto plazo, trabajen para superar los retos de ingeniería, económicos y de ubicación que aún existen, y luego ajusten esas políticas a lo largo del tiempo a medida que las condiciones técnicas, de competitividad y sociales evolucionen en la región.

Este enfoque basado en el riesgo representa con mayor precisión el desafío de la descarbonización en el mundo real, con toda su incertidumbre, pone de relieve las cuestiones técnicas, comerciales y de ubicación que deben abordar los responsables políticos, y ayuda a secuenciar las decisiones clave a lo largo del tiempo. Esto conducirá a una formulación de políticas más eficaz y garantizará que la economía de la región se descarbonice por completo de forma fiable, asequible y oportuna.

El estudio sugiere, pero no responde, muchas de estas preguntas relacionadas con el riesgo. Si se trata como un punto de partida y no como un punto final para el debate sobre la descarbonización en Nueva Inglaterra, este estudio habrá servido para plantearlas.