Energía sin carbono 24 horas al día, 7 días a la semana: cómo Europa puede y debe garantizar electricidad limpia las 24 horas del día
A mediados de siglo, Europa tendrá una red eléctrica tres o cuatro veces mayor que la actual, y la electricidad será un vector clave de la descarbonización. Para garantizar la seguridad energética, la reducción de emisiones y el crecimiento económico, Europa debe replantear su estrategia de descarbonización de la electricidad y aspirar a una energía libre de carbono las 24 horas del día, los 7 días de la semana.
Energía sin carbono 24/7 significa que cada kilovatio-hora de consumo de electricidad se cubriría con fuentes de electricidad sin carbono, cada hora de cada día, en todas partes. La energía sin carbono 24 horas al día, 7 días a la semana es el estado final de un sistema eléctrico totalmente descarbonizado, y su consecución requiere un enfoque transformador de la contratación, el suministro y el diseño de políticas energéticas.
Para suministrar energía sin carbono 24 horas al día, 7 días a la semana, Europa debe invertir en la comercialización de tecnologías limpias de nueva generación, crear un mercado de la electricidad capaz de ofrecer un suministro fiable y resistente de electricidad sin carbono y mejorar las normas de contabilidad del carbono para que la adquisición de energía contribuya a las inversiones en tecnologías limpias de nueva generación.
Muchos estudios han demostrado que las energías renovables variables no bastarán por sí solas para conseguir una red descarbonizada sin comprometer la fiabilidad y el coste. Como resumió nuestro colega Leslie Abrahams a principios de este año, "la eólica, la solar y el almacenamiento en baterías serán probablemente la piedra angular de esta futura red eléctrica ampliada, pero es probable que no podamos confiar solo en ellas, ya que dependen de las condiciones meteorológicas -variando su producción en un factor de dos o más dependiendo de la hora, el día y la estación- yno están disponibles bajo demanda para adaptarse a la carga eléctrica."
Los estudios han confirmado que necesitamos tecnologías energéticas "limpias y firmes" (es decir, con cero o muy pocas emisiones de carbono) para equilibrar las energías renovables dependientes de las condiciones meteorológicas, especialmente en escalas de tiempo semanales, mensuales y estacionales. En la actualidad, los combustibles fósiles sin disminuir se utilizan con mayor frecuencia para equilibrar esa variabilidad, y debemos sustituir esa fuente de altas emisiones por alternativas libres de carbono. Aumentar el despliegue en el mundo real de tecnologías limpias firmes es imperativo, sobre todo para Europa, que busca diversificar el suministro energético y garantizar la seguridad energética. Para 2035, McKinsey calcula que, incluso en una red dominada por las energías renovables, Europa necesitará más de 100 GW para mantener la fiabilidad y reducir los costes. Los responsables políticos europeos deben actualizar sus estrategias para reflejar las necesidades de un sistema energético limpio que permita la descarbonización completa de los sistemas eléctricos de forma práctica.
Facilitar la comercialización de tecnologías emergentes para una energía sin carbono 24 horas al día, 7 días a la semana
El Pacto por una Energía sin Carbono 24 horas al día, 7 días a la semana, liderado por la ONU y al que CATF se sumó como primera ONG miembro, concluyó que "gracias a los notables avances en curso en energías limpias y tecnologías facilitadoras, la transición a un sector eléctrico totalmente descarbonizado es posible".Sin embargo, la opcionalidad y la elegibilidad de las tecnologías siguen siendo limitadas en toda Europa, y el despliegue de las tecnologías emergentes sigue siendo escaso.
El primer paso hacia una energía sin carbono 24/7 es aumentar el número de opciones tecnológicas limpias disponibles. Para que esto ocurra, es crucial una planificación proactiva del despliegue tecnológico que garantice su comercialización. Una red limpia, fiable y resistente requiere una cartera diversa de tecnologías limpias de energía firme. Hay una lista relativamente corta de opciones que cumplen este papel: hoy en día, tenemos la energía nuclear convencional y de próxima generación o la captura y almacenamiento de carbono en centrales eléctricas fósiles; y hay tecnologías potenciales como la energía geotérmica de roca supercaliente y la energía de fusión que podrían encajar en esta categoría si se amplían en el futuro. Aparte de estas tecnologías de generación de energía, el almacenamiento de larga duración y para varias semanas -si se demuestra a un coste razonable- también podría ser útil para suministrar energía sin carbono las 24 horas del día en todas las estaciones.
Algunas tecnologías limpias en fase inicial siguen enfrentándose al proverbial "valle de la muerte", el déficit de financiación que se cierne entre la fase de demostración de una tecnología y su implantación generalizada. Europa, junto con otros socios mundiales, necesita llevar estas tecnologías a un punto de despegue en el que puedan escalar sustancialmente y hacer posible una energía sin carbono las 24 horas del día, los 7 días de la semana.
Para alcanzar este futuro, Europa necesita reforzar su política de innovación. Esto incluye diversificar la innovación tecnológica, adoptar la opcionalidad, salvar la brecha entre el desarrollo y las demostraciones, superar las barreras del ecosistema abordando las necesidades de infraestructura habilitadora (por ejemplo, gasoductos y almacenamiento de CO2, transmisión y más) con una planificación y coordinación proactivas, así como apoyar a los países fuera de Europa en su planificación y despliegue de tecnologías libres de carbono.
Una reforma integral del mercado de la electricidad para apoyar la energía sin carbono 24 horas al día, 7 días a la semana
El segundo paso para garantizar una red limpia es diseñar un mercado eléctrico que apoye la energía libre de carbono 24 horas al día, 7 días a la semana.
En marzo de 2023, la Comisión Europea publicó un borrador de propuesta de reforma del diseño del mercado eléctrico en respuesta a los elevados precios de la electricidad provocados por la invasión rusa de Ucrania.Aunque la reforma actual pretende, acertadamente, mejorar la capacidad de los clientes para cubrir costes mediante contratos, la reforma no aborda lagunas estructurales mucho más significativas relacionadas con incentivar de forma competitiva la energía limpia firme y las tecnologías de almacenamiento de larga duración para garantizar la fiabilidad a medida que se despliegan más energías renovables. Será necesaria una reforma preparada para el futuro si Europa se toma en serio la necesidad de garantizar una red eléctrica fiable y de bajo coste que suministre energía limpia 24 horas al día, 7 días a la semana en todas las estaciones.
Para apoyar el desarrollo de la generación limpia firme, existe un consenso cada vez mayor en que una compensación de mercado basada únicamente en la energía y en la fijación de precios de coste marginal a corto plazo (como en gran parte de Europa hoy en día) no puede ofrecer niveles adecuados de inversión de capital, porque la recuperación de los costes de capital es incierta cuando los únicos flujos de ingresos son inciertos y a menudo volátiles, como se ha demostrado que son los mercados de la electricidad. Losmercados híbridos (que contienen mercados a corto y largo plazo, que reconocen y ofrecen cierta compensación por el valor de la energía limpia siempre disponible) pueden ayudar significativamente a reducir el riesgo de inversión en las tecnologías necesarias para equilibrar las energías renovables, como la nuclear, la geotérmica, la captura y almacenamiento de carbono y el almacenamiento de larga duración, y se ha demostrado que funcionan en los mercados de Estados Unidos .
Para garantizar que los mercados puedan apoyar la energía libre de carbono 24 horas al día, 7 días a la semana, la Comisión y/o los Estados miembros deben elaborar orientaciones para el diseño de mecanismos de renumeración de la capacidad a largo plazo. Este diseño debe garantizar que los mecanismos de capacidad sean competitivos, tecnológicamente neutros y permitan el apoyo a largo plazo de la generación limpia firme y despachable y de los recursos de almacenamiento que apoyarán la inversión.Por último, debe encargarse a una autoridad europea que evalúe anualmente el valor de fiabilidad de los distintos tipos de recursos limpios para garantizar que las tecnologías reciben una compensación justa y que los recursos son adecuados.
Contabilidad para incentivar la energía sin carbono 24/7 mediante mercados voluntarios de contratación anticipada
Las dos reformas anteriores abordan la infraestructura básica del mercado que permitirá la comercialización de la descarbonización 24/7 mediante mandato. Además, en los últimos años, la contratación anticipada voluntaria por parte de las empresas y la contratación pública de energía limpia han sido un motor positivo para la energía limpia en la UE al cubrir la "prima verde" de la energía que no es suministrada por fuentes fósiles incombustibles. Las empresas de la UE celebran contratos de compra anticipada, acelerando así la adopción de opciones tecnológicas limpias.
Sin embargo, la inmensa mayoría de las adquisiciones han consistido en comprar "créditos de energía renovable" que equivalen a las necesidades totales anuales de energía del comprador, pero que no coinciden con el momento ni la ubicación del consumo del comprador. En consecuencia, el potencial de las compras corporativas sigue sin aprovecharse plenamente.
Por lo tanto, el paso final es modificar las normas de contabilidad del carbono para que la contratación voluntaria anticipada de energía en el mercado cree las señales de mercado para la energía limpia durante todo el día y en todas las estaciones -no sólo la energía variable cuando esté disponible- y contribuya a las inversiones en tecnologías limpias de nueva generación que puedan suministrarse a la carga en todos los lugares y en todo momento.
En la actualidad, las normas que siguen las empresas no miden con precisión las emisiones asociadas a las compras vinculadas al momento y el lugar en que el comprador utiliza la electricidad. En su lugar, los compradores siguen las normas establecidas en el marco de contabilidad de gases de efecto invernadero (GEI) del marco voluntario gestionado por ONG: el Protocolo GEI.
La sección del Protocolo de GEI que regula las emisiones derivadas del uso de la electricidad (conocida como Alcance 2) es fundamentalmente errónea. La contabilidad y los informes actuales, basados en la compra anual de certificados energéticos que se corresponden con el consumo anual de una empresa a través de amplios límites geográficos, pueden dar lugar fácilmente a inventarios de emisiones muy reducidos o nulos (denominados "emisiones de Alcance 2 basadas en el mercado") e interpretarse en apoyo de las afirmaciones de una empresa de "utilizar energía 100% renovable". Dado que este sistema no tiene en cuenta ni el momento ni la posibilidad de entrega de un suministro limpio a un comprador, no capta el valor del sistema de generación libre de carbono firme y despachable ni los recursos de equilibrio necesarios para alcanzar los objetivos de cero emisiones netas. En cambio, otorga el mismo crédito a las transacciones de adquisición de electricidad, independientemente del grado en que esas transacciones hayan cambiado realmente la electricidad que el comprador utiliza para abastecer su carga. Como resultado, se incentiva y recompensa a los compradores por adquisiciones que no logran captar el máximo nivel de beneficio climático.
Esta oportunidad perdida de alinear el poder de la demanda del comprador con la descarbonización de la red supone un enorme coste para las obligaciones compartidas de descarbonización.
Por otro lado, la adquisición de energía libre de carbono 24 horas al día, 7 días a la semana, implica una contabilidad granular del carbono, hora a hora, que apoyará el desarrollo de una combinación diversa de recursos firmes y variables necesarios para equilibrar el suministro de energía libre de carbono con el consumo en todos los lugares y en todo momento. La obtención de un suministro de energía libre de carbono que se ajuste al consumo las 24 horas del día, los 7 días de la semana, requerirá la transición de datos de consumo, suministro y factor de emisiones anuales a datos horarios. La contabilidad 24/7 también requerirá límites de mercado más granulares destinados a hacer que el suministro de energía libre de carbono comprado refleje mejor la "entregabilidad" en el lugar de consumo del cliente.
Gracias a este nivel de contabilidad 24/7 y a la certificación de energía libre de carbono, es más probable que una empresa que compre certificados energéticos contribuya realmente a la descarbonización de la red local.
Resumen
Si Europa quiere garantizar con éxito la seguridad eléctrica y la descarbonización de forma rentable, los responsables políticos tienen que
- Asociarse con las partes interesadas para diseñar un marco político de innovación que planifique la comercialización y el despliegue de las tecnologías de próxima generación, el despliegue de su infraestructura de apoyo (por ejemplo, transmisión, transporte y almacenamiento de hidrógeno y dióxido de carbono), y que garantice la ampliación de los proyectos de tecnología limpia, reduciendo así los costes. Es importante que la planificación prevea las necesidades más allá de 2030 para permitir inversiones al ritmo necesario para alcanzar nuestros objetivos. Los responsables políticos deben centrarse no sólo en los objetivos a corto plazo, sino también en motivar la inversión en grandes proyectos de infraestructuras facilitadoras (por ejemplo, gasoductos de CCUS, gasoductos de H2, transporte, almacenamiento de CO2, etc.).
- Garantizar que los mercados de contratación de electricidad baja en carbono apoyen las inversiones en tecnologías limpias de nueva generación (por ejemplo, energía hidroeléctrica, geotérmica, almacenamiento de energía, nuclear, hidrógeno sin carbono y combustibles fósiles con captura y almacenamiento de carbono).
- Alterar las normas de contabilidad del carbono para que los compradores corporativos y los gobiernos estén capacitados e incentivados para adquirir una cartera de energía limpia que satisfaga sus perfiles de demanda, y especialmente incentivados para adquirir tecnologías limpias firmes que puedan complementar la generación renovable variable para lograr la descarbonización total del sistema eléctrico.
