
El hidrógeno puede desempeñar un papel en la descarbonización, pero el Tesoro debe acertar con el 45V
Como mariposa social que es, la molécula de hidrógeno rara vez se encuentra sola en la Tierra. En cambio, los átomos de hidrógeno suelen unirse al carbono (formando hidrocarburos como el metano) y al oxígeno (formando agua). Sin embargo, el hidrógeno en sí mismo puede ser fundamental para que alcancemos el balance neto cero debido a su potencial para descarbonizar sectores difíciles de eliminar y a su papel como materia prima para procesos industriales y agrícolas que forman parte integral de nuestra economía moderna. Pero para alcanzar cualquiera de estos objetivos de descarbonización con hidrógeno, la molécula debe producirse de forma limpia, es decir, mediante un proceso que produzca bajas emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). En la actualidad, la mayor parte del hidrógeno se produce mediante el reformado de metano al vapor sin captura de carbono, un proceso intensivo en carbono que produce emisiones de GEI en el ciclo de vida de entre 10 y 11 kilogramos (kg) de dióxido de carbono equivalente (CO2e) por kg de hidrógeno (H2).
Producir hidrógeno mediante métodos más limpios cuesta más, en parte debido a los procesos adicionales necesarios para capturar, transportar y secuestrar carbono; al coste de la electricidad limpia; y a la relativa incipiente aparición de electrolizadores a gran escala. Consciente de ello, el Congreso aprobó el Crédito Fiscal para la Producción de Hidrógeno Limpio de la Sección 45V como parte de la Ley de Reducción de la Inflación (IRA) para hacer avanzar las tecnologías de hidrógeno limpio a lo largo de la curva de costes y promover el crecimiento de un mercado de hidrógeno verdaderamente limpio en Estados Unidos . La Sección 45V asigna adecuadamente cantidades de crédito fiscal basadas en la intensidad de GEI del hidrógeno, comenzando en 0,60 $/kg de H2 producido con una intensidad de GEI igual o inferior a 4 kgde CO2e/kg deH2 y aumentando hasta 3,00 $/kg de H2 producido por debajo de 0,45 kgde CO2e/kg deH2.
Pero antes de que pueda aplicarse plenamente, la aprobación de la IRA en 2022 puso en marcha un proceso que tiene lugar en el Estados Unidos Departamento del Tesoro (Hacienda). A finales de 2023, la agencia publicó una propuesta de directrices para la aplicación del crédito 45V junto con una solicitud de comentarios del público. Aunque la publicación de la propuesta incluía muchas salvaguardas importantes que CATF ha defendido para garantizar que el crédito fiscal refuerce un mercado del hidrógeno verdaderamente limpio, son necesarios ajustes para que el crédito tenga éxito en el apoyo a un camino hacia la descarbonización de toda la economía.
CATF ha remitido al Tesoro sus comentarios con recomendaciones para reforzar los análisis del ciclo de vida del hidrógeno y evitar que aumenten sus emisiones, lo que anularía la finalidad del crédito, al tiempo que se hace hincapié en la flexibilidad y la necesidad de dar seguridad a los productores de hidrógeno. Ambos principios son fundamentales para conseguir este lucrativo crédito y, en última instancia, promover un mercado de hidrógeno limpio para proteger nuestro clima. A continuación se exponen los aspectos más destacados de estos comentarios.
1. Los productores de hidrógeno que utilicen gas natural como materia prima deben estar obligados a utilizar datos verificables sobre las emisiones de cada proyecto para incentivar a los productores de gas natural a limpiar la producción.
En la versión actual de 45VH2-GREET -la herramienta utilizada para calcular las emisiones de GEI del ciclo de vida para el crédito 45V- el índice de fugas de metano en la cadena de suministro de gas natural se fija en una media nacional del 0,9%, y las emisiones deCO2 en la cadena de suministro procedentes de la obtención, extracción y transporte del gas natural se fijan de forma similar. La tasa fija de fugas de metano y las emisiones deCO2 propuestas por el Tesoro no tienen en cuenta la realidad sobre el terreno. Impiden que los operadores con cadenas de suministro más limpias lo demuestren y consigan un crédito 45V mayor, una situación que puede perjudicar la viabilidad económica de los proyectos de bajas emisiones. Y esto también permite a los operadores con cadenas de suministro más sucias reclamar una intensidad de GEI artificialmente más baja sin incentivos para mejorar sus emisiones del ciclo de vida.
Para asegurarse de que los proyectos más limpios son recompensados adecuadamente por esa característica, CATF ha abogado por que el Tesoro exija a los productores de hidrógeno que proporcionen datos verificables y específicos del proyecto para establecer sus tasas de fuga de metano utilizando los datos que los productores de gas natural presentan como parte de la Subparte W del Programa de Información sobre Gases de Efecto Invernadero (GHGRP) administrado por la EPA. CATF También instó al Tesoro a finalizar requisitos similares para las emisiones deCO2 aguas arriba utilizando las Subpartes C y W del GHGRP. Estos datos ya son presentados por la mayoría de los operadores de gas natural, son familiares para la EPA y se verifican mediante procesos de presentación incorporados.
2. Los valores negativos de las emisiones no deben permitirse como datos de entrada para los análisis del ciclo de vida de 45V.
En nuestros comentarios, CATF también instaba al Tesoro a adoptar límites estrictos en torno a los métodos de producción de hidrógeno que utilizan biometano (metano procedente de vertederos y digestores) y metano fugitivo (metano que de otro modo se habría filtrado o quemado en antorcha). Sin esas barreras, los productores de hidrógeno podrían compensar las emisiones directas de las instalaciones de hidrógeno utilizando tasas de emisión "negativas" procedentes del biometano. Permitir esta práctica socavaría los métodos de producción de hidrógeno verdaderamente limpios que la desgravación fiscal pretende promover.
Por ejemplo, consideremos la posibilidad de mezclar materias primas como el gas natural fósil y el biometano. La producción de hidrógeno a partir de un 25% o menos de biometano -dependiendo de la magnitud de la intensidad negativa de carbono- mezclado con gas natural fósil podría dar lugar a productores de hidrógeno que obtuvieran el nivel 45V más alto, aunque siguieran utilizando métodos de producción contaminantes sin captura ni almacenamiento de carbono.
Del mismo modo, el Tesoro no debe permitir que las fuentes de metano fugitivo reciban tasas de emisión negativas. Esto daría a los productores de petróleo y gas una ganancia inesperada, dado que varias normativas estatales y federales exigen actualmente reducciones de las emisiones de metano fugitivo.
3. El Tesoro debería conceder créditos basados en las intensidades de carbono del hidrógeno limpio cualificado kilogramo a kilogramo, en lugar de una media de todo el hidrógeno producido por una instalación en un año determinado.
La propuesta actual del Tesoro concedería créditos fiscales basados en la intensidad media anual de GEI de todo el hidrógeno producido por una instalación; es decir, al productor se le concedería un nivel de crédito basado en la media de todo el hidrógeno producido en un ejercicio fiscal. Esta media anual de todo el hidrógeno para medir las emisiones del ciclo de vida para el cálculo de los créditos va en contra de la ley y es innecesariamente restrictiva para la naciente industria del hidrógeno limpio. Los productores sólo necesitan utilizar electricidad de la red durante el 1-3% del año para superar el umbral del nivel superior de 45V.
En su lugar, CATF recomendó que el crédito fiscal se concediera utilizando un medio de dos pasos para determinar las emisiones del ciclo de vida:
- En primer lugar, un productor de hidrógeno debe cumplir una media anual no superior a 4 kgCO2e/kgH2 para todo el hidrógeno producido para poder optar al crédito 45V. Este enfoque se ajusta a la ley, dado que el hidrógeno debe producirse en una instalación de producción de hidrógeno limpia cualificada para obtener el crédito, y una instalación de hidrógeno limpia cualificada debe producir hidrógeno con una tasa de emisiones del ciclo de vida inferior a 4 kgCO2e/kgH2.
- En segundo lugar, una vez que una instalación cumple esa media anual, la sección 45V exige un enfoque kilogramo a kilogramo, según el cual los proyectos reciben créditos multiplicando los "kilogramos de hidrógeno limpio cualificado " por la cantidad aplicable, que viene determinada por el índice de emisiones del ciclo de vida. Para facilitar la contabilidad, esto puede hacerse por horas.
4. La ley exige un análisis exhaustivo del ciclo de vida para la producción de hidrógeno
Un principio básico que guía las recomendaciones de CATFes que la sección 45V exige que el Tesoro evalúe los impactos de las emisiones en todo el sistema al evaluar las emisiones de gases de efecto invernadero del ciclo de vida. Ello se debe a que la sección 45V adopta explícitamente la definición de "ciclo de vida de las emisiones de gases de efecto invernadero" de la Ley de Aire Limpio (CAA), que incluye tanto las "emisiones directas" como las "emisiones indirectas significativas" relacionadas con todo el ciclo de vida de la producción de combustible, incluida la generación, extracción, producción y distribución de materias primas.
En el contexto del 45V, las "emisiones indirectas" incluyen las emisiones inducidas que son el resultado de trasladar el suministro de electricidad limpia de la red a la producción de hidrógeno. Sería necesario aumentar la producción de electricidad para "salvar [al menos parte de] la brecha" y satisfacer la demanda original. Si la electricidad para cubrir el vacío se abastece parcial o totalmente de combustibles fósiles no reducidos, se producirá un aumento neto de las emisiones en todo el sistema. Por lo tanto, al igual que la CAA exige que la EPA considere los impactos de las emisiones del uso de la tierra en todo el sistema derivados de la producción de una materia prima de biocombustible (por ejemplo, maíz), la misma disposición legal exige que el Tesoro considere los impactos de las emisiones de la red en todo el sistema derivados de la producción de una materia prima utilizada para producir hidrógeno (por ejemplo, electricidad) para garantizar que el 45V incentiva el hidrógeno verdaderamente limpio. Como se explica más adelante, la aplicación de los "tres pilares" es la mejor metodología para evitar las emisiones de la red en todo el sistema.
5. Las vías de producción de hidrógeno basadas en la electricidad deben cumplir los tres pilares para limitar las emisiones de todo el sistema
La producción electrolítica de hidrógeno requiere agua y electricidad como materias primas. Para que sea realmente limpia, la electricidad utilizada para producir el hidrógeno debe ser limpia, y debe evitarse cualquier emisión indirecta significativa derivada del uso de esa electricidad limpia. Las emisiones de todo el sistema de hidrógeno electrolítico basado en la red pueden oscilar entre ~10-40 kgCO2e/kgH2, lo que supone hasta cuatro veces más que la generación convencional basada en combustibles fósiles y magnitudes superiores a los niveles de la sección 45V.
Para tener en cuenta estas emisiones indirectas significativas -en particular las emisiones inducidas en todo el sistema en la red eléctrica descritas anteriormente- se incluyeron los "tres pilares" en la propuesta de orientación 45V: incrementalidad, adecuación horaria y entregabilidad.
Pilar | Descripción |
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Incrementalidad | También conocido como adicionalidad, este pilar exige que los proyectos utilicen nueva energía limpia que no esté ya abasteciendo la demanda energética existente de la red eléctrica. Sin adicionalidad, un proyecto puede desviar energía limpia de la red. |
Equiparación horaria | También conocido como ajuste temporal, este pilar exige que las horas de electricidad utilizadas para la producción de hidrógeno coincidan con las horas de nueva producción de electricidad limpia. Sin esta correspondencia horaria, las fuentes de generación más sucias pueden suministrar electricidad para la producción de hidrógeno cuando la energía limpia no está disponible. |
Entregabilidad | También conocido como correspondencia regional, este pilar exige que la instalación de producción de hidrógeno se encuentre en la misma región que la electricidad que pretende utilizar o, en otras palabras, que sea físicamente factible suministrar energía desde el generador de electricidad hasta el productor de hidrógeno. Sin la posibilidad de entrega, los proyectos pueden reclamar energía limpia que está bloqueada tras las limitaciones de la red, como la congestión, mientras que es suministrada por generadores más cercanos y más sucios. |
En el caso de un productor de hidrógeno electrolítico que afirme que su electricidad procede de una instalación generadora específica y no de su red regional, las orientaciones 45V propuestas exigen adecuadamente que adquiera Certificados de Atributo Energético (CAE) que cumplan los tres pilares. Esta es la mejor metodología para garantizar y verificar que la electricidad utilizada para producir hidrógeno es realmente limpia.
6. Una exención del 5% a la incrementalidad no aborda directamente la electricidad restringida y las jubilaciones evitadas y dará lugar a emisiones indirectas significativas
CATF ha abogado anteriormente por exenciones de la incrementalidad para el excedente de electricidad que, de otro modo, se habría restringido y para las instalaciones que pueden evitar la retirada mediante ingresos relacionados con el 45V. La propuesta del Tesoro considera la incorporación de ambas circunstancias a través de una exención general del 5% a la incrementalidad para todos los generadores limpios existentes, citando que esto coincide con los recortes históricos y las proyecciones futuras de retiros nucleares. Sin embargo, CATF ha instado al Tesoro a evitar una exención general del 5% a la incrementalidad que no se centre en circunstancias específicas.
Los datos sobre emisiones respaldan esta preocupación: según un análisis del Grupo Rhodium, una exención del 5% para toda la generación limpia existente podría dar lugar a un aumento acumulativo de 1.500 millones de toneladas métricas de emisiones hasta 2035. Y un nuevo análisis de los generadores limpios existentes en California observa una "intensidad de emisiones consecuente de aproximadamente 20 kgCO2e/kgH2 para cualquier hidrógeno producido por electrolizadores que se acojan a esta exención de incrementalidad [del 5-10%]", que supera con creces los umbrales legales para 45V.
En lugar de una amplia exención del 5%, el Tesoro debe adoptar soluciones más específicas para evitar estas importantes emisiones indirectas. En el caso de la electricidad que, de otro modo, se habría restringido, el Tesoro podría establecer unos precios mínimos para los precios marginales de la electricidad local, por debajo de los cuales la electricidad podría considerarse restringida. El Tesoro también podría pedir al Departamento de Energía (DOE) que realizara análisis retrospectivos sobre las capacidades de restricción y los plazos en cada región de entrega, que podrían servir de base para una exención porcentual específica de la región limitada a horas concretas del día. En el caso de las retiradas evitadas, una solución más específica sería aplicar una exención del 5% a las instalaciones que demuestren estar en dificultades financieras. Para las instalaciones nucleares, por ejemplo, el Tesoro podría exigir la misma prueba económica utilizada para determinar la elegibilidad para el crédito fiscal de producción nuclear de la sección 45U o el Programa de Crédito Nuclear Civil para establecer si la instalación nuclear está en riesgo de cierre sin financiación adicional.
7. Las exenciones a la incrementalidad basadas en normas de energía limpia o normas de cartera de renovables requieren un examen más detallado.
Algunas partes interesadas de 45V han defendido que ciertas regiones de Estados Unidos deberían estar exentas de la incrementalidad si existen políticas estatales complementarias que ya estén limpiando la red y limitando las emisiones de todo el sistema. CATF recomienda que el Tesoro trabaje con el DOE para evaluar las siguientes consideraciones a la hora de desarrollar una exención de la incrementalidad basada en políticas estatales:
- Las regiones deben contar con un sistema de comercio de derechos de emisión con fijación previa de límites máximos; la exención a la incrementalidad no debe basarse únicamente en la intensidad actual de las emisiones o en el porcentaje de generación de emisiones mínimas dentro de la región.
- Los sistemas de cap-and-trade deben tener en cuenta los flujos de importación y exportación de energía para minimizar las fugas de emisiones a otras regiones.
- Las sanciones por rebasar los límites de emisiones deben ser suficientes para compensar el valor de 45V y evitar el juego.
- Debe exigirse a los Estados que presenten modelos que demuestren que la exención por incrementos no da lugar a un aumento de las emisiones consecuentes.
8. La equiparación horaria para 2028 es necesaria y factible
CATF apoya la introducción progresiva de la compensación horaria propuesta por el Tesoro para 2028 como medida importante para limitar las emisiones indirectas significativas. Como ya comentamos en nuestro blog anterior, sin la equiparación horaria, las fuentes de generación más sucias pueden suministrar electricidad para la producción de hidrógeno durante las horas en las que la generación limpia no está disponible. Un estudio reciente del Center for Resource Solutions prevé que casi todos los registros de Estados Unidos podrían pasar de emitir certificados anuales a certificados horarios en dos años. Y una vez que un registro esté preparado para expedir EAC por horas, el mismo registro podrá cubrir las regiones que no dispongan de esa capacidad. Si algunos registros deciden no emitir EAC horarias, las instalaciones también pueden utilizar los datos de medición horaria junto con los EAC anuales o mensuales retirados para evitar el doble cómputo. Este método de seguimiento y verificación horaria ya está disponible y en uso en Estados Unidos y en todo el mundo.
En general, la propuesta de 45V del Tesoro es un excelente primer paso para fomentar el crecimiento del mercado de hidrógeno verdaderamente limpio que se necesita para alcanzar la plena descarbonización de toda la economía. Esperamos seguir colaborando con las partes interesadas en el hidrógeno limpio a medida que este mercado se desarrolle cuidadosamente.
CATFLos comentarios completos de la Comisión pueden consultarse aquí.