Construir hasta 2050: Infraestructuras energéticas limpias para abastecer a las comunidades de Nueva Inglaterra
Este artículo ha sido escrito por Jamie Dickerson (Acadia Center) y Ben Butterworth (Acadia Center).
Un nuevo informe de Clean Air Task Force (CATF) y el Acadia Center examina el papel fundamental que desempeñará la participación de las comunidades en la construcción de nuevas infraestructuras limpias de generación y transmisión para alcanzar los objetivos de descarbonización de Nueva Inglaterra en 2050. Este blog es el primero de una serie de dos partes, centrada en las necesidades de infraestructura de energía limpia de la futura red de Nueva Inglaterra. El segundo blog examinará cómo crear un entorno favorable y centrado en la comunidad para la transición energética de la región. Para más información, lea el informe completo o asista a nuestro seminario web.
Nueva Inglaterra se ha distinguido por ser una región comprometida con la acción por el clima. Hoy en día, ese compromiso de impulsar el desarrollo de energías limpias y combatir el cambio climático se refleja en las leyes y políticas de la mayoría de los estados de Nueva Inglaterra, que en general tienen como objetivo reducir las emisiones entre un 80 y un 100% por debajo de los niveles de 1990 para 2050, en toda la economía.
Para reducir drásticamente las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y alcanzar estos objetivos climáticos, los sistemas energéticos de la región están entrando en una fase crucial de transformación. El cambio de unas infraestructuras de combustibles fósiles anticuadas y contaminantes a un futuro más limpio, eficiente y electrificado está en marcha, cobrando un impulso que remodelará el panorama energético de la región. Para que este progreso tenga éxito, los responsables políticos, los promotores y las comunidades deben colaborar estrechamente para garantizar una transición rápida, responsable e integradora. Satisfacer el aumento de la demanda de electricidad al tiempo que se alcanzan los objetivos de descarbonización requerirá un despliegue sustancial de infraestructuras limpias que refleje de manera significativa las prioridades y aportaciones de la comunidad en cada paso del camino, incluyendo la promoción de soluciones que ayuden a mantener la escala de la construcción más manejable, como la eficiencia energética y las tecnologías de mejora de la red.
A limpia limpia es fundamental para Nueva Englaterrazación
Una red cada vez más descarbonizada -la red que conecta la generación de energía, las líneas de transmisión y los cables de los servicios públicos locales con los hogares y las empresas- está en el centro del viaje de Nueva Inglaterra para hacer frente al cambio climático y será el principal medio por el que la región reduzca las emisiones. El informe incluye una revisión exhaustiva de cinco estudios clave que esbozan vías rentables y centradas en la electrificación para descarbonizar la red y los sistemas energéticos de Nueva Inglaterra. Los escenarios analizados revelan un rápido aumento de la demanda de electricidad en la región, con un desplazamiento de la demanda máxima del verano al invierno en la década de 2030. Para 2050, la demanda máxima en Nueva Inglaterra se duplicará de media, pasando de unos 27 gigavatios (GW) a 55 GW, impulsada principalmente por la electrificación de los vehículos y la proliferación de las bombas de calor.
En respuesta, en los próximos 25 años, los estados de Nueva Inglaterra probablemente tendrán que triplicar con creces la capacidad de generación eléctrica de la región añadiendo más de 100 GW de recursos energéticos limpios, al tiempo que amplían la red con 18 GW de nueva transmisión interregional.
Otras presiones complican la transición, como el aumento de los conflictos en torno a los proyectos de energías renovables propuestos, la insuficiente participación de las comunidades y la limitada disponibilidad de suelo, entre otros retos. Nueva Inglaterra tendrá que hacer frente a estos obstáculos y realizar importantes inversiones en las próximas dos décadas para redimensionar la red, hacerla menos intensiva en carbono y hacerla más fiable y resistente.
Esta inversión en recursos energéticos limpios es esencial para satisfacer el rápido aumento de la demanda de electricidad en la región. En nuestro informe recién publicado La energía está a punto de cambiar(La energía está a punto de cambiar), el Acadia Center y CATF describen y analizan los numerosos componentes de esta transición que se está produciendo en Nueva Inglaterra, con el objetivo de comprender mejor las implicaciones de la transición en la ubicación de las infraestructuras y el compromiso de las comunidades. El informe incluye una revisión bibliográfica cuantitativa de las vías de descarbonización rentables para 2050, centradas en la electrificación, a partir de cinco destacados estudios recientes.
El estudio concluye que la región tendrá que aumentar significativamente el despliegue de energías limpias -en un orden de magnitud- de aquí a 2050 para mantener el ritmo de crecimiento de la demanda máxima y la carga anual, impulsada por la electrificación de la calefacción y el transporte (véase el Cuadro 1, más abajo).
Conclusiones y lecciones aprendidas
Un análisis de los escenarios centrados en la electrificación dentro de los cinco estudios muestra que se necesitan aumentos significativos en la generación renovable, la transmisión y el almacenamiento de energía para que Nueva Inglaterra descarbonice su red.
- Se necesita una capacidad limpia adicional significativa: Como se muestra en la Tabla 1, múltiples estudios de descarbonización profunda proyectan un aumento sustancial de la capacidad de generación de energía limpia para 2050 para apoyar un futuro altamente electrificado. Se espera que la capacidad total instalada en la región aumente casi 3,4 veces entre hoy y 2050, hasta 145 GW.
Tabla 1: Resumen de los principales cambios en el sistema energético de Nueva Inglaterra en 2020 frente a 2050 según la revisión bibliográfica de 5 estudios sobre la senda de descarbonización centrada en la electrificación
| Sistema energético | "Hoy": La red de Nueva Inglaterra en 2020 (cifras reales) | "Mañana": La red de Nueva Inglaterra en 2050 (media de 5 estudios) |
|---|---|---|
| Capacidad de generación eléctrica instalada | 43 GW | 145 GW (+237%, o >3x) |
| Cuota de generación de energía renovable | 7,1% de TWh | 84% de TWh (+75%) |
| Carga eléctrica anual final | 117 TWh | 241 TWh (+106%, o >2x) |
| Pico de demanda eléctrica | 27,3 GW | 55 GW (+101%, o >2x) |
| Capacidad de transmisión interregional | 5,13 GW | 23,74 GW (+360%, o >4,5x) |
| Importaciones anuales netas de electricidad de los países vecinos | 15,1 TWh (2023*) | 22,1 TWh (+46%, o ~1,5x) |
- La eólica marina y la solar serán fundamentales en la combinación de recursos: La energía solar y la eólica marina dominarán la capacidad de generación en 2050, representando de media el 39% y el 28% de la capacidad modelizada, respectivamente. Se prevé que la energía solar tenga la mayor capacidad instalada de todos los recursos (51 GW) y que la mayor parte de ella (71%) sea a escala comercial (aunque en la realidad puede haber una mayor inclinación hacia la adopción de energía solar distribuida). Para entonces, se prevé que 36 GW de capacidad eólica marina representen la mayor parte (49%) de la generación anual debido a su elevado factor de capacidad.
- Es crucial una expansión significativa de la transmisión interregional e intrarregional: La planificación proactiva y optimizada de la capacidad de transporte será clave para minimizar los costes y maximizar la resiliencia, permitiendo la integración de más energía limpia y equilibrando la generación variable y limpia despachable en una región más amplia. En los cinco estudios, se espera que la expansión de la transmisión entre Nueva Inglaterra y Canadá aumente una media de 3,5 GW, o un 110%, de aquí a 2050. En uno de los principales estudios examinados, se prevé incluso una mayor expansión de la capacidad de transporte, tanto dentro de Nueva Inglaterra (de 12,0 GW a 35,3 GW) como entre Nueva Inglaterra y Nueva York (de 2,0 GW a 12,2 GW) de aquí a 2050.
- La región puede sacar más partido de lo que ya está construido: dada la magnitud de la construcción potencial, la región puede y debe centrarse primero en mejorar la infraestructura existente siempre que sea posible, por ejemplo reconstruyendo y mejorando las líneas de transmisión y distribución en los derechos de paso existentes, trayendo la transmisión eólica marina a tierra en los puntos de conexión de las centrales de combustibles fósiles desmanteladas, y desplegando tecnologías como conductores de alto rendimiento y otras tecnologías de mejora de la red (GET).
- Una cartera diversificada de recursos energéticos limpios -oferta y demanda- es la clave: Nueva Inglaterra necesitará desplegar una cartera diversa de recursos energéticos limpios, que incluya soluciones tanto del lado de la oferta como de la demanda, para apoyar la adecuación de los recursos, la asequibilidad, la flexibilidad de la red, la estabilidad y la resiliencia. Esta cartera debería incluir energía solar distribuida y a escala de servicios públicos, energía eólica marina y terrestre, almacenamiento en baterías, capacidad nuclear existente, ampliación de la transmisión, tecnologías avanzadas de transmisión y tecnologías emergentes de generación limpia firme y despachable. Por el lado de la demanda, la eficiencia energética, la respuesta a la demanda y los recursos agregados serán cada vez más importantes como recursos competitivos de la red que pueden desplegarse para desplazar toda la curva de la demanda hacia abajo y modelar la demanda durante los periodos punta, incluso mediante agregaciones de vehículos eléctricos o calentadores eléctricos de agua. Una combinación energética variada ayudará a mitigar los impactos del uso del suelo y permitirá a la región recurrir a diferentes recursos en diferentes épocas del año (por ejemplo, energía eólica marina en invierno, energía solar en verano), evitando la sobreconstrucción.
- Algunos recursos de combustión permanecerán en el sistema: Según todos los estudios, en 2050 seguirá existiendo cierta dependencia de la combustión de combustibles (por ejemplo, gas natural, hidrógeno verde, biometano) para garantizar la fiabilidad de la red y la adecuación de los recursos, minimizando al mismo tiempo los costes del sistema. La necesidad continua de recursos firmes y despachables pone de relieve la oportunidad de planificar e integrar tecnologías firmes limpias que puedan sustituir a la combustión fósil y ayudar a la región a reducir totalmente a cero sus emisiones del sector eléctrico.
Acelerar el ritmo
La región dispone de aproximadamente dos décadas para adquirir y construir las infraestructuras de energía limpia necesarias para 2050. Se trata de una enorme transición física para el sistema energético de la región, que debe pasar rápidamente de los combustibles fósiles a una energía limpia y fiable. Para satisfacer las necesidades anuales de despliegue, durante los próximos veinte años habrá que ubicar, autorizar, interconectar y poner en servicio cada año hasta 5 GW de nueva capacidad limpia, y la capacidad de transmisión interregional deberá multiplicarse simultáneamente por cuatro.
La construcción de esta infraestructura será transformadora, especialmente para el creciente número de comunidades de toda la región que acogen proyectos de energía limpia. El próximo blog de esta serie tratará de cómo ir más allá de la infraestructura para crear un entorno de apoyo a la transición energética de la región centrado en la comunidad.
Para obtener más información sobre la infraestructura energética limpia del futuro de Nueva Inglaterra, le invitamos a asistir al primero de nuestros dos seminarios web, regístrese aquí.
Para leer nuestro informe completo, "La energía está a punto de cambiar: Caminos hacia una red centrada en la comunidad, resistente y descarbonizada". descargue una copia aquí.
Para más información sobre los estudios examinados para este informe:
Cuadro 4: Resumen de cinco estudios sobre la descarbonización de la economía y escenarios seleccionados para la revisión bibliográfica
| Estudiar | Año | Escenario | Descripción del escenario |
|---|---|---|---|
| Universidad de Princeton Net-Zero America ("Princeton NZAP") | 2021 | E+ | "Asume una electrificación agresiva de los usos finales, pero las opciones de suministro energético son relativamente poco restrictivas para minimizar el coste total del sistema energético y cumplir el objetivo de emisiones netas cero en 2050". |
| Plan de Energía Limpia y Clima de Massachusetts para 2050 ("CECP 2050") | 2022 | Alta electrificación | "Rápida adopción de bombas de calor para todo el hogar. Cierto uso de combustibles limpios en 2050. Muy similar a la vía "Todas las opciones" del Estudio de la Hoja de Ruta 2050". "La estrategia dominante para descarbonizar el transporte y los edificios es la electrificación". |
| EFI/E3: Net-Zero Nueva Inglaterra: Garantizar la fiabilidad eléctrica en un futuro con bajas emisiones de carbono ("Net-Zero New England") | 2020 | Alta electrificación | "Este escenario de mitigación electrifica la mayor parte de la audiencia de espacio y agua dentro de los edificios, así como la mayoría de los vehículos ligeros...El modelado también incluye una mayor adopción de vehículos eléctricos y de hidrógeno en vehículos de carga media...y vehículos pesados...así como aparatos eléctricos de calefacción de espacios y calentamiento de agua en edificios, y la electrificación de procesos industriales factibles." |
| Brattle: Lograr una reducción del 80% de los GEI en Nueva Inglaterra para 2050 ("Achieving 80%") | 2022 | Electrificación centrada/recursos a gran escala | El escenario centrado en la electrificación hace hincapié en la electrificación de los usos finales de los edificios y el transporte con niveles "moderados" de despliegue de la eficiencia energética en los edificios. La cartera de recursos a gran escala se basa principalmente en la adquisición de energías renovables a gran escala, mantiene la generación nuclear existente y adquiere 42 GW de energía hidroeléctrica adicional. |
| E3/Scott Madden: Massachusetts D.P.U. 20-80 Informe del consultor independiente Análisis técnico de las vías de descarbonización ("D.P.U. 20-80") | 2022 | Alta electrificación | Inspirado en el escenario "Todas las opciones" de la hoja de ruta de descarbonización de Massachusetts para 2050. "El sector de la construcción electrifica >90% de los edificios, principalmente mediante la adopción de bombas de calor de fuente de aire y el 97% de los vehículos ligeros electrificados". |
