Cada carga es una isla: exigir que las compras de electricidad limpia se igualen por horas aumentaría las emisiones

También sería prohibitivamente costoso lograrlo para todas las cargas excepto para las más flexibles.

Arne Olson es socio principal, Nick Schlag es socio, Greg Gangelhoff es director asociado y Anthony Fratto es consultor gerente de la consultora Energy and Environmental Economics (E3).

Recientemente se ha prestado mucha atención a la cuestión de cómo contabilizar las emisiones de carbono en las compras de electricidad limpia. El Departamento del Tesoro está redactando normas para cumplir con los requisitos de la Ley de Reducción de la Inflación, que incluye un Crédito Fiscal a la Producción (45V) de 10 años para hidrógeno limpio. Además, el Protocolo de Gases de Efecto Invernadero está reevaluando las metodologías utilizadas para contabilizar las emisiones de compras voluntarias según su Guía de Alcance 2. Algunos defensores han argumentado que sólo las compras de suministros que se correspondan con la demanda cada hora deberían considerarse "limpias".

Lo que está en juego es si las compras de electricidad limpia seguirán desempeñando un papel en el logro de reducciones de emisiones. Hacer coincidir el 100% del consumo de electricidad con la producción de electricidad limpia por horas puede ser una forma superficialmente atractiva de garantizar que las compras de electricidad limpia estén libres de carbono. Pero sería prohibitivamente costoso lograrlo para todas las cargas, excepto para las más flexibles, porque requiere que se conviertan en “islas” eléctricas, privadas de los beneficios de realizar transacciones en los mercados mayoristas de electricidad. Exigirlo ampliamente impediría la transición energética al sofocar el desarrollo de la industria del hidrógeno limpio, asfixiar el mercado voluntario de compras de electricidad limpia y aumentar innecesariamente los costos en los mercados de cumplimiento.

En lugar de crear archipiélagos de consumidores aislados eléctricamente, las políticas deberían centrarse en desarrollar un mercado nacional mercantilizado de electricidad limpia que pueda alcanzar la escala necesaria para mitigar significativamente la crisis climática.

California promulgó el primer estándar de cartera de energías renovables de los Estados Unidos en 2002, anunciando una nueva era en la política de energía limpia en la que los estados impulsarían el crecimiento de la industria creando demanda a través de mandatos de adquisiciones. Debido a que la energía entregada a través de un sistema eléctrico en red no se puede rastrear físicamente, se inventaron los certificados de energía renovable, o REC, para demostrar el contenido de energía renovable en las compras de energía.

Se establecieron organizaciones para rastrear la creación y propiedad de REC. Surgieron mercados de intermediación para el comercio bilateral de REC, que permitieron a los compradores equilibrar las variaciones en las ventas de energía y la producción de energía renovable y proporcionaron un mecanismo para compras voluntarias, que comenzaron a crecer a medida que los costos disminuyeron y las empresas establecieron objetivos de sostenibilidad.

Las compras de electricidad limpia han sido un importante impulsor del crecimiento de las energías renovables. Sin embargo, los mercados actuales de electricidad limpia en Estados Unidos están fragmentados e ineficientes debido a una superfluidad de requisitos de elegibilidad, lo que significa que el dinero de los consumidores no está logrando tanta reducción de carbono como podría. La equiparación horaria los atomizaría al requerir productos individualizados para cada consumidor.

Si bien los REC representan atributos de energía limpia, los ahorros de carbono dependen de qué generadores están “en el margen”, es decir, reducirán la producción a medida que se agregue energía limpia. Esto varía según el tiempo y el lugar, lo que significa que las reducciones de emisiones provenientes de la generación de energía limpia no igualarán exactamente los aumentos de emisiones provenientes del consumo de electricidad, a menos que ocurran al mismo tiempo y en el mismo lugar.

Algunos han argumentado que este desajuste invalida el uso de CER, que normalmente no son específicos en el tiempo, para demostrar reducciones de carbono. Sin embargo, la energía limpia incremental desplaza la generación de gas natural en la mayoría de los casos en los Estados Unidos hoy y lo hará cada vez más en el futuro. En la Interconexión PJM en 2022 el gas estuvo al margen en el 75% de las horas.

A medida que avance la transición energética, habrá más horas en las que un recurso limpio estará al margen porque el sistema no puede absorber toda la generación limpia disponible. Sin embargo, aumentar el suministro de REC requiere generar MWh adicionales cuando los recursos limpios no están al margen, es decir, cuando un generador fósil está al margen. Los desarrolladores tienen un poderoso incentivo, independientemente del marco contable, para invertir en proyectos que puedan generar en momentos en que la red aún no esté saturada de energía limpia.

Una investigación reciente del E3 comparó las tasas de emisiones marginales horarias durante horas con (a) la producción económica de hidrógeno y (b) la producción de energía renovable, en una variedad de carteras de energía renovable. El estudio demostró que los enfoques de contabilidad anual no necesariamente dan como resultado mayores emisiones de carbono que los enfoques por horas y, a menudo, resultan en emisiones más bajas. Si bien la producción de hidrógeno a veces ocurre en horas con altas tasas de emisiones marginales, también ocurre cada vez más durante horas con exceso de energía limpia.

El concepto de adicionalidad es importante para garantizar que las acciones individuales generen ahorros reales de carbono. En la práctica, sin embargo, demostrar que la energía limpia comprada no existiría sin la compra es imposible porque requiere una comparación con un contrafactual incognoscible. Sin embargo, conceptualmente es evidente que si la demanda de energía limpia excede la oferta, entonces la demanda incremental requiere un aumento de uno a uno en la oferta y se logra la adicionalidad. Si la oferta disponible de energía limpia excede la demanda, entonces la demanda incremental es absorbida por la oferta existente y no se logra la adicionalidad. En el mercado fragmentado actual, el equilibrio entre oferta y demanda varía según el producto.

Algunos sostienen que la igualación horaria es necesaria para garantizar la adicionalidad. Esta opinión está respaldada por un estudio reciente de Princeton Zero Lab que concluye que la igualación anual no crea energía limpia adicional debido a un excedente duradero de suministro de energía limpia en relación con la demanda. Sin embargo, este resultado está impulsado por dos supuestos discutibles: (1) los precios de la energía limpia son siempre más bajos que los de la energía convencional (lo que requiere una fuerte reversión de las tendencias recientes), y (2) ningún cambio en la demanda de energía limpia a pesar de los precios más bajos.

El segundo supuesto es particularmente problemático; La demanda de energía limpia es fuertemente elástica en cuanto a los precios, lo que significa que los precios bajos llevarían a una mayor demanda de energía limpia (y a la inversa, que los precios más altos reducirían la demanda). Es demasiado pronto para concluir definitivamente que la demanda de energía limpia ya no crea nueva oferta y dejar de lado las políticas de estimulación de la demanda que han hecho crecer la industria durante los últimos 20 años.

Los defensores hacen declaraciones categóricas de que “la igualación horaria es factible” y “está en uso hoy en día”. Pero la existencia de unos pocos ejemplos no demuestra que sea posible lograrlo a escala. La igualación horaria efectivamente obliga a los compradores de energía limpia a convertirse en “islas” eléctricas que deben equilibrar sus propias cargas con energía limpia durante cada hora del año. Esto es extraordinariamente difícil de lograr, especialmente para las pequeñas redes insulares, y crearía importantes riesgos regulatorios y financieros.

Los consumidores tendrían dos caminos de cumplimiento: (1) contratar directamente con un recurso limpio específico y ajustar dinámicamente su consumo por hora para igualar su producción, o (2) compras a posteriori de créditos con sello de tiempo, sin saber si se obtendría suficiente cantidad. disponibles para satisfacer toda la demanda. La mayoría de las cargas eléctricas no son lo suficientemente flexibles como para modular sus operaciones en función de los caprichos del clima, dejándolas a merced de un mercado irrealmente ilíquido para 8.760 productos REC horarios diferentes.

Casi todos los estudios de sistemas de energía 100% limpia han concluido que se necesitan nuevas tecnologías limpias y firmes para atender la carga durante períodos prolongados cuando la generación eólica y solar no están disponibles. Los anuncios de energía limpia “24 horas al día, 7 días a la semana” hasta la fecha han sido respaldados por la energía hidroeléctrica o nuclear existente. Es digno de mención que el defensor más destacado del suministro de energía limpia las 24 horas del día, los 7 días de la semana, se fija como objetivo el año 2030 para lograrlo.

La sociedad se beneficia cuando los consumidores de energía cambian su comportamiento en respuesta a las diferentes condiciones de la red, reduciendo el consumo en tiempos de escasez y aumentándolo en tiempos de abundancia. La igualación horaria aislaría a los compradores de energía limpia de los mercados eléctricos, creando resultados ineficientes, como electrolizadores flexibles que operan durante las horas pico porque sus suministros de energía limpia contratados están disponibles, incluso cuando los precios del mercado y la intensidad de carbono de la red son altos.

En los últimos 25 años se ha visto el surgimiento de mercados mayoristas de electricidad competitivos en la mayor parte de los Estados Unidos, basados ​​en la principal propuesta de valor de que agrupar diversas cargas y recursos proporciona beneficios significativos. Recientemente se han realizado muchos esfuerzos para permitir que los clientes minoristas participen en estos mercados y para desarrollar diseños de tarifas innovadores que fomenten la flexibilidad de carga. Irónicamente, exigir igualación horaria para la producción flexible de hidrógeno anula estos esfuerzos para las cargas que están mejor posicionadas para actuar sobre ellos.

Los consumidores deberían tener las herramientas que necesitan para lograr la igualación horaria de forma voluntaria, pero imponerla de manera amplia supondría un verdadero daño. Exigir que todos los compradores de energía limpia se conviertan en islas eléctricas puede ser la mejor manera de evitar que se emita una sola libra de carbono al servir a sus cargas, pero tal política sería “tonta en términos de libras y toneladas”, lo que resultaría en una contracción significativa de el mercado voluntario, mayores costos de cumplimiento de los estándares de la cartera de energías renovables y, en última instancia, mayores emisiones de carbono.

En lugar de renunciar a los mercados mayoristas de electricidad y a las políticas de estimulación de la demanda, las políticas deberían basarse en ellos creando un mercado nacional líquido para la energía limpia. Un mercado nacional obtendría la mayor reducción de carbono a partir de los escasos dólares de los consumidores aprovechando los suministros de energía limpia donde su costo es más bajo, la integración de la red es más fluida y las actualizaciones de transmisión se minimizan. Un certificado nacional serviría como el “Henry Hub de REC”, proporcionando una señal de mercado visible y rentable sobre el valor de la energía limpia y al mismo tiempo estimulando la demanda a través de precios bajos y costos de transacción bajos. De hecho, la mercantilización del atributo de energía limpia, en lugar de productos costosos y complicados hechos a medida, es lo que permitirá que la electricidad limpia alcance rápidamente los niveles necesarios para abordar significativamente la crisis climática.