Comparación de la red actual de EE. UU. Con la predicha hace 15 años

Fotografía aérea de granjas solares mezcladas con tierras agrícolas tradicionales.

El lunes, el Laboratorio Lawrence Berkeley del Departamento de Energía de EE. publicó un informe titulado “Halfway to Zero”, en referencia al objetivo de una red eléctrica estadounidense de cero emisiones. La afirmación del titular del informe es un poco falsa, ya que no hemos reducido nuestras emisiones a la mitad en relación con ningún momento de la historia. En cambio, están a la mitad de lo que se proyectaba en un informe emitido en 2005.

Aún así, a pesar de este juego de manos, el informe es una lectura interesante, ya que muestra la rapidez con la que ha cambiado el mercado de la energía y adónde nos pueden llevar las tendencias que están impulsando esos cambios en otros 15 años. Por lo tanto, aunque no estamos realmente en condiciones de felicitarnos por todo lo que hemos logrado, el informe ofrece motivos para el optimismo.

Proyecciones persistentemente erróneas

La base del nuevo trabajo es uno de los muchas ediciones de la Perspectiva Energética Anual de la Agencia de Información Energética de los EE. UU. (EIA), específicamente la uno de 2005. Estas publicaciones analizan el estado de los mercados energéticos de EE. UU. En el año más reciente del que hay datos e intentan proyectar cómo evolucionarán esos mercados en los próximos años. En 2005, eso significó que las proyecciones llegaban hasta 2025.

Puede tener una idea de hacia dónde se esperaba que fueran las cosas simplemente mirando la portada del informe, que está adornada con una imagen de un pozo de petróleo. Hasta cierto punto, las proyecciones conservadoras se incorporan a la estructura del informe. Asume que las únicas políticas que influyen en los mercados energéticos son las que están actualmente en vigor. Entonces, a pesar de que el Congreso ha extendido la fecha de vencimiento de los créditos fiscales para la energía renovable varias veces, la EIA siempre hace proyecciones que los hacen vencer según lo programado en ese momento.

La EIA también tiende a asumir un progreso tecnológico lento y constante, en lugar del tipo de cambios que han llevado a que los precios de la energía solar suban. caer por un factor de cinco en menos de una década.

Por lo tanto, las proyecciones de la EIA serán incorrectas y todos saben que estarán equivocados y tienen una buena idea de por qué. El nuevo informe reconoce eso desde el principio y simplemente pasa a las comparaciones. Y las comparaciones que hace son informativas porque muestran qué factores son las principales causas del desajuste entre las proyecciones y la realidad que ha tenido lugar desde entonces.

En este caso, sin embargo, hay una arruga adicional: la pandemia de COVID-19, que ha reducido considerablemente el uso de energía en los EE. UU. Es probable que al menos algunos de los factores que impulsaron los cambios en el uso de energía, como el aumento del trabajo desde casa, sobrevivan a la pandemia, pero es difícil saber qué tan diferentes serán las cosas. Si bien el informe también realiza un análisis con datos de 2019 para evitar esta complicación, nos centraremos principalmente en los resultados de 2020.

La demanda es menos exigente

Uno de los factores más importantes que ha cambiado lo que sucedió en la red es una caída en la demanda en comparación con las expectativas. En sus proyecciones de 2005, la EIA esperaba que la demanda total de electricidad aumentara aproximadamente un 25 por ciento. En cambio, se mantuvo esencialmente plano. Ninguno de los principales sectores —residencial, comercial o industrial— aumentó significativamente debido a factores como una mayor eficiencia y un alejamiento de la industria pesada. (Recuerde, cosas como las bombillas LED eran rarezas caras hace 15 años).

Esto tuvo algunos efectos significativos. Por ejemplo, la EIA proyectó un gran aumento en el uso de gas natural para 2020 y obtuvo la magnitud casi correcta. Pero, en sus proyecciones, se esperaba que esta generación expandida alimentara la creciente demanda; dado que eso nunca se materializó, el gas desplazó al carbón.

En lugar de aumentar según lo previsto, la demanda se ha mantenido en gran medida sin cambios.
Agrandar / En lugar de aumentar según lo previsto, la demanda se ha mantenido en gran medida sin cambios.

El carbón también sufrió un gran impacto por el aumento de las energías renovables, con la energía eólica y solar produciendo 13 veces más de lo que se esperaba en 2005. Combinado con la energía hidroeléctrica y otras fuentes renovables, eso aumentó la participación total de generación renovable a un 79 por ciento más que había proyectado la EIA. Hay muchas razones para esto, incluido el hecho de que las exenciones fiscales para las energías renovables se extendieron varias veces. En ausencia de una respuesta federal coordinada al cambio climático, muchos estados han elaborado mandatos de energía renovable. Y, finalmente, está esa tremenda caída en el precio que se mencionó anteriormente, que ha hecho de la energía solar y eólica las fuentes de energía más baratas en muchas áreas del país.

Combinado, esto ha producido una seria caída en las emisiones de carbono: 40 por ciento desde 2005, o aproximadamente un tercio del camino hacia una red de cero emisiones. En comparación con las proyecciones de 2005 para este año, que habían apuntado a un uso intensivo y continuo de carbón y una demanda creciente, las emisiones se redujeron en un 52 por ciento, la “mitad del camino a cero” del título del informe.

Contando costos

En 2005 (y durante varios años después), la gente anunció con frecuencia que reducir las emisiones de carbono de la red tendría un costo catastrófico. Eso resultó estar muy mal. Los precios minoristas de la electricidad (en dólares constantes de 2005) pasaron de 10,6 centavos / kilovatio-hora hasta … 10,7 centavos / kW-h. Las proyecciones los hicieron caer levemente, por lo que estamos en peor forma de lo esperado en este sentido, pero es todo menos un aumento de precio paralizante.

De hecho, debido a que hay más clientes para una cantidad similar de energía, el uso por cliente ha disminuido en los últimos 15 años. Eso significa que, individualmente, las facturas de los clientes son un poco más pequeñas, incluso si pagan más.

Y eso ha ido acompañado de una gran caída en los costos asociados. Los daños climáticos, estimados utilizando el costo social del carbono, se redujeron a más de la mitad, de un estimado de $ 229 mil millones a solo $ 110 mil millones. Pero la enorme caída en el uso del carbón, junto con los controles adicionales de contaminación, redujo numerosos costos adicionales. Los costos de salud por la contaminación, que se espera sumen más de medio billón de dólares, en cambio ascendieron a $ 34 mil millones, una caída asombrosa. En cambio, las 38.000 muertes prematuras anuales proyectadas por contaminación llegaron a 3.100.

De cualquier forma que se mire, las emisiones de carbono han bajado.
Agrandar / De cualquier forma que se mire, las emisiones de carbono han bajado.

Si estos costos se cuentan junto con las facturas de electricidad, los costos totales de generación de energía en realidad se redujeron en un 44 por ciento desde 2005 y menos de la mitad de lo que se proyectó para 2020.

A pesar de que el costo de la energía es prácticamente el mismo en dólares constantes, la industria de la energía está empleando a mucha más gente. A pesar del impulso de la producción, el número de puestos de trabajo en la producción de gas natural se ha mantenido prácticamente igual, mientras que los empleados que producen carbón se han reducido considerablemente. Pero la producción de energía renovable requiere mucha mano de obra, lo que ha dado lugar a un aumento espectacular de puestos de trabajo y ha elevado el número total de personas empleadas en la producción de electricidad en un 29 por ciento en comparación con las proyecciones.

¿A dónde vamos desde aquí?

Si bien es posible que no estemos a mitad de camino hacia una red de emisiones netas cero, estamos mucho más cerca de lo que cabría esperar. ¿Estamos en una trayectoria que hace posible cero emisiones dentro del tipo de marcos de tiempo que necesitaríamos para alcanzar los objetivos climáticos? El informe reconoce que descarbonizar el último 10 por ciento de la red utilizando fuentes de energía intermitentes será un desafío extremadamente complejo y probablemente involucrará alguna combinación de mayor integración de la red, gestión de la demanda, almacenamiento y captura de carbono. Pero tenemos mucha descarbonización por hacer antes incluso de llegar a la marca del 10 por ciento, y es aquí donde podemos enfocarnos en gran medida en las tendencias en la tecnología existente.

El informe señala que la energía eólica, solar y las baterías se han vuelto más baratas mucho más rápido de lo que se esperaba, lo que hace que la descarbonización profunda sea una posibilidad económica. Pero aún existe el desafío de escalar la producción e instalación de energías renovables y el almacenamiento lo suficientemente rápido.

Para llegar a una situación en la que el 90 por ciento de la electricidad generada en los EE. UU. Esté libre de emisiones de carbono, se estima que necesitaremos instalar alrededor de 1,1 teravatios de capacidad eólica y solar para 2035. En este momento, ha habido aplicaciones para conectar aproximadamente la mitad esa cantidad para fines de 2025, un ritmo de más de 100 GW / año, muy por encima de lo que se necesita. Pero históricamente, muchos de estos proyectos no terminan por construirse; por el contrario, solo se instalaron 34 GW en 2020, que es solo un tercio del ritmo esperado.

Necesitaríamos duplicar el total del año pasado a partir de este año y mantener ese ritmo durante una década para alcanzar la meta del 90 por ciento libre de emisiones. Además, tenemos que construir suficiente infraestructura de red para conectarlo todo. Eso no va a ser fácil. Para tener una idea de lo difícil que será, compare la cifra de 70 GW / año con el gran plan para expandir la producción eólica marina en los EE. UU., Que solo apunta a tres GW / año durante el resto de esta década.

Lograr el tipo de escala que necesitamos será el verdadero desafío si queremos alcanzar nuestros objetivos climáticos. Y hasta ahora, incluso con una administración amigable con las renovables en la Casa Blanca, no ha habido indicios de cómo podríamos hacerlo.

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