La transición energética es un desafío complejo, de múltiples matices, plagado de dependencias interconectadas y, a menudo, prioridades en competencia. Suscita muchas preguntas, entre ellas: ¿cómo cumpliremos los requisitos de flexibilidad de los sistemas de energía en evolución? ¿Qué papel jugará el hidrógeno en el nuevo panorama energético? ¿Y se pueden satisfacer las necesidades de materiales de la transición energética?
Rory McCarthy, analista principal de almacenamiento de energía; Ben Gallagher, analista senior de transición energética, y Simon Morris, director de investigación de metales de Wood Mackenzie, han resumido en un artículo una presentación de la Cumbre de Energía de EMEA, en el que sintetizan los que, a su juicio, serán los 5 grandes desafíos de la transición energética hacia el cero neto. Estos son:
1 Un sistema de energía renovable variable necesita mucha más flexibilidad
A nivel mundial, estamos haciendo la transición a un sistema de energía renovable variable (ERV). Nuestra perspectiva de caso base para 2040 para los cinco principales mercados de energía de Europa (Reino Unido, Alemania, Francia, Italia y España) muestra que la EVR casi se duplica durante la próxima década. Y a medida que disminuyen las plantas convencionales, aumenta la necesidad de flexibilidad.
El gráfico muestra la capacidad y las perspectivas de recursos flexibles para los mercados eléctricos de Europa
Entonces, ¿de dónde vendrá esta flexibilidad? Si bien los interconectores, la energía hidroeléctrica de bombeo, la respuesta a la demanda y los picos de gas continúan apareciendo, los sistemas de almacenamiento de energía de baterías de iones de litio desempeñarán un papel cada vez más importante. En todo el mundo, las implementaciones están aumentando para enfrentar los desafíos de la variabilidad, las cargas bajas y negativas se están volviendo comunes en el sistema. Actualmente, Estados Unidos lidera el camino, seguido de cerca por China. Europa está actualmente rezagada en la carrera del almacenamiento de energía .
A medida que el sistema de energía se transforma, los consumidores de gas se encontrarán en una batalla cara a cara con el almacenamiento de energía. Debido al enorme excedente de energías renovables, los activos que pueden almacenar o exportar energía a los mercados vecinos serán vitales y la tecnología de almacenamiento de energía será una herramienta crucial. Y durante la próxima década, a medida que disminuyan los costos de la batería y otros sistemas, también superará cada vez más a los picos de gas en cuanto a costos y comenzará a sacar del mercado la flexibilidad del gas.
Sin embargo, el gas seguirá siendo un respaldo esencial. Los mercados de capacidad y otros servicios deben reemplazar los ingresos perdidos a medida que se empuja hacia abajo la utilización de la planta de gas, para garantizar que pueda continuar proporcionando una seguridad de suministro esencial.
El gráfico muestra que el almacenamiento se está convirtiendo en un recurso competitivo en auge en Europa
2 La economía del hidrógeno está aquí, pero todavía se basa en los hidrocarburos.
El hidrógeno es muy prometedor para la transición energética. Es muy elogiado como combustible para complementar o desplazar a otros en sectores difíciles de descarbonizar, como el calor industrial.
La economía del hidrógeno ha comenzado técnicamente: se producen alrededor de 100 millones de toneladas al año a nivel mundial. Pero alrededor del 99,6% de la producción en 2020 proviene de fuentes intensivas en carbono. El hidrógeno gris, producido a partir del reformado de gas natural, constituye la mayor parte, seguido del hidrógeno marrón, procedente de la gasificación del carbón. El hidrógeno azul y verde, producido a partir de tecnologías bajas y sin carbono, representa actualmente una parte microscópica. Todavía hay un camino por recorrer antes de que el hidrógeno pueda estar a la altura de sus expectativas.
3 Los usuarios finales no están preparados para un auge del hidrógeno ecológico
El mercado del hidrógeno verde ha estado plagado de volúmenes pequeños e inconsistentes. El mercado era prácticamente inexistente hasta 2017, cuando se formó el Consejo del Hidrógeno, y sigue siendo incipiente. Hasta ahora, simplemente ha habido poco impulso para la inversión.
Como resultado, muchos de los casos de uso final del hidrógeno con bajo contenido de carbono están al menos a una década de la comercialización masiva, como lo ilustra la siguiente tabla.
La tabla muestra casos de uso de hidrógeno. La aceptabilidad del mercado masivo queda algunos años atrás.
Tanto desde la perspectiva de la oferta como de la demanda, el mercado del hidrógeno aún no está listo para los objetivos de crecimiento establecidos por el Pacto Verde Europeo y otras iniciativas regionales ambiciosas. Pero eso no significa que ese hidrógeno bajo en carbono sea una tontería.
Según la cartera de proyectos anunciada, vemos un crecimiento exponencial en el futuro. No todos los proyectos llegarán a buen término, pero la distribución geográfica y los diversos sectores de uso final muestran que el hidrógeno bajo en carbono está cobrando impulso a medio plazo. Pero como muestra nuestra última perspectiva de transición energética, es fundamental un apoyo político más directo y una ampliación significativa.
El gráfico muestra la capacidad instalada y la cartera de proyectos de hidrógeno verde anunciada por país y región
4 Los metales podrían inhibir la transición energética sin grandes inversiones
Con la demanda de metales disparada durante las próximas dos décadas, satisfacer las necesidades de materiales de la transición energética podría ser un verdadero desafío.
Cinco metales clave juegan un papel vital en la transición energética: aluminio, cobre, níquel, litio y cobalto. Son componentes esenciales de los vehículos eléctricos, el almacenamiento de baterías, la generación de energía eólica y solar y la transmisión eléctrica. Y sin un suministro barato, confiable y sostenible de estos metales, el ritmo de la transición podría ralentizarse.
Existe un riesgo muy importante de que la satisfacción de las necesidades de transición energética acelerada someta los sistemas de financiación a un punto de ruptura. El suministro del metal para soportar una trayectoria de 2 grados requiere un aumento espectacular en la capacidad y alrededor de un billón de dólares de inversión para 2035. Esto es casi el doble de la inversión total que se ha oibservado en los 15 años anteriores.
5 Satisfacer las necesidades de metales de la transición energética requerirá más que dinero
Encontrar inversiones es solo una parte del desafío de la transición energética para la industria de los metales y la minería. La explotación exitosa de nuevos yacimientos se vuelve más compleja a medida que aumenta el riesgo de superficie.
El 90% del suministro mundial de cobalto, por ejemplo, proviene de jurisdicciones de alto riesgo o alta complejidad. De modo que hay que encontrar $ 1 billón de dólares de inversión para proyectos que podrían estar expuestos a un riesgo ASG significativo. Es probable que ese riesgo sea un factor que contribuya a los cambios en la propiedad del suministro durante los últimos 20 años. Desde el cambio de milenio, China se ha asegurado casi la mitad del suministro mundial de cobalto y níquel, dos de los metales críticos para las baterías de vehículos eléctricos.
El gráfico muestra la evolución de la propiedad de suministro de metales, con China aumentando su participación.
También está la cuestión de cómo afectará la producción de metales al objetivo neto cero. Según las técnicas de procesamiento y las fuentes de energía existentes, satisfacer la mayor demanda de metal resultaría en una contribución adicional de 12.000 millones de toneladas de carbono para el 2040. Eso es claramente contrario a los objetivos de la transición energética. Serán imperativos cambios profundos en las tecnologías mineras y las fuentes de energía, y los gobiernos y los productores deben trabajar en estrecha colaboración para encontrar una forma viable de avanzar.
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