Construir una red de cero emisiones en EEUU en solo 13 años ahorraría 1,2 billones de dólares

Un nuevo estudio histórico del Laboratorio Nacional de Energía Renovable de los EEUU (NREL) encuentra que si la economía más grande del mundo descarboniza su red en solo 13 años, ahorraría hasta 1,2 billones dólares en costos de salud y climáticos evitados.

El nuevo estudio, realizado en conjunto con el Departamento de Energía de EE. UU.(DoE), traza una variedad de escenarios sobre cómo alcanzar cero emisiones netas en la red más grande del mundo en solo 13 años.

Tres de los cuatro escenarios requieren costos de sistemas de energía adicionales de entre 330.000 y 400.000 millones de dólares, mientras que un cuarto, limitado por las restricciones de transmisión y la cantidad de energía eólica que se puede implementar, requiere más almacenamiento y más energía nuclear, lo que duplica el costo hasta alrededor de 740.000 millones.

Escenarios

Pero cada uno de los escenarios ofrece muchos más beneficios en cuanto a evitar impactos en la salud y el cambio climático porque detiene la combustión de combustibles fósiles para producir electricidad.

Según NREL, esos ahorros de una red neta cero incluyen evitar 130.000 muertes prematuras, ahorrar hasta 400.000 millones de dólares, con un ahorro adicional de más de 1,2 billones de dólares cuando se tiene en cuenta el costo evitado de los daños causados ​​por los impactos del cambio climático.

“Descarbonizar el sistema de energía es un paso necesario si se quieren evitar los peores efectos del cambio climático”, dijo Patrick Brown, analista de NREL y coautor del estudio.

“Los beneficios de una red sin emisiones de carbono superan los costos en cada uno de los más de 100 escenarios modelados en este estudio, y la disminución acelerada de costos para las tecnologías de energía limpia y renovable podría conducir a beneficios aún mayores”.

El mayor desafío, según el estudio, es encontrar una solución para el último 10 por ciento del cero neto.

El desafío del último 10 por ciento

El NREL dice que hay un creciente cuerpo de investigación que muestra que el cambio a sistemas de energía de alta energía renovable es posible y rentable. Pero el "último desafío del 10 por ciento" es la parte que agrega costos significativos debido al desajuste estacional entre las energías renovables variables (eólica y solar) y el consumo.

NREL dice que ha estado estudiando cómo resolver el último desafío del 10%, incluida la descripción de las principales consideraciones técnicas y económicas no resueltas y el modelado de posibles vías y costos del sistema para lograr una electricidad 100% limpia.

Entre las posibles soluciones citadas por NREL se encuentran el hidrógeno verde, la energía nuclear avanzada, la respuesta a la demanda sensible al precio, la captura y almacenamiento de carbono, la captura directa de aire y los controles de red avanzados. Pero todos requieren más I+D.

“No existe una solución única para la transición del sector eléctrico a tecnologías de energía limpia y renovable”, dijo Paul Denholm, investigador principal y autor principal del estudio.

“Hay varios desafíos clave que aún debemos comprender y que deberán abordarse durante la próxima década para permitir la velocidad y la escala de implementación necesarias para lograr la meta de 2035”.

Aun así, dice que es probable que el cambio a las energías renovables se acelere con la nueva Ley de Reducción de la Inflación (IRA), que, junto con la Ley de Infraestructura Bipartidista (BIL), podría reducir las emisiones de la red entre un 68 y un 78 por ciento por debajo de los niveles de 2005 para 2030, según una serie de análisis.

Mayor velocidad

El estudio de NREL encontró que las tecnologías de energía limpia deben implementarse a una escala y velocidad sin precedentes para lograr una red neta cero para 2035.

La energía eólica y solar proporcionarán del 60 al 80 por ciento de la generación en el mix eléctrico de menor costo en 2035, y requerirán una combinación de 2 teravatios de energía eólica y solar, de 70 a 150 GW adicionales al año de capacidad eólica y 40- 90GW al año de capacidad solar.

“Eso es más de cuatro veces los niveles actuales de implementación anual para cada tecnología”, encuentra el estudio.

“Si hay desafíos con la ubicación y el uso de la tierra para poder implementar esta nueva capacidad de generación y transmisión asociada, la capacidad nuclear ayuda a compensar la diferencia y duplica con creces la capacidad instalada actual para 2035”. Pero eso también lo hace significativamente más caro.

En cada uno de los cuatro escenarios, también se implementarán alrededor de 5 a 8 GW de nueva energía hidroeléctrica y de 3 a 5 GW de nueva capacidad geotérmica para 2035, y también se implementarán entre 120 y 350 GW de almacenamiento “diurno”.

Apuesta por el almacenamiento

El informe dice que el almacenamiento estacional se vuelve importante cuando la electricidad limpia, principalmente eólica y solar, representa entre el 80 y el 95 por ciento de la generación y hay un desajuste de varios días a temporada entre la oferta y la demanda renovable variable.

En todos los escenarios, la capacidad de almacenamiento estacional en 2035 oscila entre 100 GW y 680 GW. Esta será de larga duración, aunque no especifica los horarios.

También señala que las tecnologías emergentes de eliminación de carbono, como la captura directa de aire, también podrían desempeñar un papel importante en 2035 si pueden lograr competitividad en costos.

“Estados Unidos puede llegar al 80 %-90 % de electricidad limpia con tecnologías que están disponibles hoy en día, aunque requiere una aceleración masiva en las tasas de implementación”, dijo otro de los investigadores y coautores de NREL, Brian Sergi.

“Para llegar al 100% desde allí, hay muchas tecnologías potencialmente importantes que aún no se han implementado a escala, por lo que existe incertidumbre sobre la combinación final de tecnologías que pueden descarbonizar completamente el sistema de energía.

“La combinación tecnológica que se logre en última instancia dependerá de los avances en I+D para mejorar aún más el costo y el rendimiento, así como el ritmo y la escala de la inversión”.