Assessing the Impact of Voluntary Actions on the Grid

Assessing the Impact of Voluntary Actions on the Grid

En los últimos 10 años, la adquisición voluntaria de energía limpia por parte de las empresas ha sido un enorme motor para el desarrollo de las energías renovables. Desde 2014, grandes empresas han firmado contratos de adquisición que respaldan el desarrollo de más de 70 gigavatios de energías renovables en Estados Unidos, además de adquirir certificados de energía renovable (CER), aportar financiación de capital fiscal y abogar a escala regional y nacional por un mayor despliegue de energías limpias. Estas tendencias de adquisición voluntaria siguen ampliándose y expandiéndose a otros mercados como Japón, Corea del Sur y Taiwán. La urgencia de la crisis climática está impulsando a muchos grandes consumidores de energía a plantearse cómo pueden evaluar el impacto de diversas acciones en la descarbonización y la confiabilidad de la red. La mejor manera de realizar esta evaluación es mediante el análisis del impacto de las emisiones consecuenciales, que emplea varios enfoques para estimar la diferencia entre las emisiones globales totales en diferentes estados posibles del mundo. Aunque muchos autores han publicado sobre el análisis del impacto de las emisiones consecuentes, ha habido diferentes puntos de vista y hasta ahora ninguna declaración conjunta de los distintos autores sobre las áreas de consenso y cómo resolver las conclusiones discrepantes. Para ofrecer mayor claridad a los agentes empresariales, ZEROgrid creó la Iniciativa de Asesoramiento sobre Impacto, o IAI. La IAI está formada por un grupo de profesionales expertos del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL), la Universidad de Princeton, REsurety, RMI y WattTime que identificaron colectivamente puntos clave de consenso, así como áreas que requieren más investigación. Este documento proporciona una visión general de las conclusiones del IAI en relación con las áreas emergentes de consenso sobre el análisis del impacto de las emisiones consecuentes, sus implicaciones y las áreas en las que se requiere más investigación. Los asesores del IAI coinciden unánimemente en que el impacto de las emisiones, ya sean emisiones evitadas o inducidas, de cualquier intervención es la diferencia entre las emisiones totales si se toma la medida y las emisiones totales en un escenario contrafactual en el que no se toma. Una intervención puede ser un proyecto empresarial, una política o cualquier otra cosa que afecte a las emisiones. El impacto de las emisiones puede articularse en una ecuación de la siguiente manera. Una intervención consiste en cambiar alguna variable para que sea X + ∆X en lugar de ser simplemente X. El impacto en las emisiones de la red, ∆E, de ese cambio es la diferencia en las emisiones totales resultantes de la red. La suma de todos estos fenómenos y de cualquier otro es el impacto total de un proyecto o intervención. Como resultado, muchos factores diferentes pueden influir en el impacto de una intervención sobre las emisiones de la red. Un marco mental útil para razonar sobre esta complejidad es observar que, en casi todos los casos, todos estos efectos diferentes sólo cambian las emisiones de una de estas dos maneras: (1) efectos que cambian la cantidad de centrales eléctricas que se utilizan o (2) efectos que cambian qué centrales eléctricas se construyen o no. 

El impacto total es la suma de estos dos efectos. Se considera que las emisiones totales (E) de cualquier central eléctrica en un periodo de tiempo determinado son el producto de su capacidad (C) en megavatios (MW), la utilización (U) de esa capacidad (para generar MWh) y el factor de emisión (FE) de esa central en ese momento (contaminación por MWh). Las emisiones totales de la red a lo largo del tiempo son la suma de este producto en todas las regiones (r), horas (t) y centrales eléctricas (p). Por ejemplo, considerando una red formada por una sola región, medida a lo largo de una hora, alimentada por dos centrales de carbón. Los factores de emisión de las centrales eléctricas pueden cambiar debido a acciones como la modernización de las plantas o cambios en las operaciones, pero las acciones corporativas voluntarias suelen afectar materialmente a los cambios en la capacidad y utilización de las centrales eléctricas. Por ello, el impacto de las emisiones se considerará principalmente a través de los cambios predominantes en la capacidad y la utilización. Una convención común en economía es, por tanto, distinguir entre el impacto a corto plazo (que refleja sólo los cambios en la utilización) y el impacto a largo plazo (que refleja los cambios tanto en la utilización como en la capacidad). Sin embargo, esta terminología puede resultar a veces confusa para las empresas, para las que las expresiones «a corto plazo» y «a largo plazo» tienen significados diferentes en otros contextos. Para asegurarse de que este importante concepto no se pierde en la traducción entre distintos campos, puede ser útil utilizar un lenguaje riguroso que se explique con precisión en ecuaciones. Una de estas distinciones útiles es similar al enfoque establecido en las Directrices para cuantificar las reducciones de GEI de los proyectos de electricidad conectada a la red (GHGP) del Protocolo de Gases de Efecto Invernadero. Definamos primero el cambio operativo de una intervención como el cambio en cualquier variable que causaría una intervención si la red no respondiera cambiando la capacidad de ninguna de sus centrales eléctricas. El impacto operativo, ∆Eop, es el cambio operativo en las emisiones. Por supuesto, en la práctica, las redes responden a los ajustes del mercado cambiando la capacidad de sus centrales eléctricas, pero más lentamente. Por lo tanto, el cambio estructural inducido, también conocido como cambio de construcción, en cualquier variable es la diferencia entre los cambios resultantes totales en esa variable y el cambio operativo. El impacto de la construcción, ∆Ebu, es el cambio de construcción en las emisiones. Es importante señalar que, a pesar del nombre, el impacto de la construcción incluye las plantas construidas debido a la intervención, las plantas retiradas debido a la intervención, las plantas no construidas debido a la intervención y las plantas no retiradas debido a la intervención. Algunos de ellos son relativamente fáciles de observar y otros pueden ser más sutiles, pero todos estos efectos siguen siendo importantes. La formulación anterior puede utilizarse para comprender el impacto total de una intervención en la red. Utilizando estos términos, el impacto total de una intervención es la suma del impacto operativo más el impacto de construcción. 

Por lo tanto, cualquier análisis del impacto consecuente que no tenga en cuenta el impacto operativo o el impacto de la construcción es incompleto. La adicionalidad es el sentido en el que las reducciones de emisiones de una intervención son aditivas. Dividir la adicionalidad en dos componentes puede ayudar a aclarar un área común en la que diferentes profesionales pueden malinterpretarse. En primer lugar, las acciones pueden tener un impacto directo en las emisiones de la red al influir en la capacidad, la utilización o los factores de emisión de generadores específicos. Por ejemplo, la compra de REC, la participación en acuerdos de compra de energía o tarifas verdes, y la realización de otras acciones pueden impulsar diferentes cantidades de nueva capacidad de energía limpia. En segundo lugar, el impacto global de estas acciones sobre las emisiones de la red puede variar en función del total de cambios estructurales inducidos en el sistema. Por ejemplo, si las acciones de una empresa permiten directamente la construcción de una nueva planta solar, la adición de ese nuevo recurso solar podría a su vez inducir la retirada de una planta de carbón, el abandono de un proyecto de energía renovable diferente en la cola de desarrollo, o el desarrollo de almacenamiento de energía adicional. Como tal, la adicionalidad o no adicionalidad de una acción depende de ambos componentes. Una acción podría ser no adicional si simplemente no tuviera ningún impacto sobre la capacidad, la utilización o los factores de emisión. Alternativamente, incluso si una acción permitiera directamente una nueva capacidad, podría seguir siendo no adicional si también indujera un cambio indirecto igual y opuesto en la capacidad. La práctica de estimar este impacto total se conoce como análisis del impacto de las emisiones consecuentes. La teoría del análisis del impacto de las emisiones consecuentes, como ya se ha indicado, es relativamente sencilla. Sin embargo, su práctica plantea muchos retos difíciles e incertidumbres no cuantificadas. Este documento ha articulado un marco matemático en un esfuerzo por ayudar a las empresas, los responsables políticos y otras personas a interpretar y comprender mejor los resultados de diversos modelos de evaluación del impacto consecuencial. A pesar de las limitaciones inherentes y la incertidumbre de los modelos y la literatura existentes, los expertos del IAI siguen recomendando estos enfoques como herramientas poderosas para estimar el impacto de las emisiones de diferentes acciones y políticas posibles.

 

El informe evalúa cómo las acciones voluntarias de las corporaciones impactan la descarbonización y la confiabilidad de la red eléctrica. El análisis de impacto de emisiones consecuenciales es crucial para estimar la diferencia en emisiones globales entre escenarios con y sin una acción determinada. Aunque existen diferentes enfoques para este análisis, ha habido falta de consenso entre los autores sobre cómo resolver discrepancias en las conclusiones. Para abordar esta necesidad, se creó la Iniciativa Asesora de Impacto (IAI) de ZEROgrid, que incluye expertos de diversas instituciones que identificaron puntos clave de consenso y áreas que requieren más investigación. Los expertos de IAI coinciden en que el verdadero impacto de cualquier acción voluntaria se mide como la diferencia en emisiones totales entre un mundo donde se toma la acción y uno donde no se toma. Este impacto se descompone en varios efectos contribuyentes, incluyendo los cambios en la operación a corto plazo de las plantas de energía y los cambios estructurales a largo plazo en la oferta total de diferentes plantas de energía. Sin embargo, la verificación empírica de estos cambios estructurales presenta desafíos significativos y potencialmente altos niveles de incertidumbre. El informe describe varios modelos utilizados para estimar estos impactos, incluyendo modelos de expansión de capacidad con despacho económico, modelos de regresión, modelos de despacho de ISO. Aunque todos estos modelos tienen grados de incertidumbre, proporcionan herramientas valiosas para estimar los impactos de las acciones en la red eléctrica. A pesar de las limitaciones inherentes y la incertidumbre en los modelos existentes, los expertos de IAI recomiendan el uso de estos enfoques como herramientas poderosas para evaluar el impacto de las acciones voluntarias. El informe subraya la necesidad de una mayor investigación para mejorar la precisión y la validación de estos modelos, así como la importancia de la colaboración continua entre corporaciones, investigadores y formuladores de políticas para lograr una red descarbonizada y confiable. En resumen, este informe proporciona un marco matemático y conceptual para ayudar a las empresas y otras partes interesadas a interpretar mejor los resultados de diversos modelos de evaluación de impacto consecuencial, promoviendo así una mayor comprensión y acción hacia la descarbonización de la red eléctrica.  

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