Este informe forma parte del Estudio Nacional de Planificación de la Transmisión (Estudio NTP) del Departamento de Energía de EE.UU. (DOE), realizado por el Laboratorio Nacional de Energías Renovables y el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico. El objetivo del Estudio NTP es identificar la transmisión que proporcionará beneficios a gran escala a los clientes de electricidad; informar los procesos de planificación de la transmisión regional e interregional; e identificar estrategias interregionales y nacionales para acelerar la descarbonización manteniendo la confiabilidad del sistema. El objetivo de este estudio de la zona interregional de energías renovables (IREZ) es doble. En primer lugar, sirve de puente entre la modelización técnica utilizada en los escenarios nacionales de transmisión del Estudio NTP y la toma de decisiones regulatorias y financieras sobre el terreno. Cuando es congruente con los resultados nacionales, un corredor IREZ es un ejemplo de un medio para lograr una parte de los beneficios identificados en el análisis nacional. En segundo lugar, este estudio es un análisis preliminar para ayudar a los responsables de la toma de decisiones estatales a determinar si deben realizar análisis más detallados de los corredores IREZ que les resulten relevantes. Este informe no puede tener plenamente en cuenta todos los detalles específicos de cada caso que afectarían a la configuración de un proyecto de transporte. No obstante, si un corredor examinado en este estudio presenta una elevada relación costo-beneficio basada únicamente en el ahorro de costos energéticos, un estudio posterior centrado en ese corredor podría ampliar el análisis económico para incluir factores locales que no se han podido abordar aquí. Una de las premisas en las que se basa el análisis de las IREZ es que, en última instancia, serán los Estados los que tomen la iniciativa a la hora de decidir si se desarrollan o no. Un número creciente de estudios sugiere que los cambios fundamentales en el sector eléctrico de la nación tienen implicaciones importantes para la planificación de la transmisión (FERC 2022). El panorama cambiante sugiere, entre otras cosas, la necesidad de un reexamen concertado de las soluciones de transmisión interregional a larga distancia. Sin embargo, los grandes proyectos de transmisión interregional a larga distancia se han enfrentado a obstáculos institucionales en el pasado. El objetivo de este estudio es diseñar y probar un enfoque de la transmisión interregional que pueda responder tanto a las necesidades cambiantes del sistema eléctrico estadounidense como a las cuestiones normativas que los estados y otras autoridades deben tener en cuenta a la hora de aprobar nuevas inversiones en transmisión.  Una zona interregional de energías renovables (ZIER) es un área que comprende una concentración muy elevada de potencial de energías renovables desarrollables a muy bajo costo. Un centro de energía renovable interregional es un punto de recogida en el sistema eléctrico general al que pueden conectarse fácilmente las centrales de energía renovable construidas en la zona. El centro ancla un corredor IREZ que consiste en una ruta de transmisión de alta tensión dedicada desde el centro IREZ hasta un centro de carga importante. La ruta de transmisión cubre una larga distancia, haciendo que las energías renovables de bajo costo de las mejores regiones eólicas y solares del país sean accesibles a la carga en otra región a cientos de kilómetros de distancia. Las zonas se centran en la eólica y la solar por sus economías de escala geográficas: es posible desarrollar gigavatios de capacidad con un único punto de interconexión, lo que hace más rentable la transmisión a larga distancia y de gran capacidad. 

Cualquier tipo de generación puede conectarse a un nudo de IREZ una vez que la transmisión esté disponible, pero para examinar el impacto de una gran línea de transmisión interregional, centramos el análisis en la eólica y la solar. Las zonas de energías renovables han demostrado su eficacia para el desarrollo regional rentable de energías limpias. Este estudio extrae lecciones de estos éxitos para concebir un modelo de zona de energías renovables de uso interregional en Estados Unidos. Sin embargo, los ejemplos de transmisión interregional para energías renovables son muy escasos, debido, al menos en parte, a que la transmisión interregional en general se enfrenta a importantes obstáculos. En el marco de las actuales estructuras institucionales, las entidades reguladas que controlan el proceso de planificación altamente técnica son reacias al riesgo regulatorio, lo que les lleva a favorecer soluciones para las que existe un precedente conocido de recuperación de costos. Este estudio desarrolla un modelo que utiliza zonas de energía renovable para abordar los nuevos retos de la planificación de la transmisión interregional. Una zona interregional de energías renovables (ZIER) es un área que comprende una concentración muy elevada de potencial de energías renovables desarrollables a muy bajo costo. Un nudo de energía renovable interregional es un punto de recogida en el sistema eléctrico general al que pueden conectarse fácilmente las centrales de energía renovable construidas en la zona. El centro ancla un corredor IREZ que consiste en una ruta de transmisión de alta tensión dedicada desde el centro IREZ hasta un centro de carga importante. El modelo de zonas de energías renovables comenzó en Texas hace dos décadas, apoyando la expansión de la energía eólica y (más recientemente) de la energía solar. La experiencia de Texas ha servido de base para el desarrollo del modelo IREZ utilizado en este estudio. La cantidad de capacidad renovable que un centro de carga puede obtener de una IREZ depende de la transmisión de conexión. Por coherencia analítica, se asume una configuración de transmisión estándar: una línea de corriente continua de alto voltaje (HVDC) de 600 kV con una capacidad de transferencia total de 3 gigavatios (GW). En lugar de ajustar el volumen del corredor IREZ a una capacidad óptima, se examina el papel que podrían desempeñar 3 GW de recursos IREZ en la combinación de recursos de un centro de carga. Este enfoque se ajusta a cómo se planifica y construye realmente la transmisión. En otras palabras, las energías renovables IREZ constituirían una parte de la combinación de recursos del centro de carga de destino, junto con las energías renovables de origen local (incluida la eólica marina cuando esté disponible), la generación convencional y otros recursos.  

No obstante, se prevé que los análisis posteriores iniciados por los estados afectados podrían identificar configuraciones alternativas más rentables para las circunstancias de un corredor específico. Este estudio sirve como análisis preliminar de las oportunidades. La competencia entre los promotores de recursos es una parte importante del modelo de zonas de energías renovables. Se refleja analíticamente suponiendo que los promotores que quieran construir centrales de energías renovables en los mejores 15 GW de potencial de recursos de una zona competirán por el acceso a un eje de transmisión de 3 GW. El costo marginal de los mejores 15 GW es la medida económica que se utiliza para describir cada IREZ. En otras palabras, el análisis no elige emplazamientos específicos para el desarrollo de proyectos. Se supone que la competencia decidirá qué emplazamientos se desarrollarán y que el costo marginal de los mejores 15 GW de la zona es un costo aproximado razonable de la capacidad renovable que se desarrollará en última instancia. El análisis aplicó dos medidas económicas a cada corredor IREZ. Una es el ahorro neto en el costo de generación de energía para el centro de carga objetivo, que se mide comparando la producción horaria de energía de la IREZ (con un precio al LCOE marginal) con el costo sensible al tiempo de la generación local en el centro de carga. A continuación, se comprueba si el ahorro anual en costos energéticos proporciona suficiente margen económico para pagar los ingresos anuales de la línea de transmisión IREZ. Se adopta un enfoque de «backcasting» para medir el ahorro neto de costos energéticos. Es decir, en lugar de prever dónde estarán los costos dentro de una década, se mide cuál habría sido el ahorro de costos en 2022 si el corredor IREZ hubiera existido entonces. El indicador preferido fueron los precios marginales horarios de localización (PML), que se compara con los LCOE marginales de los recursos IREZ. Los centros de carga de los mercados gestionados por organizaciones regionales de transporte (RTO) u operadores de sistemas independientes (ISO) disponen de datos LMP. Para los centros de carga situados fuera pero cerca de una RTO o ISO, se utilizan LMP de intercambio. En todos los casos, los ratios indicaban un ahorro neto de costos energéticos superior al costo anualizado de la transmisión IREZ. 

El informe aborda un enfoque innovador para la planificación de la transición energética en los Estados Unidos. Este enfoque se basa en la identificación de áreas geográficas favorables para el desarrollo de recursos renovables a gran escala, con el objetivo de facilitar una transición eficiente y rentable hacia un sistema eléctrico más sostenible y resiliente. El informe destaca la importancia de las interconexiones entre las redes eléctricas de diferentes regiones para aprovechar al máximo el potencial de las energías renovables. Estas interconexiones pueden permitir el intercambio de energía renovable excedente entre regiones, reduciendo así la necesidad de almacenamiento a gran escala y mejorando la estabilidad de la red. Además, la identificación de zonas interregionales de energía renovable puede ayudar a coordinar los esfuerzos de planificación a nivel estatal y federal, promoviendo una mayor colaboración y eficiencia en la implementación de proyectos renovables a gran escala. El informe también destaca los desafíos y oportunidades asociados con la planificación de zonas interregionales de energía renovable. Por un lado, la identificación de áreas geográficas favorables puede enfrentar obstáculos relacionados con la propiedad de la tierra, las restricciones ambientales y las consideraciones sociales. Por otro lado, la planificación a largo plazo de zonas interregionales de energía renovable puede ofrecer beneficios significativos en términos de reducción de emisiones, creación de empleo y mejora de la seguridad energética. En resumen, el informe de NREL sobre las Zonas Interregionales de Energía Renovable destaca la importancia de una planificación estratégica y coordinada para la transición hacia un sistema eléctrico más sostenible y resiliente en los Estados Unidos. Al identificar áreas geográficas favorables para el desarrollo de recursos renovables a gran escala y promover la colaboración entre regiones, este enfoque puede ayudar a acelerar la adopción de energías renovables y a lograr los objetivos de mitigación del cambio climático de manera eficiente y rentable.