ALESSIA SCOZ Y POUYA TAGHAVI
La generación de energía es actualmente la mayor fuente de emisiones de CO2 a nivel mundial, y el uso de combustibles fósiles, como el carbón y el gas, sigue siendo una parte importante de las combinaciones energéticas en todo el mundo.
Pero el sector energético también representa la mayor oportunidad para reducir las emisiones tanto del lado de la oferta como de la demanda del sistema energético mundial. Al integrar una mayor proporción de energías renovables y electrificar los sectores de uso final, el mundo puede abandonar gradualmente el uso de combustibles fósiles y avanzar hacia el cumplimiento de sus objetivos climáticos.
La mayoría de los escenarios de mitigación del cambio climático incluyen cierto grado de electrificación de los sectores de uso final, lo que genera un aumento sustancial de la proporción de electricidad en el consumo final de energía.
Por ello, es importante considerar cómo la generación de electricidad, en particular a partir de fuentes con bajas emisiones, y la electrificación pueden contribuir a los objetivos de descarbonización y a los beneficios generales de reducción de emisiones.
Las redes eléctricas son sensibles a una variedad de factores, entre ellos:
+ Choques de oferta y demanda, como guerras, pandemias y fenómenos meteorológicos extremos
+ Variaciones predecibles como cambios climáticos intradiarios, mensuales y estacionales
+ La evolución de los entornos de políticas, incluidas, entre otras, la reforma o derogación de medidas de política climática y energética.
La AIE ha aprovechado los datos en tiempo real del Rastreador de Electricidad en Tiempo Real de la AIE junto con los datos granulares de generación de electricidad incluidos en los Balances Energéticos Mundiales de la AIE para desarrollar datos en tiempo real para el seguimiento de las emisiones de CO2 asociadas con las redes eléctricas con resoluciones horarias y diarias.
Estos datos brindan la oportunidad de realizar un seguimiento de las emisiones con una resolución temporal mayor en comparación con los factores de emisión mensuales y anuales derivados de las estadísticas.
El acceso a datos oportunos sobre emisiones puede ayudar a diseñar políticas eficaces para incentivar el cambio de la demanda a momentos en que la penetración de fuentes de bajas emisiones en la combinación eléctrica sea alta.
Esta flexibilidad puede reducir la huella de emisiones de la generación de electricidad y se espera que sea cada vez más importante a medida que las redes integren proporciones mayores de generación de energía variable. Además, los requisitos de divulgación de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) por parte del sector privado han aumentado significativamente y seguirán haciéndolo en los próximos años.
El acceso a factores de intensidad de red en tiempo real de alta calidad para rastrear la huella correspondiente al consumo de electricidad puede incentivar mejor la gestión de la carga y las estrategias de adquisición que podrían respaldar la descarbonización de las redes.
LAS ACTIVIDADES PERIÓDICAS, LOS PATRONES ESTACIONALES Y LAS INTERRUPCIONES AFECTAN LAS EMISIONES DE CO2 DE LAS REDES ELÉCTRICAS
Los datos de intensidad de CO2 en tiempo real permiten monitorear el impacto de perturbaciones como fenómenos meteorológicos extremos en las redes eléctricas. Esta información puede brindar información valiosa para fortalecer la resiliencia y la flexibilidad de los sistemas de generación de energía.
Por ejemplo, a principios de este año, los embalses hidroeléctricos de Colombia alcanzaron un mínimo histórico del 30% en abril. A medida que la disponibilidad hidroeléctrica disminuía, la intensidad de CO2 aumentó de manera constante, superando los 300 gCO2 / kWh a fines de mes. Sin embargo, debido a las fuertes lluvias, la intensidad de la red cayó rápidamente a menos de 100 gCO2 / kWh a principios de mayo.
Además, la estacionalidad y las variaciones semanales e intradiarias son características importantes de la oferta y la demanda de electricidad e influyen en la huella de emisiones de las redes eléctricas.
Los patrones de oferta y consumo dependen de múltiples factores, como la combinación de producción, los precios de la electricidad y el combustible, las actividades periódicas y las variables meteorológicas.
Por lo tanto, resulta valioso comparar la intensidad de CO2 de las redes eléctricas en diferentes momentos del día, estaciones y países. Al analizar la intensidad promedio para cada hora a lo largo de un mes, surgen patrones claros.
En Alemania, la intensidad de CO2 oscila entre 100 y 350 gCO2 / kWh, y el límite superior está influenciado por la continua dependencia del carbón y el gas natural en la matriz eléctrica, especialmente durante el otoño y el invierno, cuando la demanda es mayor.
Sin embargo, gracias a la mayor penetración de la energía solar y eólica, los meses de primavera y verano muestran un descenso notable de la intensidad de CO2 alrededor del mediodía.
La generación eléctrica de Sudáfrica se basa principalmente en carbón, mientras que las energías renovables representan alrededor del 8%. Como resultado, la intensidad del país se mantiene relativamente estable durante todo el año, alcanzando aproximadamente 1.000 gCO2 / kWh por la noche y bajando a alrededor de 800 gCO2 / kWh entre las 8:00 y las 19:00 horas, cuando aumenta la producción solar.
En Costa Rica, el 70% de la generación eléctrica proviene de la energía hidroeléctrica. La estación húmeda, que dura desde mayo hasta mediados de noviembre, presenta una baja intensidad de CO2, en el rango de 15-100 gCO2 / kWh , con un pico en las primeras horas de la tarde, cuando aumenta la generación térmica.
Sin embargo, durante la estación seca, cuando las precipitaciones se vuelven escasas, la intensidad de CO2 aumenta. La curva de intensidad diaria durante la estación seca contrasta marcadamente con la de la estación húmeda, con valores más altos en la noche (cuando la producción hidroeléctrica es menor) en comparación con el día.
Este ejemplo de Alemania, Sudáfrica y Costa Rica durante el año en curso ilustra las variaciones significativas en la intensidad de las emisiones de las redes eléctricas a lo largo del día, en las distintas estaciones y entre países.
El Rastreador de Electricidad en Tiempo Real de la IEA permite a los usuarios explorar diferentes años y países de forma independiente, mostrando no solo las intensidades de CO2, sino también los datos de emisiones correspondientes desglosados por tipo de combustible.
EL ACCESO A DATOS DE ALTA CALIDAD EN TIEMPO REAL PUEDE ACELERAR LA DESCARBONIZACIÓN DE LAS REDES
Como se muestra arriba, los datos de emisiones en tiempo real ayudan a mejorar nuestra comprensión de cómo los distintos patrones y perturbaciones afectan la huella de emisiones de las redes eléctricas.
Los responsables de las políticas pueden aprovechar esa información para introducir señales de precios y tarifas que incentiven el cambio de carga, reduciendo así el impacto climático del consumo de electricidad.
Además, los factores de intensidad de red en tiempo real de alta calidad permiten realizar un seguimiento de las emisiones que están estrechamente correlacionadas con la entrega física de electricidad a los consumidores.
Un número cada vez mayor de organizaciones se han comprometido a objetivos de reducción de emisiones para demostrar sus esfuerzos por reducir el impacto climático de sus operaciones.
Por lo tanto, la divulgación de las emisiones de GEI ha aumentado significativamente en los últimos años. Este tipo de informes seguirá aumentando a medida que entren en vigor más requisitos de divulgación obligatoria. El consumo de electricidad es un contribuyente importante a la huella organizacional en diferentes sectores de actividad.
En la actualidad, la mayoría de las mediciones de la huella corporativa y las prácticas de adquisición de electricidad limpia se guían por el marco contable establecido en el Protocolo de Gases de Efecto Invernadero (Protocolo GHG).
El Protocolo de GEI establece dos enfoques diferentes para estimar la huella de GEI correspondiente al consumo de electricidad adquirida. Sin embargo, en una reciente encuesta , los expertos expresan su preocupación por el riesgo de discrepancias entre las declaraciones de reducción de emisiones atribuidas y las reales en el marco actual.
El método basado en la ubicación, que calcula las emisiones en función de una intensidad media anual de la red eléctrica en una región geográfica específica, puede no reflejar una estimación precisa de las emisiones del sistema y, por tanto, una asignación justa de los compromisos de reducción.
De manera similar, el enfoque basado en el mercado, que se basa en intensidades de emisiones basadas en instrumentos contractuales, podría subestimar las emisiones reales. Como sugieren los expertos, este problema surge porque la intensidad de las emisiones de la electricidad suministrada al punto de consumo puede no coincidir con el contrato de adquisición correspondiente y dar lugar a una información errónea.
El acceso a datos en tiempo real sobre la intensidad de las redes eléctricas, si se complementa con granularidad geográfica, puede permitir informar sobre emisiones que están estrechamente correlacionadas con la entrega física de electricidad. Estos requisitos de seguimiento granular pueden incentivar mejor la gestión de la carga y las estrategias de adquisición que pueden acelerar la descarbonización de la red.
Sin embargo, los datos de electricidad en tiempo real pueden no captar actualmente todo el alcance de los datos de generación de un país determinado. Esto se debe a que estos datos suelen derivarse de la información publicada por los operadores de sistemas de transmisión (TSO).
Por lo tanto, los datos no siempre incluyen toda la generación de fuentes de pequeña escala/distribuidas ni la generación de autoproductores. Como resultado, las intensidades de carbono de la red en tiempo real no siempre son adecuadas para fines de presentación de informes.
Esta limitación pone de relieve la importancia de tener acceso a información de generación en tiempo real que abarque toda la gama para mejorar la idoneidad de estos datos para los requisitos de divulgación climática.
La base de datos de factores de emisión de la AIE publica actualmente intensidades medias anuales de las redes nacionales que pueden utilizarse para la presentación de informes basados en la ubicación en virtud del Protocolo de GEI.
Cabe señalar también que los datos de intensidad de red en tiempo real elaborados por la AIE se basan en factores de producción y no tienen en cuenta el impacto del comercio transfronterizo. La AIE estudiará la posibilidad de desarrollar intensidades basadas en el consumo en un futuro próximo, considerando los flujos transfronterizos para obtener una estimación más precisa de la intensidad en el punto de consumo.
