El Cambio a la Adquisición de Energía Libre de Carbono 24/7

Más negocios y organizaciones están buscando constantemente formas de comprar energía limpia. Este plan significa que cada pedacito de electricidad que se usa proviene de opciones libres de carbono. Este método podría cambiar cómo se compra y consume la energía, abordando problemas con las diferencias de tiempo entre cuándo está disponible la energía limpia y cuándo se necesita.

A pesar de los beneficios de este enfoque, todavía hay preguntas sobre cómo impactará todo el sistema eléctrico y si esos efectos serán similares en diferentes áreas y situaciones.

Para responder a estas preguntas, se ha desarrollado un modelo matemático. Este modelo examina varios diseños, costos y efectos del método de coincidencia 24/7. Analiza cómo funcionan diferentes estrategias para los compradores, así como para las regiones que implementan esta estrategia de compra de energía limpia.

#Importancia de la Energía Limpia en el Mundo Actual

El cambio climático está impulsando un cambio mundial hacia una electricidad más limpia. Muchos países han establecido objetivos para reducir sus Emisiones de carbono. La Unión Europea busca emisiones netas cero para 2050, mientras que EE. UU. tiene como objetivo reducir las emisiones en un 50% para 2030. Esfuerzos similares se ven en países como China.

Para ayudar a cumplir con estas metas, muchas empresas están comprando energía limpia para demostrar que les importa la sostenibilidad. En Europa, un sistema llamado Garantías de Origen certifica las compras de energía renovable. En EE. UU., los Certificados de Energía Renovable cumplen este propósito. Sin embargo, estos sistemas han sido criticados porque no siempre garantizan que la energía consumida sea realmente renovable.

Algunas empresas han recurrido a Acuerdos de Compra de Energía (PPAs) para asegurarse de obtener tanto energía como créditos ambientales juntos. Se espera que este método impulse el desarrollo de fuentes de energía renovable.

#Desafíos en la Compra Actual de Energía Renovable

Un gran problema surge cuando las empresas quieren hacer coincidir su uso de energía con la energía renovable producida anualmente. Incluso si una empresa se compromete a usar energía 100% renovable cada año, no garantiza que evitará las emisiones de carbono en todo momento.

Cuando la producción de energía eólica o solar es baja, la empresa aún puede necesitar depender de fuentes de energía tradicionales que producen emisiones de carbono, como el carbón o el gas. Esto expone a las empresas a fluctuaciones de precios en el mercado energético, dificultando mantener costos consistentes y compromisos ambientales.

Está surgiendo un nuevo enfoque llamado adquisición de Energía Libre de Carbono 24/7 (CFE). Este método busca hacer coincidir la disponibilidad de energía limpia con el consumo de energía cada hora del día.

Esta estrategia tiene como objetivo que las empresas eliminen las emisiones de carbono relacionadas con su uso de electricidad. También abre puertas para el uso de tecnologías energéticas avanzadas, como sistemas de almacenamiento de energía.

#Actores Clave y Compromisos

Gigantes tecnológicos como Google y Microsoft han tomado la delantera en la adopción del enfoque CFE 24/7. Google busca satisfacer todas sus necesidades energéticas en sus centros de datos con CFE 24/7 para 2030. De manera similar, Microsoft se ha fijado la meta de igualar el 100% de su uso de electricidad con energía libre de carbono las 24 horas del día.

Las empresas de servicios públicos y las ciudades también están participando en este movimiento. Por ejemplo, Peninsula Clean Energy en California se ha comprometido a CFE 24/7 para 2025, mientras que Des Moines, Iowa, tiene como objetivo 2035.

El auge de CFE 24/7 ha llevado a la formación de coaliciones, como el Pacto de Energía Libre de Carbono 24/7, que incluye a más de 135 miembros que buscan promover tecnologías y prácticas de energía limpia.

#Estado Actual de la Investigación sobre CFE 24/7

Si bien el interés en CFE 24/7 está creciendo, hay poca investigación que examine su impacto en varias regiones y a lo largo del tiempo. Los estudios anteriores se han centrado principalmente en áreas específicas y en plazos cortos.

Un estudio analizó California y PJM en Estados Unidos y encontró que los compromisos con CFE 24/7 pueden reducir las emisiones. Otro esfuerzo de investigación se centró en India e Indonesia. Los hallazgos indican en general que comprometerse con CFE 24/7 puede llevar a menores emisiones para las empresas y en los sistemas eléctricos regionales.

Sin embargo, se necesitan análisis más completos para entender cómo CFE 24/7 puede afectar a diferentes regiones a medida que las redes eléctricas se vuelven más limpias.

#Objetivos de la Investigación

El objetivo de esta investigación es analizar cómo los compromisos con CFE 24/7 pueden afectar a las empresas y los sistemas energéticos circundantes. La investigación busca examinar costos, estrategias e impactos en varias regiones europeas con diferentes configuraciones energéticas.

Utilizando un modelo matemático actualizado, la investigación busca proporcionar información sobre cómo estos compromisos de adquisición de energía impulsan reducciones de emisiones y cómo esos efectos cambian a lo largo del tiempo y en varias ubicaciones.

#Metodología y Diseño Experimental

La investigación utiliza un modelo llamado PyPSA-Eur, que tiene como objetivo analizar y optimizar sistemas energéticos. El modelo busca encontrar la mejor manera de satisfacer las demandas de energía mientras mantiene los costos bajos y se adhiere a varias reglas y políticas del sistema.

El modelo permite incluir la infraestructura energética existente mientras se calcula qué nuevas fuentes de energía son necesarias. Para esta investigación, se analizan dos estrategias de adquisición principales:

1. Coincidencia Anual del 100%: Esta estrategia permite a las empresas satisfacer sus necesidades energéticas durante todo un año utilizando fuentes renovables.
2. Coincidencia Horaria CFE 24/7: Esta estrategia asegura que las necesidades energéticas se satisfagan con energía limpia cada hora del día.

Para comparar estas estrategias, también se creó un caso de referencia donde las empresas compran energía directamente de la red local sin ningún compromiso de energía limpia.

#Hallazgos sobre Estrategias de Adquisición de Energía Renovable

• Coincidencia Anual del 100%:

  • Este enfoque puede llevar a reducciones significativas de las emisiones. Sin embargo, aún deja espacio para emisiones debido a la imposibilidad de hacer coincidir las necesidades energéticas perfectamente a lo largo del tiempo.
  • En un estudio de caso en Irlanda, las empresas que utilizaron este método tuvieron una tasa de emisiones considerable de su uso de energía.

• Coincidencia Horaria CFE 24/7:

  • Esta estrategia mostró una tasa de emisiones de carbono mucho más baja en comparación con la política de coincidencia anual.
  • Por ejemplo, a medida que las empresas avanzan hacia CFE 24/7, la tasa de emisiones puede caer a cero, ya que las necesidades de energía se coinciden con fuentes limpias en todo momento.

La compra voluntaria de energía limpia también impacta positivamente en el sistema eléctrico general, contribuyendo a una disminución de emisiones en las regiones donde se implementan estas estrategias.

#Implicaciones de Costos de las Estrategias de Adquisición

Diferentes estrategias tienen diversas implicaciones de costos para las empresas. La investigación indica que los costos para alcanzar objetivos de energía libre de carbono pueden diferir significativamente según el enfoque elegido:

• Para la política de Coincidencia Anual del 100%, los costos tienden a ser más bajos pero pueden conducir a mayores emisiones.
• El enfoque CFE 24/7 generalmente incurre en costos más altos, particularmente al apuntar a objetivos libres de carbono estrictos. Sin embargo, estos costos pueden disminuir si se disponen de tecnologías energéticas avanzadas.

Cuando las empresas utilizan recursos locales y adquieren opciones de energía limpia, como solar y eólica, la combinación puede resultar en costos más bajos para cumplir con los objetivos de energía limpia.

#Diferencias Regionales en Resultados de Adquisición

El estudio destaca que las diferencias regionales, incluida la disponibilidad de recursos renovables y las políticas energéticas existentes, pueden impactar significativamente los resultados de la adquisición de energía limpia.

En regiones como Alemania, con extensas interconexiones y una mezcla energética más limpia, las empresas se benefician de tasas de emisiones más bajas al participar en CFE 24/7 en comparación con regiones como Polonia, que aún dependen en gran medida del carbón.

Independientemente de estas diferencias, los beneficios generales de comprometerse con la adquisición de energía limpia pueden verse en varias regiones, mostrando un fuerte potencial para reducir las emisiones.

#Tendencias Futuras en la Adquisición de Energía Limpia

A medida que las tecnologías de energía limpia evolucionan, se espera que los costos asociados con la obtención de energía libre de carbono disminuyan. El estudio establece la noción de que la importancia de CFE 24/7 no disminuirá a medida que las redes energéticas se limpien con el tiempo.

En cambio, este método de compra mantiene su importancia para impulsar reducciones de emisiones a nivel sistémico, especialmente a la luz de los cambios en las políticas energéticas nacionales.

#Mecanismos que Apoyan la Reducción de Emisiones

Dos mecanismos clave impulsan la reducción de emisiones en las regiones que adoptan CFE 24/7:

1. Mecanismo de Perfil: Esto ocurre cuando las empresas adquieren energía que se alinea estrechamente con sus patrones de demanda. Al hacerlo, reducen la necesidad de generadores de combustibles fósiles para satisfacer las necesidades energéticas.

2. Mecanismo de Volumen: Cuando las empresas generan energía limpia en exceso, pueden vender esta energía de nuevo a la red. Esto no solo ayuda a eliminar la dependencia de los combustibles fósiles, sino que también puede reducir las emisiones del sistema general.

La investigación muestra que ambos mecanismos contribuyen a la reducción de emisiones, siendo el mecanismo de perfil a menudo el que tiene un impacto más significativo.

#Conclusión e Implicaciones para la Política

A través de un análisis sistemático, los hallazgos sugieren que la adquisición de CFE 24/7 es una estrategia viable para organizaciones que buscan minimizar su huella de carbono. Este enfoque no solo promete reducciones de emisiones para las empresas participantes, sino que también ayuda a reducir las emisiones en todo el sistema energético más amplio.

En general, compromisos sólidos con la adquisición de energía limpia pueden ayudar a acelerar la innovación en tecnología energética y motivar una mayor adopción de soluciones energéticas avanzadas.

Como resultado, los responsables de políticas podrían beneficiarse de promover estas estrategias para asegurar una transición más fluida hacia un futuro energético más sostenible.