El cambio del carbón al gas ha reducido las emisiones de electricidad en Estados Unidos durante la última década. Pero lo contrario ha ocurrido en Virginia, donde una construcción masiva de plantas de gas natural ha anulado las reducciones de CO2 asociadas a las retiradas de carbón.
Las emisiones de dióxido de carbono de Virginia fueron más altas en 2019 que en 2009, según una revisión de E&E News de los datos de emisiones de la EPA. Esas cifras son notables dado el colapso del carbón en Virginia, donde el combustible pasó de ser utilizado en alrededor del 43% de la generación de energía del estado en 2008 a menos del 10% el año pasado.
Las cifras subrayan un creciente desafío climático para Estados Unidos: A medida que el parque de carbón de Estados Unidos se reduce, las centrales de gas de larga duración están llenando el vacío de una manera que podría no dar lugar a grandes reducciones de CO2.
Virginia es un ejemplo de ello.
El estado aprobó este año una ley que exige que todas sus seis centrales de carbón restantes, excepto dos, cierren antes de 2024. Pero su retirada supondrá una reducción limitada de las emisiones.
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Las centrales de carbón de Virginia emitieron menos de 5 millones de toneladas de carbono el año pasado, frente a los 25 millones de toneladas de 2009. Las emisiones de gas, por su parte, se dispararon de unos 4 millones de toneladas hace una década a casi 25 millones de toneladas en 2019, lo que supone cerca del 80% de todas las emisiones del sector eléctrico en Virginia.
Pero el Viejo Dominio también muestra por qué es tan difícil hacer más ecológico el sector eléctrico. El gas genera actualmente más de la mitad de la electricidad del estado, la mayor parte de cualquier combustible. Muchos expertos en redes eléctricas afirman que el gas probablemente respaldará a las fuentes de energía renovables durante los próximos años.
Al mismo tiempo, señalan que las compañías eléctricas tendrán que hacer frente a las emisiones de las plantas de gas si esperan conseguir las reducciones de gases de efecto invernadero que, según los científicos, son necesarias para evitar los peores impactos del cambio climático.
«No podemos esperar hasta 2050 y decir que somos netos», afirma Paulina Jaramillo, profesora que estudia el sector eléctrico en la Universidad Carnegie Mellon. «Hay que empezar, y cuanto antes se empiece, más fácil será».
Estados Unidos ha vivido un boom de construcción de gas en la última década, ya que la llegada de la fracturación hidráulica (fracking) desbloqueó trozos de gas baratos. Sólo cuatro estados han instalado más capacidad de gas natural en ese tiempo que Virginia.
Estas plantas están ahora en el centro de una batalla por la red de Virginia. El enfrentamiento se intensificó este año cuando los legisladores del estado aprobaron la Ley de Economía Limpia, que pide a las empresas de servicios públicos que retiren sus plantas de carbón y generen toda su energía a partir de fuentes libres de carbono para mediados de siglo.
Dominion Energy Inc, la mayor empresa de servicios públicos del estado, argumenta que el gas es un puente hacia un futuro más limpio, diciendo que el combustible es necesario para respaldar las fuentes intermitentes de generación de electricidad como la eólica y la solar. La compañía eléctrica, con sede en Richmond, ha propuesto un aumento masivo de las energías renovables en los próximos 15 años, incluyendo 15,9 gigavatios de energía solar y 5,112 GW de energía eólica marina.
Pero Dominion, en los documentos presentados a los reguladores estatales, también ha dejado claro que tiene la intención de hacer funcionar sus nuevas plantas de gas natural durante la próxima década, antes de reducirlas gradualmente.
En declaraciones a los analistas financieros a principios de este mes, el consejero delegado de Dominion, Thomas Farrell, dijo que la dependencia del gas por parte de la empresa era coherente con el objetivo de la compañía de lograr cero emisiones netas para 2050.
«El hecho de que a veces, al menos en Virginia, el viento no sople y el sol no brille durante largos periodos de tiempo -es decir, días, no horas- garantiza que la generación a gas natural seguirá desempeñando un papel fundamental de bajas emisiones en nuestro sistema durante años y años», dijo Farrell.
El estado del carbón se vuelca en el gas
Dominion, que fue responsable de dos tercios de las emisiones de las centrales eléctricas de Virginia en 2019, tiene un historial climático accidentado.
La empresa está intentando construir un enorme gasoducto incluso cuando pregona su compromiso con las emisiones netas cero (Energywire, 5 de mayo). Se ha opuesto a las políticas climáticas, como las propuestas para que Virginia se incorpore a la Iniciativa Regional de Gases de Efecto Invernadero (RGGI), el programa de límites máximos y comercio para centrales eléctricas de 10 estados (Climatewire, 22 de abril).
Y se encuentra entre las peores del país en cuanto a programas de eficiencia energética. El Consejo Americano para una Economía Energéticamente Eficiente situó a Dominion en el puesto 50 de 52 empresas de servicios públicos en su más reciente tabla de puntuación de programas de eficiencia.
Los ecologistas se muestran escépticos ante el compromiso de la empresa con el cambio.
«Están confundiendo la construcción de energías renovables con una respuesta creíble a la amenaza del cambio climático. Esas cosas están relacionadas pero no son sinónimos. A menos que se reduzcan significativamente las emisiones de CO2, no se está respondiendo de forma creíble al cambio climático», dijo Will Cleveland, abogado del Southern Environmental Law Center. «Por un lado, intentan parecer una empresa de servicios públicos con visión de futuro que responde al cambio climático. Por otro lado, han gastado miles de millones en la generación de gas en los últimos cinco años, y están construyendo un gasoducto que nadie necesita. No serán una empresa de servicios públicos respetuosa con el clima hasta que abandonen su negocio de generación y suministro de gas».
Virginia era un estado de carbón hasta hace poco. En 2007, el carbón representaba el 45% de la generación de electricidad del estado, más que cualquier otro combustible, y el 87% de las emisiones de carbono del sector eléctrico. Pero una convergencia de factores condujo a un fuerte giro hacia el gas en la década siguiente.
La llegada de la fracturación hidráulica, o fracking, hizo que el gas fuera abundante y barato. Un cambio en las leyes de Virginia facilitó aún más el cambio.
Después de años de barajar la idea de romper los monopolios regulados que proporcionan la electricidad del estado, los legisladores de Virginia hicieron lo contrario. Aprobaron una ley que animaba a las empresas de servicios públicos a construir más centrales eléctricas.
Dominion se embarcó rápidamente en un boom de construcción. Terminó tres turbinas de combustión de gas natural en una planta al sur de Fredericksburg en 2009. Dos años más tarde, construyó una planta de gas de ciclo combinado de tres unidades al noroeste de Richmond.
A continuación, en 2012, construyó una planta de carbón en el suroeste de Virginia, pero resultó ser una anomalía. Dominion terminó otras tres grandes plantas de gas de ciclo combinado entre 2014 y 2018.
Dos productores de energía independientes que venden electricidad en el mercado mayorista también han completado unidades de gas en Virginia durante la última década.
Capital de inversión
En términos de emisiones, la construcción de gas ha hecho de Virginia una especie de anomalía. Las centrales eléctricas del estado emitieron 30,3 millones de toneladas de CO2 en 2009, según los datos de los Mercados del Aire Limpio de la EPA. Ese año representa un valor atípico, ya que la desaceleración económica asociada a la Gran Recesión redujo temporalmente las emisiones.
La producción de CO2 de Virginia se disparó hasta los 35,7 millones de toneladas en 2010, un pico que se reflejó en todo el país a medida que Estados Unidos se recuperaba económicamente. Pero mientras que las emisiones de otros estados tendieron a la baja en los años siguientes, las de Virginia rebotaron, alcanzando un máximo de alrededor de 36,2 millones de toneladas en 2016, antes de disminuir a 31 millones de toneladas el año pasado.
Las emisiones nacionales de las centrales eléctricas, por el contrario, disminuyeron un 23% en la última década, pasando de 2.William Shobe, profesor de economía medioambiental de la Universidad de Virginia, considera que el estado ha hecho considerables progresos en la ecologización de su suministro eléctrico. La flota de nuevas plantas de gas de Virginia no sólo ha sustituido la generación de carbón en la mancomunidad, sino que también ha reducido la electricidad de carbón importada de estados vecinos como Pensilvania y Ohio.
Eso significa que la electricidad del estado es más limpia de lo que las cifras de emisiones de Virginia sugerirían por sí solas.
Aún así, el aumento del gas será probablemente costoso para los virginianos si la mancomunidad se compromete con sus objetivos climáticos, dijo.
«Una vez que nos decidimos por la ruta de la descarbonización para el año 2050, estábamos diciendo esencialmente que íbamos a retirar anticipadamente parte del valioso capital social. Ese es uno de los precios que tenemos que pagar por ser buenos ciudadanos del mundo», dijo Shobe. «Vamos a dejar varados algunos activos de capital. Y cuando los abandonamos, pagamos por ellos».
Dominion no da señales de que vaya a cerrar sus plantas de gas a corto plazo.
En una reciente presentación ante los reguladores estatales de servicios públicos, la empresa dijo que espera obtener al menos el 40% de su electricidad a partir del gas cada año hasta 2027, antes de reducir gradualmente esa cifra hasta el 25% en 2035. Se prevé que tres de sus cuatro nuevas centrales de gas de ciclo combinado funcionen al menos dos tercios del año hasta 2030. La cuarta, la central eléctrica del condado de Warren, funcionará el 56% del año en 2030.
El plan no incluye la fecha de retirada del mayor emisor de la empresa, la central eléctrica de carbón de Mount Storm, que suministra energía a la mancomunidad desde su posición al otro lado de la frontera estatal en Virginia Occidental. Mount Storm no está sujeta a la Ley de Economía Limpia, que obliga al estado a retirar todas sus centrales de carbón, excepto dos, antes de 2024. Tampoco cuenta para las cifras de emisiones de Virginia.
Cruzando el puente
Los funcionarios estatales expresaron su confianza en que Virginia podría cumplir los objetivos de carbono establecidos en la Ley de Economía Limpia. Señalaron que el estado está preparado para unirse a la RGGI. Las empresas de servicios públicos de Virginia tendrán un tope de carbono de 28 millones de toneladas a partir de 2021, y se reducirá en un 3% anual hasta 2030. A partir de entonces, la ley estatal faculta a los reguladores para trazar un plan que permita alcanzar una electricidad sin CO2.
«Para nosotros, cuando miramos al sector energético, vemos que la RGGI y la Ley de Economía Limpia van de la mano. Por eso era importante que hiciéramos ambas cosas», dijo Chris Bast, subdirector jefe del Departamento de Calidad Medioambiental de Virginia.
Predijo que el estado tendría una red limpia a mediados de siglo, independientemente de dónde se genere la electricidad.
El debate sobre el gas alude a la tensión natural entre mantener las luces encendidas y reducir las emisiones.
Es probable que el gas siga siendo una parte importante del mix energético, incluso en los estados que instalan grandes cantidades de renovables y persiguen estrictos objetivos de carbono, dijo David Young, que estudia los sistemas energéticos y el cambio climático en el Electric Power Research Institute.
Esto se debe a que el gas es la opción más económica para equilibrar la red.
Pero es probable que las unidades de gas funcionen cada vez menos a medida que se incorporen más renovables al sistema, dijo. Las centrales de ciclo combinado, del tipo que Dominion y otras empresas de servicios públicos han construido en los últimos años, acabarán funcionando más como unidades de pico: Se encenderán en los momentos de máxima demanda.
La combinación de energías renovables y gas puede lograr una reducción del 80% de las emisiones de las centrales eléctricas con relativa facilidad, dijo Young.
«Una vez que se pasa del 80% se hace más difícil», dijo Young. «Ese es uno de los mayores interrogantes que tenemos ahora. ¿Cuáles son esas incertidumbres más allá del 80%, qué tipo de tecnología se puede necesitar?»
Jaramillo, el profesor de Carnegie Mellon, se hizo eco de la evaluación de Young de que el gas sería probablemente necesario durante años para respaldar las energías renovables. Pero en un momento dado, Estados Unidos tendrá que dejar de construir plantas de gas y operar menos sus instalaciones existentes, dijo.
Se refirió a un estudio de 2019 en Nature, que estimó que las futuras emisiones de la infraestructura energética existente y propuesta en todo el mundo excederían el presupuesto de carbono destinado a evitar que las temperaturas globales aumenten más de 1,5 grados Celsius.
Aproximadamente la mitad de esas emisiones procedían de centrales eléctricas, aunque gran parte de ellas estaban asociadas a nuevas plantas de carbón en Asia.
Si Estados Unidos cierra sus plantas de carbón, tiene tres opciones para seguir reduciendo las emisiones: hacer funcionar menos las plantas de gas, instalar la captura de carbono o retirarlas por completo, dijo Jaramillo.
«¿En qué momento se dice que hemos cruzado el puente?», dijo.