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ENERGÍA. Hidrógeno renovable: ¿qué instrumentos políticos se necesitan para alcanzar los nuevos objetivos?

 


Se necesita una combinación completa de instrumentos políticos para garantizar que la UE cumpla sus ambiciosos objetivos de hidrógeno. La industria y el transporte de larga distancia deberían ser los principales clientes del hidrógeno. El gran desafío es reducir el coste de producción de hidrógenoes demasiado caro y las políticas actuales no cambiarán tan rápido. La UE debe estimular rápidamente el mercado del hidrógeno a través de políticas tanto del lado de la oferta como de la demanda. Otras naciones pueden usarlo como guía. Los objetivos de RFNBO (combustibles renovables de origen no biológico) propuestos por la UE en RED II son ambiciosos, pero la combinación de políticas adecuada puede permitir que la región cumpla sus objetivos de Fit For 55 para el hidrógeno.

¿Cuáles son los objetivos del paquete Fit for 55?

Con la publicación del paquete Fit for 55 en julio de 2021, la Comisión Europea propuso un amplio conjunto de leyes para lograr el objetivo de la Unión Europea (UE) de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en un 55% para 2030. Como parte del paquete , se propuso una Directiva sobre energías renovables (RED II) revisada y más ambiciosaEn esta directiva, se propone que la nueva cuota objetivo de la UE de fuentes de energía renovable aumente de al menos el 32% al 40% para 2030.

La propuesta también contiene un conjunto de nuevos sub-objetivos para 2030 y requisitos ampliados para los combustibles renovables de origen no biológico (RFNBO, incluido el hidrógeno renovable y sus derivados), destinados a alcanzar los ambiciosos objetivos climáticos de Europa. Los requisitos para contabilizar las RFNBO como energías renovables se están ampliando del transporte a otros sectores de uso final.

Industria, Transporte

Para la industria, la propuesta RED II revisada prevé “un objetivo indicativo de un aumento medio anual de energía renovable de 1,1 puntos porcentuales y un objetivo vinculante del 50 por ciento para los combustibles renovables de origen no biológico utilizados como materia prima o como portador de energía. También introduce el requisito de que el etiquetado de los productos industriales ecológicos indique el porcentaje de energía renovable utilizada siguiendo una metodología común en toda la UE ”. [2] Si bien los Estados miembros son responsables de los objetivos de la industria, la Comisión Europea también propone un subobjetivo del 2,6% para las RFNBO en el transporte , que es una obligación para los proveedores de combustible para el transporte. Además, en el marco de la iniciativa ReFuelEU Aviation, los proveedores de combustible deben comenzar a utilizar un 5% de combustibles de aviación sostenibles (SAF) para 2030, el 0,7% de los cuales deben ser RFNBO. La proporción de SAF aumentará al 63% en 2050, el 28% de las cuales deben ser RFNBO.

… Y ¿qué volúmenes de hidrógeno se necesitan para conseguirlos?

Los nuevos objetivos de RFNBO implican un aumento sustancial de la demanda de RFNBOPara el sector del transporte, el 2,6% de la demanda energética de la UE de 3335 TWh [3] a partir de 2018 corresponde a alrededor de 87 TWh de RFNBO. [4] Para la industria, se prevé que la demanda de hidrógeno de la UE aumente a 400 TWh-500 TWh en 2030, [5] lo que implica una necesidad de 200 TWh-250 TWh de RFNBO.

La estrategia del hidrógeno de la Comisión Europea incluye el objetivo de instalar al menos 40 GW de electrolizadores de hidrógeno renovables y la producción de hasta 10 millones de toneladas de hidrógeno renovable (equivalente a 330 TWh) en la UE para 2030. [6] Por lo tanto, los requisitos adicionales para las RFNBO (287 TWh-337 TWh) de la RED II propuesta se alinea estrechamente con el objetivo anterior de la estrategia del hidrógeno.

Aún así, estas propuestas implican que los Estados miembros deben aumentar significativamente el consumo de hidrógeno renovable a través de obligaciones (por ejemplo, en el sector del transporte) y esquemas de apoyo. También debe tenerse en cuenta el hecho de que pueda surgir una demanda adicional de hidrógeno en el futuro de otros sectores, como la calefacción y la generación de energía .

El desafío del precio

El hidrógeno renovable encierra muchas promesas para la descarbonización, entonces, ¿por qué las industrias no lo están utilizando ya? Una de las razones es el precio. El estudio de Guidehouse y Agora Energiewende muestra que mientras las alternativas de hidrógeno basadas en fósiles cuestan alrededor de 2 € / kg, el hidrógeno renovable cuesta hasta 3 veces más a unos 6,6 € / kgLa figura 1 ilustra este problema.

El costo de producción del hidrógeno renovable depende de varios factores, incluido el CAPEX del electrolizador, la eficiencia de conversión, las horas de funcionamiento anuales, los costos de reemplazo de la chimenea y los costos de adquisición de electricidad renovable. La brecha de costes es principalmente el resultado de los altos costos del electrolizador y los precios de la electricidad que compiten con los bajos precios del gas natural y del Sistema de Comercio de Emisiones de la UE (ETS).

Figura 1. Brecha en el coste del hidrógeno renovable / FUENTE: Guidehouse y Agora Energiewende


Sin embargo, se prevé que los costos de producción de hidrógeno renovable disminuyan con el aumento de la capacidad del electrolizador y la disminución adicional de los costos de la electricidad renovable . Un aumento de las capacidades puede acelerar la curva de aprendizaje de la tecnología y permitir economías de escala; por tanto, las políticas deberían fomentar un aumento de las capacidades. 

Según el análisis de Guidehouse y Agora Energiewende, los costes de producción de hidrógeno renovable podrían ser competitivos con las alternativas basadas en fósiles para 2030 (ver Figura 2). Sin embargo, este desarrollo requiere un apoyo financiero y regulatorio significativo .

Figura 2. Costes de producción comparados / FUENTE: Guidehouse y Agora Energiewende


¿Por qué los instrumentos de política actuales no cierran la brecha de costes?

Los lectores informados notarán rápidamente que los instrumentos de política existentes ya están trabajando para cerrar esa brecha de costos. La política más importante en este contexto es el EU ETSSin embargo, como muestra la Figura 3, incluso los precios de 200 € / tCO 2 no harán que el precio promedio esperado del hidrógeno renovable en 2030 sea competitivo con el gas natural o el hidrógeno de origen fósil, con o sin captura de carbono .

Figura 3. Comparación de costes a diferentes precios del RCDE UE / FUENTE: Guidehouse y Agora Energiewende


Dados los desafíos existentes que rodean la política de altos precios del carbono y el aumento de las facturas de electricidad en la UE, es poco probable que los precios de los derechos de emisión del ETS alcancen esos niveles en el corto plazoPor lo tanto, se requieren instrumentos de apoyo adicionales para cubrir la brecha de costes en el corto plazo

Esto es especialmente cierto para sectores como la industria, que no pueden traspasar fácilmente los costos más altos a los consumidores y, por lo tanto, necesitan políticas de apoyo para cubrir la diferencia de costos.

¿Cómo sería un marco de posibles políticas?

La demanda estable de hidrógeno es un requisito previo para que los fabricantes de electrolizadores expandan la producción, mejoren la tecnología y permitan la reducción de costos. Para garantizar tal demanda estable, se deben considerar políticas del lado de la demanda para las aplicaciones donde el hidrógeno es claramente necesario y no presenta inconvenientes .

Estas aplicaciones incluyen la producción de acero, amoníaco y productos químicos básicos en el sector industrial; transporte aéreo y marítimo de larga distancia en el sector del transporte; el sector de la energía, que necesita almacenamiento a largo plazo para adaptarse a las energías renovables variables; sistemas de calefacción de distrito existentes , que pueden requerir hidrógeno para satisfacer la carga de calor residual. La Figura 4 ilustra estos sectores.

Al mismo tiempo, se requieren instrumentos del lado de la oferta para permitir que la capacidad del electrolizador crezca al unísono con la demanda.

Figura 4. Aplicaciones que necesitan hidrógeno renovable / FUENTE: Agora Energiewende


Sin embargo, es probable que las medidas para fomentar el crecimiento de la oferta y la demanda no sean suficientes. Para garantizar la sostenibilidad de los OROF usados, se deben aplicar criterios estrictos para el abastecimiento de GEI y energía renovable para garantizar que el hidrógeno genere los impactos climáticos positivos que promete . Sin estas regulaciones, la dependencia del hidrógeno podría inducir emisiones de GEI aún mayores debido a una mayor demanda de electricidad o un mayor consumo de gas natural. 

La Comisión Europea definirá con más detalle los requisitos de contabilidad de GEI y de abastecimiento de fuentes de energía renovable para contabilizar las RFNBO como energía renovable en dos actos delegados, que deberían publicarse a finales de 2021 .

La infraestructura del hidrógeno y la regulación del mercado son componentes indispensables de una arquitectura regulatoria porque conectan la oferta y la demanda. Es probable que la inversión en una red troncal europea de hidrógeno sea esencial para facilitar la creación de un mercado europeo del hidrógeno. La topografía potencial de una columna vertebral de hidrógeno de este tipo ha sido analizada por Guidehouse en un estudio reciente para el Consorcio Gas for Climate . [7] El debate sobre el mecanismo de refinanciación apropiado para esta infraestructura está en curso.

Arquitectura regulatoria para Alemania

En su estudio reciente, Guidehouse y Agora Energiewende proponen la arquitectura reguladora para el aumento de hidrógeno verde en Alemania en la Figura 5, que también refleja el contexto regulatorio europeo. Otros Estados miembros podrían adaptar esta arquitectura a sus propias necesidadesLos siguientes párrafos describen los principales bloques de construcción y medidas de la arquitectura propuesta; se pueden encontrar más detalles en el propio estudio.

Figura 5. Arquitectura reguladora para hidrógeno renovable / FUENTE: Guidehouse y Agora Energiewende


Como parte de la arquitectura reguladora propuesta, Guidehouse y Agora Energiewende prevén una combinación de instrumentos de oferta y demanda. Los instrumentos del lado de la oferta pueden ayudar a que el hidrógeno renovable sea más competitivo al reducir los costos. Los instrumentos propuestos incluyen ayudas a la inversión para apoyar el despliegue de electrolizadores, exenciones de impuestos y gravámenes a la electricidad para reducir el coste de la electricidad y contratos de suministro de hidrógeno para cubrir la brecha de precios para la demanda calificada de hidrógeno renovable. Una característica especial de este último instrumento es que cubriría tanto la oferta como la demanda del mercado .

Bajo el instrumento propuesto, la brecha de precios se identifica en una subasta de dos etapas, con una etapa para la oferta y otra para la demanda. El productor que ofrezca el precio más bajo y el comprador con la mayor disposición a pagar recibirán apoyo financiero durante un período de tiempo determinado. Aunque este instrumento puede facilitar la captación de hidrógeno en aplicaciones que lo necesiten, no puede garantizar que se produzca dicha captación. Por lo tanto, los instrumentos del lado de la demanda también son cruciales para fomentar la demanda en los sectores deseados.

Guidehouse y Agora Energiewende proponen implementar contratos de carbono por diferencia (CCfD) para la industriaLos CCfD están estrechamente relacionados con el precio del RCDE UE. Los costes de mitigación de CO 2 de las nuevas tecnologías a menudo superan los 100 € / tCO 2 . Por lo tanto, el precio actual del RCDE UE de alrededor de 55 € / tCO [8] no genera las inversiones necesariasLos CCfD podrían cubrir la diferencia entre el precio efectivo del CO 2 y el costo de mitigación de la nueva tecnología y así crear certidumbre en la inversión.

También proponen una cuota de energía a líquido en los distribuidores de queroseno para la aviaciónEsta sugerencia ya se refleja en la cuota SAF propuesta por la Comisión Europea, aunque el porcentaje propuesto es menor que el recogido en el estudio.

Además del transporte y la industria, el sector energético es una de las aplicaciones que necesita hidrógeno renovable. Por lo tanto, se propone apoyar el uso futuro de hidrógeno renovable como fuente combinada de calor y energía, inicialmente mediante el apoyo a la producción y luego mediante una cuota de hidrógeno renovable en las centrales eléctricas de gasAdemás, los mercados de plomo verde podrían ayudar a crear un caso comercial para invertir en hidrógeno renovable. El estudio propone apoyar este desarrollo con un sistema de etiquetadoEsta sugerencia ya está reflejada en la propuesta RED II.

Refinanciación

Como se muestra en este artículo, el hidrógeno renovable es significativamente más caro que las alternativas basadas en fósiles a partir de 2021. Por lo tanto, un cambio de demanda al hidrógeno renovable requiere no solo medidas políticas sino también un mecanismo de refinanciamiento coherente.

Pero, ¿cuál es la elección correcta entre las obligaciones directas (es decir, cuotas) sobre los proveedores de combustible y los esquemas de apoyo (p. Ej., Una CCpD) implementados por los Estados miembros? Una consideración clave es la capacidad de un sector para refinanciar los costos adicionales. En el sector de la aviación, los costes se pueden transferir fácilmente a los clientes, mientras que la industria primaria, como el acero y los productos químicos, requiere más salvaguardias debido a la competencia internacional y las preocupaciones por las fugas de carbonoEstas consideraciones deben reflejarse en la selección del instrumento de política y guiar las recomendaciones de política del estudio.

Entonces, ¿qué concluimos?

Los objetivos de la RFNBO propuestos en RED II son ambiciosos. Implican un aumento significativo de volúmenes. Se requieren nuevos instrumentos de política para aumentar la oferta y la demanda de hidrógeno renovable en paralelo y a su debido tiempo. El estudio propone implementar una combinación de instrumentos de política centrados en la oferta y la demanda para los sectores que más necesitan hidrógeno renovable.

Además de los instrumentos de apoyo, se sugiere considerar el contexto más amplio del hidrógeno renovable. Esto incluye infraestructura, acuerdos de mercado, criterios de sostenibilidad y consideraciones de integración de sistemasEsta visión holística debería permitir una arquitectura reguladora coherente capaz de encaminar la economía del hidrógeno renovable hacia los nuevos objetivos del paquete Fit for 55.

Fuente:  Guidehouse

REFERENCIAS

  1. Agora Energiewende y Guidehouse, Haciendo que el hidrógeno renovable sea rentable, agosto de 2021, https://static.agora-energiewende.de/fileadmin/Projekte/2020/2020_11_EU_H2-Instruments/A-EW_223_H2-Instruments_WEB.pdf 
  2. “Propuesta de DIRECTIVA DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO”, Comisión Europea, 14 de julio de 2021, https://ec.europa.eu/info/sites/default/files/amendment-renewable-energy-directive-2030 -objetivo-climático-con-anexos_en.pdf 
  3. Eurostat, Energy Data, edición 2020, Unión Europea, julio de 2020, https://ec.europa.eu/eurostat/documents/3217494/11099022/KS-HB-20-001-EN-N.pdf/bf891880-1e3e- b4ba-0061-19810ebf2c64? t = 1594715608000 
  4. La demanda de energía final en el sector del transporte puede disminuir hacia 2030. 
  5. Hydrogen Roadmap Europe, Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking, 2019, https://www.fch.europa.eu/sites/default/files/Hydrogen%20Roadmap%20Europe_Report.pdf 
  6. “Una estrategia de hidrógeno para una Europa climáticamente neutra”, Comisión Europea, 8 de julio de 2020, https://ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/hydrogen_strategy.pdf . 
  7. Guidehouse, Analyzing future demand, supply, and transport of hidrógeno, European Hydrogen Backbone, junio de 2021, https://gasforclimate2050.eu/wp-content/uploads/2021/06/EHB_Analysing-the-future-demand-supply-and- transporte-de-hidrogeno_junio-2021_v3.pdf. 
  8. https://ember-climate.org/data/carbon-price-viewer/ 

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