El precio del carbono de 170 dólares por tonelada de Canadá convierte a las bombas de calor en ganadoras financieras

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Como parte de mi exploración en curso de las bombas de calor como una brecha en el cambio climático, pensé en evaluar los impactos fiscales del nuevo precio del carbono de Canadá de $ 170 CAD por tonelada de CO2 en los costos anuales de calefacción en comparación con los hornos de gas.

Recientemente, construí un modelo provincia por provincia que mostraba que con las intensidades de emisiones de la red actual, todas las provincias, excepto las dos principales provincias de petróleo y gas, con sus redes pesadas de carbón y gas, verían beneficios significativos de las bombas de calor en las peores condiciones comerciales. edificios. Esos edificios se definieron como edificios más antiguos de 5.000 pies cuadrados (465 metros cuadrados) con hornos de gas y aire acondicionado antiguo. El modelo tuvo en cuenta tanto las emisiones directas de la quema de gas natural como las emisiones indirectas de la red y las fugas de refrigerantes de alto potencial de calentamiento global en el aire acondicionado. Modelé refrigerantes de bajo potencial de calentamiento global basados ​​en los objetivos de la Enmienda de Kigali, y algunos lectores me criticaron por esto, así como por mi elección específica de refrigerante común, pero el gas natural fue el factor más importante, así que me siento cómodo sobre los órdenes de magnitud.

El modelado de edificios comerciales provincia por provincia se realizó como ayuda de un proyecto que estoy haciendo con el colaborador habitual Blair Birdsell. Está creando un conjunto de datos sintéticos de edificios a partir de datos muestreados de MLS y superponiéndolos sobre un área urbana. Eso se está utilizando para crear mapas de calor geoespaciales de edificios que son de mayor intensidad, según nuestro modelo predictivo subyacente. Los próximos pasos incluyen la inferencia de edificios con altas emisiones únicamente a partir de conjuntos de datos disponibles públicamente utilizando enfoques de aprendizaje automático. Los primeros días, pero espere ver un poco más aquí sobre ese tema.

Después de que escribí sobre el modelo inicial, el gobierno federal de Canadá anunció que iba a destapar el impuesto federal al carbono. Introducido hace un par de años, estaba programado para aumentar de $ 20 a $ 50 por tonelada de CO2 y luego mantenerse en ese nivel. El nuevo anuncio, que forma parte del nuevo plan climático más importante de Canadá, es aumentarlo a 170 dólares por tonelada de CO2 para 2030, alrededor de 133 dólares por tonelada. Esto lo convierte en uno de los precios del carbono anunciados más altos del mundo, pero, por supuesto, los conservadores en las últimas elecciones federales se postularon para derrotar incluso el precio más bajo del carbono, como lo hicieron con éxito sus homólogos australianos hace unos años, y hay dos elecciones federales antes. hasta 2030. Lo que sigue tiene salvedades políticas, que Canadá con suerte evitará para que podamos continuar impulsando la acción climática.

El precio del carbono de $ 170 por tonelada de CO2 cambia fundamentalmente la economía del gas natural frente a las bombas de calor. Este caso fiscal no se ajusta bien a las bombas de calor en ausencia de un precio del carbono en jurisdicciones con precios del gas natural a menudo artificialmente bajos y altos precios de la electricidad. A principios de la década de 2000, los precios del gas natural por gigajulio eran mucho más altos y tenían variaciones estacionales con costos muy altos en invierno, pero el fracking redujo el costo y lo estabilizó durante el año, lo que hizo que la calefacción invernal con gas fuera mucho más previsiblemente asequible. Esa es una consecuencia desafortunada y predecible, pero es probable que cambie.

Imagen cortesía de eia.gov

Como señalé en un artículo con Adam Crozier, mi colaborador ingeniero experto en HVAC, esperamos que los precios del gas natural en América del Norte aumenten y se vuelvan más volátiles en los próximos años. Eso se debe a un amplio conjunto de quiebras debido a la sobreextensión de la deuda en la industria, la guerra de precios entre Arabia Saudita y Rusia que golpea a las compañías petroleras no convencionales en América del Norte y los impactos persistentes del COVID-19 en la demanda general de petróleo y gas. Como señalé recientemente, el sector de las tecnologías limpias está superando ampliamente al sector del petróleo y el gas en los mercados, lo que indica que el análisis global está en línea con nuestra visión de los desafíos que enfrenta la industria de los combustibles fósiles.

Sin embargo, para los fines de esta evaluación, he tomado el costo del gas natural por gigajulio provincia por provincia a partir de 2018, antes del inicio de cualquier precio del carbono. También he tomado el costo por kWh de cada provincia. Ambos varían sustancialmente, con precios muy bajos del gas natural en Columbia Británica, Alberta y Saskatchewan que aumentan a medida que avanza hacia el este de Canadá, y los precios minoristas de la electricidad varían de $ 70 CAD por MWh en Quebec con su enorme energía hidroeléctrica del norte y 4 GW de energía eólica. a $ 170 y $ 180 por MWh en Alberta y Saskatchewan. Dada la supuesta baratura de la generación de combustibles fósiles y la preponderancia de la generación de carbón y gas en las provincias más caras, la ironía es un poco espesa.

¿Entonces cuales son los resultados?

Provincia canadiense por provincia costo y variación de CO2 de gas frente a bombas de calor para calefacción

Gráfico por autor

Lo que esto muestra es que para todas las provincias, excepto Alberta, las bombas de calor reducen las emisiones de gases de efecto invernadero con la intensidad de la red actual, y para todas las provincias, excepto Alberta y Saskatchewan, los beneficios anuales para 2030 de las bombas de calor sobre el gas natural sin ningún otro incentivo o subsidio van desde un un par de cientos de dólares a $ 6,000 por año. Tenga en cuenta que la Isla del Príncipe Eduardo y el Labrador de Terranova usan hornos de aceite para calentar a costos mucho más altos, por lo que los he excluido.

En un artículo relacionado, proyecté el impacto del precio del carbono en la electricidad de Alberta durante 20 años. Su intensidad de carbono ya estaba lista para caer drásticamente para 2030 debido a la política del gobierno de Notley NDP de eliminar la generación de carbón, y la el bajo precio federal del carbono lo aceleró hasta 2023. Pero el gobierno conservador y las empresas propietarias de las plantas de carbón tenían la intención de reemplazar el carbón con gas natural principalmente. Como señalé en mi primer artículo general sobre el aumento del precio del carbono, $ 170 por tonelada de CO2 agrega $ 8.50 a un gigajulio de gas natural y $ 60 por MWh al precio mayorista de la generación de gas natural. Eso hace que sea antieconómico cuando la energía eólica y solar ya están ganando subastas de energía por menos de $ 50 por MWh y con costos aún en disminución para esas formas de generación. En otras palabras, las redes de Alberta y Saskatchewan se transformarán en energías renovables mucho más rápidamente, la generación de carbón y gas caerá drásticamente y ambas provincias terminarán beneficiándose de las bombas de calor que funcionan con electricidad.

Se proyecta que las energías renovables reducirán el precio mayorista de la electricidad en jurisdicciones de alta penetración cuando los mercados de las jurisdicciones se hayan adaptado a ellas, algo que se está retrasando un poco. Eso nace de los ejemplos de Alemania y Texas, donde las grandes penetraciones de energía eólica no han aumentado los precios al por mayor, y ambas se mantienen entre las jurisdicciones más baratas. Las tarifas minoristas no han disminuido en dólares absolutos, pero al menos en el Estados Unidos ni siquiera mantuvo el ritmo de la inflación de 1990 a 2010, lo que significa que tuvieron una caída real del dólar año tras año. Mientras tanto, Alemania mantiene altas sus tarifas eléctricas como política para impulsar la eficiencia. Tanto Australia como Alberta han visto que la liberalización de la red favoreció la transmisión enchapada en oro, aumentando el costo de la electricidad, mientras que Ontario todavía está pagando decenas de miles de millones de deuda nuclear y en las últimas elecciones los conservadores prometieron recortar las tarifas de la electricidad. En otras palabras, la tarifa minorista de electricidad está sujeta a mucho más que un alivio de los costos mayoristas, por lo que el kilometraje puede variar entre jurisdicciones.

Independientemente, para 2040, la intensidad de las emisiones de la red en todas las provincias canadienses será más baja, mucho más en Alberta y Saskatchewan, y una combinación de tarifas minoristas de electricidad que no se mantienen a la par de la inflación y las reducciones de costos al por mayor que se transfieren a los consumidores deberían hacer que todas las jurisdicciones estén parecidas. más viable para bombas de calor.

Sin embargo, a corto plazo, los programas para impulsar las bombas de calor para aprovechar el dividendo de GEI deben incluir incentivos directos en la mayoría de las provincias occidentales y depender de las reducciones de la intensidad de carbono de la red en Alberta y Saskatchewan.

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Y eso es todo por ahora, me despido hasta una próxima noticia. ¡Un saludo!

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