Facilitando la Descarbonización Profunda de India a Través del Acoplamiento Sectorial de la Electricidad con Hidrógeno Verde y Amoníaco
Autores: Cesaro, Zac; Bramstoft, Rasmus; Bañares-Alcántara, René; Ives, Matthew C.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Facilitando la Descarbonización Profunda de India a Través del Acoplamiento Sectorial de la Electricidad con Hidrógeno Verde y Amoníaco
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería energética y tecnología energética
Palabras clave
Hidrógeno
Amoníaco
India
Descarbonización
Red eléctrica
Energías renovables
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Se prevé que el hidrógeno verde y el amoníaco desempeñen un papel clave en la profunda descarbonización de la economía global. Aquí exploramos el potencial de utilizar hidrógeno verde y amoníaco para acoplar los sectores de energía, agricultura e industrial con la red eléctrica nacional de India. India es un caso de prueba ideal, ya que actualmente tiene uno de los programas de hidrógeno más ambiciosos del mundo, con demandas eléctricas proyectadas para la producción de hidrógeno y amoníaco que representan más de 1500 TWh/año o casi el 25% de la demanda total de electricidad de India para 2050. Modelamos la ambiciosa descarbonización profunda de la red eléctrica de India y la mitad de sus industrias de acero y fertilizantes para 2050. Descubrimos riesgos modestos para India a partir de tal estrategia, con muchos beneficios y oportunidades. Nuestro análisis sugiere que un sistema energético basado en energías renovables acoplado con sectores de consumo de amoníaco tiene el potencial de reducir drásticamente las emisiones de gases de efecto invernadero de India, reducir los requisitos de almacenamiento de energía de larga duración costoso o capacidad de generación firme, reducir la limitación de energía renovable, proporcionar valiosas capacidades de desplazamiento de carga de corta y larga duración y resiliencia del sistema a las variaciones climáticas interanuales, y reemplazar decenas de miles de millones de USD en importaciones de amoníaco y combustible cada año. Todo esto mientras potencialmente se impulsa nuevas industrias de exportación de acero verde y combustible marítimo de varios miles de millones de USD. El principal riesgo para India en relación con tal estrategia radica en el potencial de costos más altos y beneficios reducidos si el resto del mundo no iguala su ambiciosa inversión en energías renovables, electrolizadores y tecnologías de almacenamiento limpio. Mostramos que tal resultado pesimista podría resultar en que los costos del hidrógeno verde y el amoníaco se mantengan altos para India hasta 2050, aunque aún dentro del rango de sus contrapartes grises. Si, por otro lado, los costos de las energías renovables y el almacenamiento continúan disminuyendo con el despliegue global continuo, todos los beneficios anteriores podrían lograrse con un costo nivelado reducido de hidrógeno y amoníaco (10-25%), potencialmente con una reducción modesta en los costos totales del sistema energético (5%). Tal resultado tendría profundas implicaciones globales dado el papel central de India en la futura economía energética global, estableciendo el liderazgo global de India en combustible de envío verde, agricultura y acero, mientras se crea un suministro energético doméstico asequible, sostenible y seguro.
Descripción
Se prevé que el hidrógeno verde y el amoníaco desempeñen un papel clave en la profunda descarbonización de la economía global. Aquí exploramos el potencial de utilizar hidrógeno verde y amoníaco para acoplar los sectores de energía, agricultura e industrial con la red eléctrica nacional de India. India es un caso de prueba ideal, ya que actualmente tiene uno de los programas de hidrógeno más ambiciosos del mundo, con demandas eléctricas proyectadas para la producción de hidrógeno y amoníaco que representan más de 1500 TWh/año o casi el 25% de la demanda total de electricidad de India para 2050. Modelamos la ambiciosa descarbonización profunda de la red eléctrica de India y la mitad de sus industrias de acero y fertilizantes para 2050. Descubrimos riesgos modestos para India a partir de tal estrategia, con muchos beneficios y oportunidades. Nuestro análisis sugiere que un sistema energético basado en energías renovables acoplado con sectores de consumo de amoníaco tiene el potencial de reducir drásticamente las emisiones de gases de efecto invernadero de India, reducir los requisitos de almacenamiento de energía de larga duración costoso o capacidad de generación firme, reducir la limitación de energía renovable, proporcionar valiosas capacidades de desplazamiento de carga de corta y larga duración y resiliencia del sistema a las variaciones climáticas interanuales, y reemplazar decenas de miles de millones de USD en importaciones de amoníaco y combustible cada año. Todo esto mientras potencialmente se impulsa nuevas industrias de exportación de acero verde y combustible marítimo de varios miles de millones de USD. El principal riesgo para India en relación con tal estrategia radica en el potencial de costos más altos y beneficios reducidos si el resto del mundo no iguala su ambiciosa inversión en energías renovables, electrolizadores y tecnologías de almacenamiento limpio. Mostramos que tal resultado pesimista podría resultar en que los costos del hidrógeno verde y el amoníaco se mantengan altos para India hasta 2050, aunque aún dentro del rango de sus contrapartes grises. Si, por otro lado, los costos de las energías renovables y el almacenamiento continúan disminuyendo con el despliegue global continuo, todos los beneficios anteriores podrían lograrse con un costo nivelado reducido de hidrógeno y amoníaco (10-25%), potencialmente con una reducción modesta en los costos totales del sistema energético (5%). Tal resultado tendría profundas implicaciones globales dado el papel central de India en la futura economía energética global, estableciendo el liderazgo global de India en combustible de envío verde, agricultura y acero, mientras se crea un suministro energético doméstico asequible, sostenible y seguro.