Energías Renovables, ¿y qué más?


En el mundo existe un inmenso potencial en cuanto a recursos energéticos se refiere. Las energías renovables abundan en cantidad y variedad, y a diferencia de otras fuentes de energía, no se encuentran centralizadas en manos de unos pocos. Constituyendo una opción de extracción energética de fácil acceso, más limpia y amigable con el medio ambiente, de gran abundancia y potencial desarrollo. Sin embargo, ¿estamos conscientes de las posibles implicancias que la penetración de este tipo de energías podría llegar a tener sobre la matriz energética de nuestro país? ¿Es nuestra matriz energética inmediatamente reemplazable desde un núcleo de energía convencional a uno no convencional y renovable? ¿Qué podemos decir acerca de la política de la energía? Son preguntas que hay que plantearse necesariamente si queremos hablar sobre energías renovables y que intentaremos responder en este articulo.

Desde hace algunos años, cuatro palabras se han escuchado fuerte en la opinión pública en materia de energía. Cuatro palabras que han sido el escudo de batalla de ambientalistas y detractores de las invasivas e impactantes tecnologías convencionales que nuestro sistema eléctrico pretende utilizar para expandirse. Estas  palabras son las que componen un ya conocido concepto para la opinión pública: Energías Renovables No Convencionales (ERNC).

Algunos incluso se han aventurado a dar cifras que muestran la posibilidad de un aporte realmente significativo por parte de las energías renovables no convencionales, auspiciando una potencial y  alta penetración en  la matriz energética de este tipo de generación. Mas, ¿son acaso las energías renovables el paraíso para la generación responsable, exenta de problemas y externalidades indeseables? Una pregunta interesante, pero al parecer poco discutida a nivel del debate público.

Tal cual se ha dicho en muchos lugares, los recursos energéticos renovables son muy abundantes en el mundo. Sin ir más lejos, Chile posee un alto potencial para la extracción de energía solar en la zona norte, y energía eólica e hidráulica en la zona sur. Es necesario, sin embargo, dejar un primer punto en claro. La discusión sobre la factibilidad de la instalación de ciertos tipos de energías renovables no pasa por su alta disponibilidad (que es un hecho bien conocido y evidente), sino más bien  por otras propiedades, un tanto negativas, que este tipo de recursos poseen, vale decir, su variabilidad y limitada predictibilidad, así como los altos costos que la tecnología de extracción de dichos recursos posee. De todas maneras, debido a la creciente volatilidad de los precios de los combustibles, los nefastos pronósticos del futuro agotamiento de las reservas extraíbles de petróleo y la escasez imperante de gas natural barato en la mayor parte del mundo, el tema de los costos de la tecnología en el mediano plazo pareciera no ser un problema tan importante. Las tecnologías renovables se harán más baratas y esto impulsará  que su instalación y utilización se estimule enormemente en el futuro, volviéndose estas energías competitivas en términos de costos de inversión. Ahora bien, el problema asociado a la variabilidad y la limitada predictibilidad de estos recursos, es un tema no resuelto y de difícil tratamiento tanto en términos económicos como en términos técnicos e incluso políticos.

Si consideramos el peor de todos los casos, vale decir, la energía eólica (que de todas las energías renovables es la más riesgosa y paradójicamente la más ampliamente utilizada),  podemos ver con un simple análisis que esta fuente de energía es un verdadero problema para cualquier sistema de potencia tal cual están configurados hoy en día.  Si lo ponemos en palabras simples, instalar generación eólica en un sistema eléctrico de potencia es algo así como  ingresar ruido indeseable e impredecible a un canal de transmisión. Pero qué tiene esto de malo, se preguntarán, si mientras este tipo de tecnología sea capaz de generar energía con cero emisión de contaminantes estaremos contribuyendo al mejoramiento de la calidad ambiental del mundo, que al fin y al cabo, es el objetivo principal de la discusión internacional en el tema de sustentabilidad, energía y cambio climático. Hablando en términos técnicos, si consideramos una penetración pequeña de estas energías renovables (como la de Chile y muchos otros países), la respuesta es  simplemente, nada de malo. Este pequeño aporte de energías renovable al sistema puede ser considerado como algo totalmente benéfico y benigno. Lo anterior se debe principalmente a que los sistemas eléctricos actuales están diseñados para poseer cierto grado de adaptabilidad ante cambios inesperados, tanto en el consumo como en la generación. Dicha adaptabilidad se encuentra proporcionada por centrales eléctricas de rápida respuesta, como las centrales hidroeléctricas de embalse y las centrales con turbinas a gas. Este tipo de centrales constituyen un grupo de generación conocido como reservas de regulación y seguimiento de carga, las cuales permiten al sistema compensar rápidamente las discrepancias entre la generación y la demanda que se generan dentro del mismo. Sin embargo, cuando comenzamos a hablar de aportes más elevados por parte de las fuentes de energía renovables a la matriz energética, vale decir, sobre un 10% de penetración (como en el caso de países como Alemania o los países nórdicos), los pequeños problemas generados por esta variabilidad pasan a convertirse en problemáticas de alta complejidad y difícil resolución. Si pensamos un poco, al instalar una gran cantidad de sistemas eólicos (o solares que son un poco menos variables e hidroeléctricos a pequeña escala, que poseen una variabilidad relativa al caso), necesariamente deberemos suplir o mitigar de alguna forma la variabilidad introducida por dichos sistemas para mantener la generación igualada a la demanda energética en todo momento, asegurando la confiabilidad del sistema. Una alternativa (y la más obvia y accesible) para solucionar este problema, es instalar más potencia de regulación y seguimiento de carga (las centrales rápidas que mencioné antes) para suplir la variabilidad y operar el sistema de manera estable y segura. De no tomarse estas medidas, el sistema se verá obligado a desconectar consumo de algunas zonas o simplemente desconectar la generación ruidosa debido a la incapacidad del sistema de mantener la generación de energía igual a la demanda energética. Ahora bien, si seguimos esta línea de argumentación nos daremos cuenta que en la mayoría de los países del mundo el potencial hidráulico para generación es escaso y que necesariamente para operar un sistema que incluya energía intermitente como la eólica deberán ser instaladas nuevas centrales de gas, viéndose nuestros ahorros en emisiones de gases invernadero consumidas por la emisiones de las plantas necesarias para balancear el desorden que la generación eólica está causando en el sistema. ¡Ahorro por un lado pero emito por el otro! Si añadimos a lo anterior la incapacidad que muchas veces los operadores de los sistemas eléctricos poseen para predecir el comportamiento de las variables ambientales, se provoca el hecho de que incluso con las famosas centrales rápidas sea complicado mantener la operación confiable del sistema.

Siguiendo con la discusión, surge entonces la pregunta obvia: ¿Qué hacer? ¿Cómo solucionamos este grave problema que  hoy en día países con una alta penetración de viento en su matriz energética, como España, Alemania e Inglaterra están sufriendo? Esta es una pregunta que aún no ha sido respondida y que se vuelve muy relevante tanto para países que poseen ya una penetración elevada de energías renovables, como para aquellos que proyectan a futuro quizás utilizar este tipo de tecnologías (como el caso de Chile). Los estudios en la materia han arrojado algunas luces que pueden ser definitorias en el futuro de las energías renovables. Conceptos como la operación coordinada de sistemas; la instalación distribuida en términos geográficos de generadores, de manera de aprovechar la poca correlación espacial de los recursos;  el aumento del tamaño de las áreas de balance de potencia, logrando servirse de reservas ya existentes en el sistema eléctrico; entre otros, son ideas que están surgiendo y que están siendo estudiadas hoy en día.

Por otra parte, como mencioné anteriormente, también existe una arista económica en todo este problema que no debe ser menospreciada. Esta problemática, más que ir orientada por un tema de costos de inversión (que son un tema más o menos resuelto en el mediano plazo) va más orientada  hacia los marcos regulatorios y las reglas de mercado que imperan hoy en día en el sector energético en el mundo y dentro de las cuales una, o varias centrales renovables, deberán entrar a competir. Hoy en día, la forma de organizar los mercados eléctricos, ya sean éstos semi-desregulados, desregulados, basados en oferta de energía, o en minimización de costos, está constituida sobre la competencia y la segmentación del  mismo mercado. La constante a nivel mundial es que en el sector de la generación, los óptimos económicos sean alcanzados por intermedio de la libre competencia entre generadores, ya sean estos grandes o pequeños, participando en un mercado competitivo basados en mercados en el tiempo real (mercado Spot), mercados con compromisos a corto plazo (mercados DayAhead y HourAhead) y mercados a largo plazo (contratos a varios años como el caso chileno). El tema es que un generador (o un conglomerado de ellos) debe ser capaz, en primer lugar, de entregar un precio competitivo, de forma que su energía pueda ser despachada en el sistema (que pueda producir y vender su energía). En segundo lugar, un generador debe tener la capacidad de lograr compromisos a corto, mediano o largo plazo, según sea la regulación imperante en el país donde intente vender su energía. Si una tecnología de generación no es capaz de lograr estas dos cosas, difícilmente podrá operar competitivamente y alcanzar la solución más eficiente para el mercado. Algunos podrían argumentar que bajo un mercado “externalista”, obviamente dichas tecnologías (las más sustentables), no lograrán ser competitivas nunca y que la única forma de que estas energías puedan competir es incluir en las variables del mercado los efectos nocivos de las tecnologías convencionales, como por ejemplo las emisiones de carbono asociadas a las plantas eléctricas carboneras. Sin embargo, los riesgos asociados a las energías renovables y la incapacidad de dichas fuentes para hacer contratos y compromisos cumplibles, hacen que finalmente una internalización de los efectos nocivos de las energías convencionales y una valorización de los beneficios de las energías renovables sea una medida insuficiente para estimular su penetración. De esta forma, el valor de la energía del viento (y de prácticamente todo el resto de las fuentes renovables en alguna medida), llega a ser considerado por el sistema económico como nulo y por tanto, las energías renovables son vistas como energías no competitivas. Este hecho es algo que realmente sucede en algunos sistemas eléctricos, donde a la energía eólica le es asignado un valor de cero por los operadores del sistema, vale decir, se asume que esta no agrega valor alguno al bienestar de la sociedad.

Es entonces que vemos que realmente las soluciones a estos problemas son arduas y altamente complejas, por lo que la información y la discusión en un nivel actualizado por parte de los tomadores de decisiones, se hacen fundamentales para lograr soluciones realmente integrables al sistema energético de un país. Es necesario adecuar el marco regulatorio al comportamiento de los recursos renovables y no esperar a que los recursos se adecuen a dicho marco. Necesitamos incluir variables técnicas como la predicción de alta definición  del comportamiento de los recursos y considerar estrategias como el control coordinado del sistema y la dispersión geográfica de las instalaciones, cuyos efectos, según algunos entendidos en la materia, podrían reducir enormemente la dependencia que las energías renovables tienen con  la generación de regulación y seguimiento de carga, convirtiendo este tipo de alternativas en opciones rentables. ¡PERO HAY QUE HACERLO! No es fácil y toma tiempo, comenzando por que aún no existe un acuerdo sólido con respecto a estos temas en ninguna parte. Algunos defensores de las energías verdes podrían decirme que simplemente no podemos exigirles un comportamiento estable y asegurado, tal cual se les exige a las energías convencionales, a tipos de energías que simplemente no pueden comportarse como fuentes seguras y estables (o sea prácticamente todas las energías renovables salvo contadas excepciones). Podrían argumentar que en vez de exigir dicho comportamiento, deberíamos enfocarnos más en sus beneficios ambientales, ya que dichas exigencias simplemente no se ajustan a este tipo de tecnologías. Mas he ahí, a mi juicio, un gran error de tratamiento, debido a que simplemente nuestro norte debiese ser que mediante estrategias adecuadas las energías renovables se conviertan en parte del bloque base de energía y no en un ruido volátil y molestoso, que aceptamos sólo porque es bueno con el medio ambiente. Necesitamos que estas energías sean consideradas como energías más seguras  y confiables, permitiéndoles generar contratos, ofrecer precios competitivos y finalmente, brindarnos sus amplios beneficios en materia ambiental e independencia energética. El problema parece más complejo de lo que es posible percibir a simple vista, y requiere de manera enfática una profundización y análisis multivariable que nos permita percibir los riegos asociados a nuestra sociedad de manera efectiva.

Si pensamos en Chile, en esta larga y angosta faja de tierra, existen muchos MWh de energía disponible en nuestros cielos, nuestra tierra, nuestros ríos y mares para ser aprovechados.  Pero como ya estarán viendo, tenemos un largo y complicado camino por recorrer, un camino que aún no se ha recorrido ni a la mitad de su extensión en países mucho más desarrollados en materia de energía que el nuestro. Decir entonces que debemos reemplazar en el corto plazo nuestra matriz energética con un porcentaje considerable de energías renovables, puede llegar a ser una afirmación apresurada y poco conveniente para el futuro de nuestro país y se hace insuficiente, a mi parecer,  a la hora de enfrentar esta problemática de una forma más responsable y conveniente para el futuro energético del país. En cambio, decir que debemos comenzar con un plan político de trabajo que considere la instalación de plantas de generación limpia, el reemplazo de potencia instalada existente, la inclusión de estrategias orientadas a la reducción de la variabilidad de la generación, la capacitación de técnicos y la inversión pública en investigación y el desarrollo en el tema, y una de las cosas más fundamentales de todas, la reestructuración de los mercados y la regulación existente, de manera tal de lograr un porcentaje determinado de energía proveniente de fuentes renovables en un cierto número de años, es mucho más sensato. Es necesario definir metas al corto, mediano y largo plazo en la materia. Ser capaces de establecer compromisos reales y líneas de acción inmediata, así como de proyectarnos a futuro y lograr dejar una herencia estructural y política para los que vendrán el día de mañana. Lisa y llanamente, buscar el convertirnos en seres sustentables en el corto y largo plazo.  El desafío nuestro y para quienes vienen es dar el todo por el todo para establecer el marco y los principios regulatorios, las estructuras técnicas y la voluntad política necesaria para una transición energética efectiva que nos lleve a un modelo de desarrollo económicamente competitivo, socialmente justo, y medioambientalmente responsable, es decir, un desarrollo ciertamente sustentable.

Danilo Jara Aguilera

Estudiante Ingeniería Civil Eléctrica UC

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