El gas natural reduciría los costos y las emisiones de la electricidad al sustituir los caros búnker y diésel importados que se utilizan actualmente (Parte I)

El subsector eléctrico nacional, al igual que el resto del sector energético del país, fue diseñado, en lo fundamental, en el siglo pasado, por lo que requiere adecuarse a los grandes cambios que han venido ocurriendo en el mundo (incluyendo los cambios tecnológicos). 

Adicionalmente a las necesarias modificaciones en el marco jurídico del sector energía que son necesarias, se requieren también otros tipos de cambios, tales como los que hay que realizar en la política energética y que no requieren una reforma del marco legal, pero tienen un gran impacto en áreas claves para potenciar el desarrollo económico y social nacional, como la reducción de los costos y el aumento de la seguridad energética y de la sostenibilidad (económica, social y ambiental). 

En esta columna se analizan los cambios en la política energética relacionados con la sustitución del creciente consumo de los derivados de petróleo importados en el subsector eléctrico (búnker y diésel) por gas natural como combustible puente.

Además de tener costos muchos bajos que los caros derivados de petróleo importados actualmente, la eventual producción nacional de gas natural contribuiría fuertemente a aumentar la generación de riqueza del país al generar ingresos una gran cantidad de ingresos fiscales y mediante la exportación, crear empleo y reducir los costos energéticos, lo cual fortalece aún más el desarrollo económico y social.

En lo fundamental, la sustitución del búnker y diésel importados que se utilizan actualmente en la generación eléctrica en el país por el gas natural (de preferencia de origen nacional) sería para lo siguiente:

• Proveer un respaldo energético al Sistema Eléctrico Nacional (SEN) mucho más barato, con mayor seguridad energética y con menos emisiones al ambiente (incluyendo gas de efecto invernadero que impactan el cambio climático).

• Potenciar una mayor instalación de las fuentes renovables de energía y particular a aquellas que son las más baratas, pero que, por su naturaleza misma, son intermitentes (como la solar y la eólica) y altamente dependientes del estado de la naturaleza para generar electricidad.

Al ser bajo costo, de bajas emisiones y alta seguridad energética, el gas natural es la fuente de energía predilecta en el mundo para los dos fines anteriores.

Contrario a lo que ocurre internacionalmente, en Costa Rica se utilizan los caros búnker y diésel para proveer en última instancia el respaldo energético que necesita el Sistema eléctrico Nacional (SEN).

En lugar de buscar introducir en la matriz energética el gas natural (de preferencia nacional) como una de las medidas para reducir el creciente consumo de derivados importados en todos los sectores económicos y sociales (incluyendo el subsector eléctrico), la política energética prefiere, por acción y omisión, consumir cada vez más los caros derivados de petróleo, cuyas importaciones crecen continuamente, las cuales llegan en este momento a representar el 65% del consumo energético nacional.

1. Sustitución de los caros búnker y diésel importados por gas natural en las plantas térmicas del ICE que actualmente proveen el respaldo de energía firme al Sistema Eléctrico Nacional (SEN)

1.1 Costos relativos del gas natural con respecto al búnker y el diésel importados

La introducción del gas natural (de preferencia de origen nacional) en la matriz energética del subsector eléctrico para sustituir los caros búnker y diésel importados en la generación térmica nacional tendría los siguientes efectos:

• Una reducción de los costos de electricidad.

• Un aumento de la seguridad energética del sistema de generación.

• Un aumento de la sostenibilidad económica, social y ambiental.

El viernes pasado, el precio mayorista del gas natural (convertido en barriles equivalentes de petróleo) y de los principales derivados de petróleo en los EE. UU. (país de donde provienen prácticamente todas las importaciones de derivados de petróleo que realiza Costa Rica) fueron los siguientes:

• Gas Natural: $16,87/barril equivalente de petróleo (BEP)

• Diésel: $98,99/barril

$82,12/barril más caro que el gas natural (5,87 veces más caro)

• Búnker: $96,08/barril

$79,20/barril más caro que el gas natural (5,69 veces más caro)

1.2 Conversión de las plantas de respaldo de búnker y de diésel a gas natural

Todas las plantas eléctricas térmicas que existen el país con motores de búnker (como la de Garabito) y con turbinas de diésel (como las de Moín) pueden modificarse rápidamente para que puedan funcionar con gas natural.

Estas conversiones conducirían a costos operativos mucho menores que los actuales, menores emisiones y mayor flexibilidad en el uso del combustible.

Mejoraría también de manera significativa la seguridad energética y la reducción de la riesgosa y dependencia de fuentes de energía extranjeras, las cuales están sujetas a los vaivenes y la incertidumbre en cuanto a grandes variaciones en los precios y las condiciones de suministro.

En el Plan de Expansión de la Generación Eléctrica 2022-2040 el ICE señala lo siguiente:

• “La importancia del gas natural radica, entre otras cosas, en que produce menos emisiones en comparación con los derivados del petróleo y el carbón y que el costo operativo es muy atractivo”.

• “Comparado con otros combustibles fósiles, el gas natural es más puro y limpio, lo que se traduce en un menor impacto ambiental gracias a su alta relación hidrógeno-carbono en su composición.”

A pesar de las grandes ventajas económicas, ambientales y de seguridad energética del gas natural, la petrolización del subsector eléctrico ha venido aumentando significativamente al crecer la generación eléctrica con plantas térmicas (propias del ICE y alquiladas por el ICE) que consumen los caros búnker y diésel importados.

La creciente petrolización de la generación eléctrica nacional es fundamentalmente consecuencia de una reducción que se ha venido dando de la generación hidroeléctrica en las épocas secas por causas del aceleramiento del cambio climático y otros eventos climáticos.

1.3 Importancia de las plantas térmicas de respaldo energético

La disponibilidad de energía firme de respaldo suficiente es un componente esencial de cualquier sistema eléctrico y es crucial en los sistemas eléctricos con una alta penetración de energías renovables climáticamente variables (como la hidroeléctrica) e intermitentes (como la solar y eólica) para asegurar la confiabilidad y la estabilidad del suministro eléctrico.

La disponibilidad de las fuentes renovables de energía (a excepción de la geotermia) para generar electricidad fluctúa en el tiempo según las condiciones climáticas y otras variaciones del estado de la naturaleza.

Las fuentes renovables de energía, por su naturaleza misma, son inconstantes en el tiempo debido a las variaciones del clima, intermitentes e impredecibles en el nivel de generación eléctrica que proveen, lo que significa que puede haber momentos en los que éstas no generen suficiente electricidad para satisfacer la demanda por razones del clima o de la intermitencia.

Las variaciones hidrológicas (incluyendo las sequias cada vez más fuertes y frecuentes por el aceleramiento del cambio climático) afectan fuertemente la generación hidroeléctrica al reducir significativamente los caudales en los ríos. 

La intermitencia en la energía solar y eólica se refiere a la naturaleza no constante y predecible de la disponibilidad de estas fuentes de energía. Los niveles de la radiación solar y de viento varían constantemente en el tiempo (incluyendo durante el día) e inclusive llegan a cero (en la noche en el caso de la energía solar) y cuando no hay viento, lo que causa fluctuaciones en la cantidad de electricidad generada y dificulta su integración en un sistema eléctrico.

La energía firme de respaldo que proveen las plantas térmicas actúa como un colchón para cubrir las fluctuaciones por las razones anteriores y para asegurar que siempre haya suficiente electricidad disponible en el sistema para satisfacer la demanda.

Los tipos de fuentes de energía firme (como el gas natural) y no firme (como la solar y la eólica) en un sistema de generación eléctrica, junto con su composición y sus características, determinan en gran medida la estructura de costos de la electricidad y el nivel de las emisiones al ambiente (incluyendo gases de efecto invernadero).

El término de energía firme se utiliza para aquella energía en un sistema eléctrico que está garantizada en todo momento del día o del año, no importan las condiciones del sistema, como el estado de la naturaleza (el clima, por ejemplo), y que está disponible en el momento que la demanda requiera la generación de energía eléctrica.

La energía firme, que garantiza la operación y confiabilidad del sistema en cualquier instante del día y del año, es la que en última instancia asegura la continuidad del servicio y la satisfacción de la demanda eléctrica en todo momento.

Hay que tener presente que la demanda eléctrica es instantánea y no espera, lo que conduce a demandar inmediatamente potencia y energía al momento de necesitarse, no importa la hora o la fracción de segundo que se necesite.

Sobre el tema del uso de las plantas térmicas de energía firme de respaldo energético en el Sistema Eléctrico Nacional (SEN), el ICE señaló lo siguiente en su Plan de Expansión de la Generación Eléctrica 2022-2040:

• “En el sistema eléctrico costarricense, con una matriz de generación fundamentalmente renovable, es indispensable disponer de suficiente capacidad y energía de respaldo, que sea capaz de asegurar la continuidad del servicio cuando se reducen las fuentes renovables” (por razones climáticas y de intermitencia, entre otras razones).

• “Las plantas térmicas valorizan la energía renovable y brindan resiliencia al sistema en escenarios climáticos adversos pero probables. Es de poco valor instalar viento y solar si estas fuentes por sí solas no pueden garantizar la continuidad del servicio”.

• “No es posible desarrollar una matriz eléctrica renovable sin los complementos térmicos adecuados que aseguren la seguridad y confiabilidad del sistema”.

Las plantas térmicas del ICE tienen un alto costo de operación debido al elevado costo del búnker y del diésel importados.

La capacidad de las plantas térmicas propias del ICE es también insuficiente para asegurar el suministro de electricidad en las estaciones secas, por lo que esta institución se ha visto obligada a alquilar térmicas adicionales que utilizan el caro diésel importado para poder tener una capacidad térmica mayor. 

El problema en Costa Rica no es que el SEN tenga plantas térmicas que den el necesario respaldo energético al sistema, dada la configuración de matriz energética actual altamente vulnerable a las sequías cada vez más fuertes y frecuentes debido al cambio climático que reducen fuertemente la generación de las plantas hidroeléctricas (las cuales producen en promedio el 75% de la electricidad nacional en épocas hidrológicas normales).

El problema es que estas plantas térmicas utilizan los caros y contaminantes búnker y diésel importados que adicionalmente ponen al SEN (y al desarrollo económico y social del país) a depender, en gran medida, de la enorme variabilidad en los precios y la incertidumbre del mercado petrolero internacional.

En el país se prefiere usar los caros búnker y diésel importados para proveer necesario respaldo energético del SEN, en lugar de utilizar el gas natural (de preferencia nacional), como se hace en todo el mundo, el cual es mucho más barato, provee mayor seguridad energética y genera mucho menos emisiones al ambiente que esos dos derivados de petróleo.

Es curioso también que mientras no utilizamos el gas natural para la generación eléctrica de respaldo en el país, sí buscamos importar electricidad de la región centroamericana generada con gas natural. 

• Las importaciones de electricidad de Centroamérica y Panamá no proveen energía firme disponible todo el tiempo con una alta seguridad de suministro

Ante la insuficiencia y la variabilidad climática de la generación eléctrica con energías renovables en el país, las importaciones de la cara electricidad del Mercado Eléctrico Regional (MER), generada con plantas térmicas en los países de la región, han aumentado también, lo cual ha generado un alto costo a la electricidad que se vende en el país.

Las importaciones de electricidad del MER no solamente tienen un costo mayor, sino que también no brindan ninguna seguridad energética firme al Sistema Eléctrico Nacional (SEN).

Sobre este tema, el Plan de Expansión de la Generación Eléctrica 2022-2040 del ICE señaló lo siguiente:

• “Los contratos (de suministro eléctrico en el MER) solo son funcionales cuando hay suficiente capacidad para atender toda la demanda”.

• “Cuando hay faltantes, los gobiernos nacionales emiten disposiciones extraordinarias justificadas por la emergencia del racionamiento y podría haber una gran presión sobre los contratos internacionales”.

• “Por esta razón, en el presente plan de expansión no se considera la importación como una fuente energética disponible”.

El Mercado Eléctrico Regional (MER) tiene también límites como opción de abastecimiento eléctrico ya que, en el caso de sequías severas y largas, la oferta eléctrica no solamente se reduciría porque los países de la región estarían enfrentando una sequía parecida y los países buscan abastecer prioritariamente su mercado eléctrico nacional, sino que además la capacidad máxima de transmisión de la línea de transmisión SIEPAC es limitada (300 MW) y es usada por varios países a la vez.

• Continuación

En la siguiente columna se analizará cómo la sustitución de los caros búnker y diésel importados por gas natural en las plantas térmicas del ICE potenciaría una mayor instalación de las fuentes renovables de energía con menor costo, mayor seguridad energética y mayor sostenibilidad (económica, social y ambiental).