Eventos importantes relacionados con la inseguridad energética y tarifaria que ha experimentado el Sistema Eléctrico Nacional

El ICE anunció el jueves 9 de mayo del 2024 que a partir del lunes 13 de mayo se iniciarían racionamientos en el suministro de electricidad por un período a definir debido a la “situación muy crítica” en que se encuentra el sistema de generación del Sistema Eléctrico Nacional (SEN).

Durante el transcurso de los días después de ese anuncio, la situación del SEN fue mejorando mucho con la entrada de la estación lluviosa y el ICE comunicó que ya no habría racionamientos del lunes al jueves 16 de mayo y que éstos se iniciarían el viernes 17 de mayo. Días después, el ICE anunció que, ante una leve recuperación de las condiciones meteorológicas, no se iba a suspender tampoco el servicio eléctrico del viernes al domingo 19 de mayo.

La crítica del SEN anunciada por el ICE debería de terminarse muy pronto una vez que las lluvias aumenten los caudales de los ríos y que la generación con las plantas hidroeléctricas, que son predominantes en el sistema, pueda aumentar hasta llegar a operar normalmente.

Sin embargo, hay que tener claro que, independientemente si se dan o no racionamientos en este período de inicio de las lluvias, la situación de alta vulnerabilidad climática estructural del SEN no va a desaparecer por la llegada de las lluvias, ya que el problema es estructural y está relacionado con las épocas secas, el cual se agrava con la evolución del cambio climático que provocará sequías más frecuentes y severas (incluyendo los impactos sobre los fenómenos climáticos cíclicos, como El Niño).

Es importante que la llegada de las lluvias no distraiga la atención sobre el problema estructural de fondo que tiene el sistema nacional de generación, el cual es el resultado de la alta y creciente vulnerabilidad climática. El cambio climático va a continuar afectando al SEN cada vez más en las épocas secas si no se solucionan los problemas estructurales de alta vulnerabilidad climática de la matriz energética actual.

La discusión sobre este tema, y otros relacionados, y las soluciones estructurales progresivas que se requieren, no se pueden posponer más.

Ante el anuncio de los racionamientos eléctricos comunicados por el ICE se han dado muchos análisis y soluciones de corto plazo.

Estos análisis y soluciones de corto plazo son importantes en lo inmediato para enfrentar la crisis actual de insuficiencia energética, pero conviene también analizar las vulnerabilidades y las debilidades estructurales del SEN y las soluciones para corregir esta situación estructural, ya que, de lo contrario, se corre el riesgo de que en el futuro este tipo de situaciones se repitan, inclusive con mayor intensidad.

Un conjunto de factores incidió para que la vulnerabilidad del sistema de generación del SEN aumentara vertiginosamente.

Entre estos factores se encuentran los siguientes: una demanda eléctrica creciente, la falta de inversión suficiente en el desarrollo de nueva capacidad de generación, los impactos del cambio climático (incluyendo la aparición del fenómeno cíclico y previsible más potenciado de El Niño), la significativa reducción del respaldo térmico del SEN que se realizó en el pasado y la oposición de las distribuidoras (incluyendo el ICE) a un mayor desarrollo de la generación eléctrica distribuida con energía solar creó a través del tiempo una insuficiencia energética, lo cual provocó la necesidad de anunciar racionamientos.

El sistema eléctrico del país está en serios apuros de vulnerabilidad estructural e inseguridad energética estructural en las épocas secas, lo cual no solamente afecta la seguridad del suministro de electricidad en el país, sino que también las tarifas eléctricas porque los costos en las épocas secas suben significativamente bajo las condiciones actuales del SEN.

Lo anterior ocurre porque desde hace años no se efectuaron los cambios estructurales que se requerían en la matriz energética del SEN para reducir significativamente las vulnerabilidades y las debilidades estructurales que existen.

Dentro de este análisis hay que tener presente que las diversas fuentes de energía tienen diferentes características y que ninguna de ellas, por sí sola, es una solución única.

La solución tiene que ser integral a través de la definición de una matriz energética que tenga una composición optima multidimensional (económica, seguridad energética, ambiental, etc.) y debe darse dentro de un contexto de transición energética y de la evolución de las amenazas y las oportunidades.

Se debe tener claro que el SEN tiene que hacerle frente a una amplia gama de retos y de amenazas externas (tanto antiguas como nuevas).

1. Varias columnas mías anteriores ya habían llamado la atención sobre la vulnerabilidad estructural del sistema de generación del SEN que podría conducir a racionamientos de electricidad

Desde hace tiempo he venido insistiendo que se requieren cambios estructurales importantes que son necesarios para reducir progresivamente la alta exposición y la amplia vulnerabilidad que el SEN tiene a la creciente y más amplia variabilidad hídrica inducida por el avance del cambio climático y a la volatilidad del mercado petrolero internacional (que es de donde proviene el suministro de energía firme térmica que el sistema nacional requiere con las plantas térmicas para darle seguridad energética y tarifaria al SEN).

Entre las columnas donde he venido llamando la atención sobre la creciente vulnerabilidad estructural a eventos externos y los serios problemas de inseguridad energética y tarifaria que el SEN tiene, se encuentran las siguientes 14 columnas:

• “¿Se ha hecho el sistema energético nacional más vulnerable a eventos externos (I y II)?” (8 y 22 de agosto del 2022).

• “Necesidad de fortalecer la seguridad energética y tarifaria del sector eléctrico nacional (I y II)” (19 de junio y 3 de julio del 2023).

• “Aumentos en los costos y en la inseguridad eléctrica y tarifaria como consecuencia de la altísima exposición al cambio climático” (17 de julio del 2023).

• “Propuesta para reducir progresivamente la creciente inseguridad energética y tarifaria y reducir los costos de la generación eléctrica nacional” (31 de julio del 2023).

• “El país tiene un enorme y creciente faltante de energía que lo está haciendo energéticamente más pobre, más caro y vulnerable (I y II)” (5 y 19 de setiembre del 2023).

• “El sistema eléctrico nacional en serios apuros y en una encrucijada” (23 de octubre del 2023).

• “Más sobre los apuros y la encrucijada del sistema eléctrico nacional” (6 de noviembre del 2023).

• “¿Ha sido eficaz la reducción de la capacidad de energía firme para asegurar la confiabilidad del sistema eléctrico nacional?” (20 de noviembre del 2023).

• “Seguridad energética: un factor crítico al que no se le da la suficiente importancia en Costa Rica” (6 de diciembre del 2023).

• “Desbalances que han afectado negativamente el desempeño del sector energía y la transición energética del país (III). Revisión del respaldo energético que da seguridad energética al Sistema Eléctrico Nacional (SEN)” (1 de abril del 2024).

• “Desbalances que han afectado negativamente el desempeño del sector energía y la transición energética del país (IV). Revisión de la composición de las fuentes de energía de respaldo que dan la seguridad energética al Sistema Eléctrico Nacional (SEN)” (22 de abril del 2024).

Con base en el contenido de estas 14 columnas era evidente que una crisis energética en el SEN con racionamientos de electricidad se podía dar en cualquier momento.

2. Principales factores de vulnerabilidad estructural y de inseguridad energética estructural del SEN

2.1 Evolución de la demanda de electricidad

La demanda nacional de electricidad se redujo bastante durante la pandemia, al igual que la de hidrocarburos y de muchas otras cosas, debido a las acciones que se tomaron para contener el coronavirus.

La realidad está mostrando que, después de la pandemia, la demanda de electricidad ha estado creciendo más rápidamente de lo que el ICE había anticipado.

2.2 Matriz energética del SEN altamente vulnerable a las variaciones climáticas previstas e imprevistas

En condiciones climáticas favorables (suficientes lluvias), la generación con plantas hidroeléctricas representa una alta participación de la generación total del país. En el 2022 representó el 73% y en el 2023 el 67%.

Sin embargo, la hidroelectricidad es la fuente de energía que más se ve directamente afectada por el cambio climático, el cual genera, entre otras amenazas, sequías más intensas y recurrentes (incluyendo alteraciones en los fenómenos cíclicos, como el fenómeno de El Niño).

La alta dependencia del SEN de las plantas hidroeléctricas provoca que el sistema nacional de generación eléctrica sea cada vez más vulnerable al cambio climático en las épocas secas.

2.3 Evolución del cambio climático y su efecto en la generación eléctrica

Al traer menos precipitaciones y más sequías extremas a determinadas partes del mundo, incluyendo Centroamérica, el cambio climático crea escasez de electricidad en los países que dependen altamente de la hidroelectricidad, como es el caso de Costa Rica.

Sobre el tema del cambio climático, los expertos en el mundo han señalado lo siguiente, entre muchas otras cosas:

• El cambio climático provocará sequías más frecuentes y severas.

• Los efectos del cambio climático conducen a un escenario de un aumento general de la severidad de las sequías tanto meteorológicas como hidrológicas, debido a los efectos combinados de la reducción de las precipitaciones y el incremento de la evapotranspiración.

• Las sequías, generalmente definidas como desviaciones de las condiciones normales de disponibilidad de agua, a menudo comienzan con una falta prolongada de precipitación y luego se propagan a otros componentes del ciclo hidrológico.

• Las sequías persistentes pueden conducir a un agotamiento significativo de los volúmenes almacenados en los embalses y de los niveles de agua subterránea, con una amplia gama subsiguiente de impactos socioeconómicos y ambientales.

• El cambio climático está conduciendo a épocas más secas y prolongadas y a una alteración de los fenómenos cíclicos del clima, como el fenómeno de El Niño, los cuales se hacen más intensos y recurrentes.

• Los fenómenos de El Niño se han venido acentuando y se han hecho más intensos.

• Los efectos del cambio climático conducen a un escenario de un aumento general de la severidad de las sequías.

• Los peores impactos del cambio climático serán en la disponibilidad de agua y en un recrudecimiento de las sequías

• Los efectos de los fenómenos extremos de El Niño y La Niña en el mundo se han hecho más graves a medida que el planeta se ha ido calentando.

• Uno de los peores impactos del cambio climático será el impacto en las sequías.

Sobre el tema de los impactos del cambio climático en los sistemas de generación eléctrica, los expertos internacionales han venido advirtiendo lo siguiente:

• Las energías renovables intrínsecamente dependientes del clima tendrán cambios en su cantidad, su disponibilidad en el tiempo, su rendimiento operacional y su nivel de producción de energía.

• La generación hidroeléctrica es la fuente de energía que puede verse más directamente afectada por el cambio climático ya que es muy sensible a la cantidad, el momento y los patrones geográficos de precipitación y a la temperatura.

• Se espera que el cambio climático traiga menos precipitaciones y más sequías extremas a determinadas partes del mundo, causando escasez de electricidad en los países que dependen altamente de la hidroelectricidad.

• Los cambios en los patrones de lluvias y las sequías crónicas están disminuyendo los flujos de agua de los ríos y afectando los embalses, lo que lleva a una menor generación de energía en las plantas hidroeléctricas.

• Los cambios en la escorrentía de los ríos, junto con el aumento de la evaporación en los embalses, tendrán una serie de efectos sobre la producción de energía hidroeléctrica. Estos incluyen los impactos sobre el funcionamiento del sistema, los resultados financieros y los impactos sobre otros sectores.

• Las plantas hidroeléctricas se caracterizan por bajos costos de operación, pero altos costos de capital. Generalmente, los ingresos por ventas de electricidad son la única manera de atender la deuda de capital. Así, las reducciones de las ventas de electricidad afectarán el rendimiento de la inversión y, por lo tanto, la viabilidad de la planta. La pérdida de capacidad de generación hidroeléctrica requerirá que se construyan plantas adicionales para satisfacer la demanda, requiriendo capital adicional y reduciendo así los retornos generales del sistema.

• En un mundo en el que el clima está cambiando, el valor de la energía hidroeléctrica se vuelve más incierto.

• El cambio climático desafía el supuesto tradicional que supone que la experiencia hidrológica del pasado proporciona una buena guía de las condiciones futuras.

2.4 Inversión insuficiente en nuevos proyectos de generación eléctrica

En el pasado, no se invirtió lo suficiente en proyectos de generación eléctrica, los cuales, por su naturaleza misma, son intensivos en capital y en tiempo (una cantidad importante de años para hacer los estudios, el diseño, la búsqueda y la aprobación del financiamiento, los permisos ambientales y la construcción).

De acuerdo con la información contenida en los informes anuales del ICE sobre la generación y la demanda eléctrica de los años 2017 al 2023, elaborados por la División y Control del Sistema Eléctrico, la capacidad instalada del país en cada uno de estos años fue la siguiente:

• 2017: 3.529,875 MW Crecimiento respecto al año anterior: 1.82%

• 2018: 3.616,832 MW Crecimiento respecto al año anterior: 2.46%

• 2019: 3.566,453 MW Crecimiento respecto al año anterior: -1.39%

• 2020: 3.537,178 MW Crecimiento respecto al año anterior: -0.82%

• 2021: 3.482,305 MW Crecimiento respecto al año anterior: -1.55%

• 2022: 3.440,789 MW Crecimiento respecto al año anterior: -1.19%

• 2023: 3.499,556 MW Crecimiento respecto al año anterior: 1.71%

De acuerdo con estos datos oficiales, en el anterior período de 7 años, la capacidad instalada del SEN pasó de 3,529.875 MW en el 2017 a 3,499.556 MW en el 2023. No solamente no creció, como debió de haber ocurrido, sino la capacidad total de generación se redujo (en -0,86%).

Desde el 2020, el ICE procedió a no renovar los contratos con varias plantas eléctricas privadas que se estaban venciendo después de 20 años aduciendo que esa capacidad instalada de plantas privadas no se necesitaba porque había una “sobreinstalación de capacidad” en el SEN.

A pesar de que desde el 2023 el ICE volvió a contratar las plantas privadas que habían sido obligadas a cerrar (porque no se les habían renovado los contratos de suministro eléctrico), esta capacidad reconectada no fue suficiente para evitar los anuncios de racionamientos porque la mayoría de ellas son hidroeléctricas y son también muy afectadas por las sequías más fuertes inducidas por cambio climático y los fenómenos cíclicos como El Niño que reducen significativamente la disponibilidad de agua en los ríos para la generación hidroeléctrica.

2.5 Reducción significativa del respaldo energético de origen térmico

La reducción significativa que el ICE realizó del respaldo energético de origen térmico durante el periodo 2010-2022 disminuyó significativamente la seguridad energética del SEN y fue otra de las razones por las que la institución tuvo que anunciar el 6 de mayo del 2024 la activación el Procedimiento para la Coordinación de Racionamiento Eléctrico.

El anuncio de esta activación es parte del protocolo que el ICE que debe cumplir ante una posible insuficiencia de recursos energéticos para atender la demanda eléctrica nacional.

En el 2010, el respaldo térmico del SEN propiedad del ICE (de búnker y diésel importados) fue del 27.75% (723 MW) de la capacidad total instalada, mientras que, en el 2023, con el desmantelamiento de las plantas eléctricas térmicas de respaldo que se dio progresivamente entre el 2010 y el 2022, el respaldo energético de origen térmicos del sistema llegó a ser apenas del 10,89% (381 MW), lo cual representó una reducción del 47%.

La puesta en operación en abril del 2024 de las plantas térmicas de diésel alquiladas de urgencia por el ICE en el 2023 y traídas del exterior, para reponer una parte del respaldo energético del SEN que había eliminado anteriormente en el período 2010-2022, no fue suficiente para evitar la puesta en marcha del protocolo de racionamientos de electricidad y el anuncio de los racionamientos por encontrarse el SEN en “una situación muy crítica” de insuficiencia energética.

Esta significativa disminución del respaldo energético de origen térmico se realizó entre el 2010 y el 2022 se efectuó a pesar de que en la institución se conoce muy bien que su función es vital para la seguridad energética del sistema.

Sobre el tema la necesidad y la importancia del respaldo energético para la seguridad energética del SEN, el Plan de Expansión de la Generación Eléctrica 2022-2040 del ICE, de Julio del 2023, señala lo siguiente:

• “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”.

• “Las plantas térmicas valorizan la energía renovable y brindan resiliencia al sistema en escenarios climáticos adversos pero probables”.

• “La necesidad de capacidad térmica, en su función de complemento del sistema, solo puede ser evaluada considerando la volatilidad de la matriz renovable y a lo largo de varios años”.

• “Aunque en la época lluviosa las plantas térmicas no se enciendan y ocurran años con abundancia de recursos renovables que demandan pocas horas de respaldo térmico, el sistema debe estar preparado para afrontar condiciones adversas que tienen la misma probabilidad de ocurrencia”.

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

• “La necesidad de dotar al sistema costarricense de mayor capacidad de energía firme a costos razonables y la suficiencia de capacidad de respaldo del país para compensar la gran variabilidad de las fuentes renovables es uno de los principales focos de atención del presente plan de expansión”.

La reducción que se realizó del respaldo energético de origen térmico del SEN en el período 2010-2022 creó un serio problema ya que este respaldo es el que en última instancia provee la seguridad energética del sistema eléctrico.

Todavía en agosto del 2022 el ICE había señalado su intención de reducir aún más el respaldo energético del SEN de origen térmico. En una comparecencia ante la Comisión Especial del Sector Energético Nacional de la Asamblea Legislativa la institución le indicó a los diputados que “sacará de operación el 47% de sus plantas térmicas de forma definitiva”.

Dichosamente esta decisión no se implementó, ya que, si se hubiera implementado, el SEN en una situación mucho más crítica y de mayor vulnerabilidad.

Fue hasta inicios del 2023 que el ICE empezó a darse cuenta de que el SEN tenía un serio problema de inseguridad energética. Un estudio titulado “Estudio de Planeamiento Operativo Energético para el periodo 2023-2027”, de fecha 30 de enero del 2023, elaborado por la División Operación y Control del Sistema Eléctrico de la Gerencia de Electricidad del ICE, señaló lo siguiente:

• “Para el periodo 2024-2027, se determinó un faltante de capacidad instalada de generación para atender la totalidad de la demanda eléctrica, específicamente en escenarios hidrológicos muy secos”.

Ante la crítica situación de vulnerabilidad energética del SEN, el 3 octubre del 2023 el ICE anunció públicamente que iba alquilar de urgencia varias plantas térmicas portátiles de diésel de manera temporal por tres años traídas del exterior con una capacidad total de 146 MW para ser instalarlas a partir del 2024, ante las serias afectaciones a la seguridad energética que el SEN tenía. En esa oportunidad señaló lo siguiente:

• “De no gestionarse esta contratación, el ICE no tendría el respaldo energético requerido para hacerle frente a los veranos del 2024, 2025 y 2026″.

De esta manera el ICE repuso parcialmente de manera urgente una parte del vital respaldo energético del SEN de origen térmico que había eliminado progresivamente durante el período 2010-2022.

3. Conclusión

La información contenida en mis 14 columnas indicadas al inicio sobre la creciente inseguridad energética del SEN (que incluían entre otras cosas los datos oficiales indicados en esta columna) mostraba que la situación del SEN estaba evolucionando de tal forma que una crisis eléctrica podía ocurrir en cualquier momento.

Este momento llegó cuando el ICE anunció que había activado el protocolo de racionamientos que a partir del lunes 13 de mayo y por un período a definir iba haber racionamientos de electricidad porque el sistema de generación había llegado a “una situación muy crítica”.

Bastó que la demanda eléctrica nacional fuera subestimada, que la capacidad de generación no creciera al ritmo que se requería, que la capacidad del respaldo energético del SEN de origen térmico fuera reducida significativamente y que el fenómeno cíclico climático de El Niño llegara un poco más alterado por el cambio climático para que el sistema nacional de generación, predominantemente hidroeléctrico, entrara en “una situación muy crítica”.

No solamente durante varios años no entraron en operación nuevos proyectos de generación (del 2017 al 2023) para atender la creciente demanda eléctrica del país, sino que además se dio una significativa reducción de la capacidad instalada del respaldo energético de origen térmico del SEN, que es la que, en última instancia, suministra la seguridad energética del sistema.

Era previsible que la demanda iba a crecer fuertemente después de la pandemia y que la amenaza climática aumentaba por la evolución sin freno del cambio climático, el cual genera, entre otras cosas, sequías más extremas y recurrentes.

Dichosamente las lluvias de esta estación lluviosas llegaron a tiempo y aliviaron la situación crítica en que se encontraba el sistema de generación del SEN.

Sin embargo, como lo indiqué al inicio, hay que tener claro que, independientemente si se dan o no racionamientos en este período de inicio de las lluvias, la situación de alta vulnerabilidad climática estructural del SEN no va a desaparecer por el advenimiento de las lluvias, ya que el problema es estructural relacionado con las épocas secas.

Los problemas actuales de vulnerabilidad del SEN en las épocas secas deben ser resueltos progresivamente a través de un programa sostenido en el tiempo de recuperación de la seguridad energética y tarifaria, ya que el cambio climático provocará sequías cada vez más frecuentes y severas, entre otras alteraciones climáticas.

Esta situación de creciente vulnerabilidad climática afecta significadamente no solamente la seguridad del suministro energética, sino que también la seguridad o estabilidad tarifaria porque los costos de la electricidad en las épocas secas aumentan significativamente bajo las condiciones actuales del SEN y aún más cuando hay crisis, como la que ha venido ocurriendo el año pasado y este año con el fenómeno cíclico de El Niño (aumentado por los efectos del cambio climático).

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