Necesidad de fortalecer la seguridad energética y tarifaria del sector eléctrico nacional (II)

1. Estructura actual del sistema nacional de generación eléctrica que lo hace muy sensible al clima

En condiciones climáticas favorables con suficiente lluvia, el sistema nacional de generación eléctrica funciona bien debido a su alto componente de generación con plantas hidroeléctricas que utilizan las fuerzas del agua para generar electricidad.

El año 2022 fue un año climáticamente favorable con abundancia de lluvias debido al fenómeno de la Niña, lo que le permitió al sistema nacional generar electricidad con la siguiente composición de fuentes de energía:

• Hidro 73,01%

• Geotérmico 13,64%

• Eólico 11,54%

• Térmico (con búnker y diésel importados) 0,78%

• Importación de Centroamérica 0,50%

• Bagazo 0,47%

• Solar 0,07%

En el 2022, la atención de la demanda eléctrica fue así del 98,72% con fuentes de energía renovables, donde sobresale la generación hidroeléctrica con una participación del 73,01%.

El fenómeno de La Niña (que trae consigo mayores precipitaciones) estuvo presente durante tres años seguidos y estuvo presente hasta febrero del 2023, cuando se inició el cambio hacia el fenómeno de El Niño, el cual traerá menores precipitaciones y mayor temperatura.

Con la estructura actual del sistema de generación eléctrica, el problema con la creciente vulnerabilidad relacionada con la seguridad energética y tarifaria es consecuencia de los cambios en los patrones de las lluvias, lo cual se agrava cuando se constata que estos patrones se hacen cada vez más extremos e imprevisibles como consecuencia del cambio climático.

El cambio climático se está acelerando, lo que provoca que el clima sea cada vez más extremo, afectando así el nivel de las precipitaciones estacionales, incluyendo fenómenos de El Niño y La Niña más fuertes y más extremos.

Se estima que el fenómeno de El Niño quedaría totalmente establecido en el país en julio de este año, lo que provocaría una reducción importante de las lluvias en el Valle Central y la Vertiente del Pacífico.

2. Vulnerabilidad creciente del sistema nacional de generación eléctrica ante los cambios evolutivos del clima

La vulnerabilidad creciente del sistema eléctrico nacional resulta de la estructura actual del modelo hidro-térmico que tiene el país para generar electricidad y de la falta de diversificación en cuanto a las fuentes primarias de energía que se utilizan para la generación eléctrica.

La base central de la capacidad eléctrica nacional está fundada en un modelo eléctrico hidro-térmico, el cual está formado fundamentalmente por la capacidad instalada de las plantas hidroeléctricas y de las plantas térmicas que operan con búnker y diésel importados.

La capacidad instalada en las plantas térmicas suple las necesidades de energía firme (disponible todo el tiempo y en cualquier momento) que permite generar electricidad cuando los caudales de los ríos bajan en la estación seca y las plantas hidroeléctricas se ven consecuentemente obligadas a bajar su producción de electricidad.

La alta vulnerabilidad se deriva de la base fundamental de la capacidad instalada del sistema de generación eléctrica (plantas hidroeléctricas y plantas térmicas de respaldo energético), la cual es totalmente dependiente de lo que sucede en el exterior, donde el país no tiene ninguna injerencia y ningún control.

Si bien el agua que llega al país a través de las lluvias es gratis, ésta es “importada naturalmente del exterior” y su disponibilidad y variabilidad en el tiempo depende de los inciertos y complejos procesos climáticos globales, sobre los cuales el país no tiene ningún control.

El búnker y el diésel que utilizan las plantas térmicas para generar electricidad, cuando las condiciones climáticas no son favorables, provienen del caro y volátil mercado petrolero internacional, el cual es además manipulado por los países grandes exportadores de petróleo, particularmente por los miembros de la OPEP Ampliada y por los grandes capitales especuladores.

El modelo hidro-térmico actual del país, que es la base fundamental de la generación actual, arrastra al sistema nacional de generación eléctrica hacia abastecerse de energía del caro, volátil e incierto mercado petrolero internacional y del caro Mercado Eléctrico Regional (MER) cuando las lluvias se reducen.

En el 2022, este modelo estaba caracterizado por la capacidad instalada de generación hidroeléctrica (que representa el 67,73% de la capacidad total, la cual utiliza las fuerzas del agua que proviene de las lluvias que se originan en otras partes del planeta) y de generación térmica con búnker y diésel importados (que representa el 11,07% de la capacidad total que se abastece de bunker y diésel del mercado petróleo internacional), para un total de dependencia externa impredecible del 78,80%.

El resto de la capacidad instalada de generación eléctrica en el 2022 fue la siguiente: Eólica 11,34%, Geotermia 7,63%, Bagazo 2,06% y Solar 0,16%.

Toda esta altísima dependencia del exterior del 78,80% de la capacidad de generación eléctrica impacta fuertemente los costos y la seguridad energética y tarifaria de la electricidad generada en el país.

Entre otros factores relacionados con el clima, el cambio climático está alterando la intensidad de las estaciones seca y lluviosa y de los efectos de los fenómenos cíclicos de El Niño y La Niña, los cuales seguirán agravándose a medida que el planeta continúe calentándose y se acelere el cambio climático.

De acuerdo con el Instituto Meteorológico Nacional (IMN), Costa Rica se podría enfrentar a dos años o más de sequía de diversas intensidades causada por el fenómeno de El Niño, lo que profundizaría la problemática de menores lluvias que se ha venido presentando este año en el sistema eléctrico nacional.

Toda la evidencia demuestra que el cambio climático provocará sequías cada vez más frecuentes y severas, incluyendo aquellas causadas por los ciclos del fenómeno de El Niño.

La situación se hará más grave a medida que el planeta se siga calentando y aumenten los efectos combinados de la reducción de las precipitaciones y del incremento de la evapotranspiración.

Las sequías persistentes y más severas pueden conducir a una reducción significativa de la escorrentía en los ríos y 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.

Con respecto a la vulnerabilidad creciente de la generación eléctrica, los expertos internacionales han venido señalando lo siguiente desde hace varios años:

• Los impactos del cambio climático se manifestarán a través de cambios en los recursos renovables dependientes del clima, tales como la alteración de su capacidad operativa y de sus resultados económicos.

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

• Sabemos que uno de los peores impactos del cambio climático será el impacto en el agua y las sequías.

• 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 efectos incluyen impactos importantes sobre el funcionamiento del sistema, los resultados financieros y las consecuencias negativas sobre otros sectores energéticos.

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

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

Las condiciones hidrológicas del pasado son así cada vez menos un referente para predecir las condiciones hidrológicas del futuro, las cuales tendrán un creciente impacto negativo sobre la cantidad y los costos de la electricidad que podría ser generada en los años a venir con fuentes renovables de energía que sean altamente dependientes de esas condiciones hidrológicas.

Lo anterior porque el cambio climático está provocando un entorno donde el clima del futuro será paulatinamente más diferente que el clima del pasado.

Por lo tanto, debido a la evolución negativa del clima y a la imprevisibilidad de las condiciones climáticas futuras, la operación del sistema de generación eléctrica actual del país será en el futuro cada vez más incierta y más vulnerable.

Un estudio de la Universidad de Edimburgo en Escocia ha señalado también lo siguiente:

• 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.

3. La seguridad energética no es a cualquier costo

La seguridad energética no es a cualquier costo, como a veces interpretan algunas personas en el país, aduciendo que lo más caro es no tener electricidad con el fin de justificar costos más altos.

La International Energy Agency (IEA), brazo energético de la OCDE, de la cual Costa Rica forma parte, ha sido contundente sobre este tema al definir la seguridad como “la disponibilidad ininterrumpida de las fuentes de energía a un precio asequible” .

La seguridad energética y tarifaria son además dos factores esenciales de la transición energética, donde, para tener éxito en el desarrollo de este cambio fundamental, se requiere mantener todo el tiempo un equilibrio entre las tres dimensiones o factores críticos de éxito que constituyen el Trilema Energético:

• Asequibilidad y equidad energética: la capacidad para brindar acceso universal a energía confiable y asequible a precios competitivos para uso doméstico, comercial y económico.

• Seguridad energética: la capacidad para satisfacer la demanda energética actual y futura a precios asequibles y la capacidad para resistir y responder competitivamente a los choques del sistema energético.

• Sostenibilidad ambiental: la capacidad para mitigar y evitar la degradación ambiental y los impactos en el cambio climático.

La energía firme del sistema nacional de generación eléctrica (actualmente suministrada en última instancia por las plantas térmicas de búnker y diésel) es la que garantiza la operación y la confiabilidad del sistema en cualquier instante del día y del año y 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.

Lo anterior obliga a que la potencia (MW) y la energía (kWh) demandadas estén disponibles en el instante que se requieran para satisfacer las necesidades eléctricas en ese momento y garantizar así la continuidad del servicio todo el tiempo. De lo contrario, se darían fallas en el suministro de electricidad y hasta racionamientos, los cuales pueden ser más grandes o pequeños según sea la magnitud del faltante.

La alta exposición que crea el modelo hidro-térmico nacional de generación eléctrica a las alteraciones climáticas globales y, cuando las lluvias se reducen, al incierto y caro mercado petrolero internacional y al caro Mercado Eléctrico Regional, impacta de manera determinante los costos del sistema de generación eléctrica y el nivel de seguridad energética y tarifaria de la electricidad que usa el país.

En la siguiente columna se analizarán las consecuencias que están teniendo este año las alteraciones climáticas en relación con los crecientes costos de la generación eléctrica y con la inseguridad energética y tarifaria.

En el futuro, el modelo hidro-térmico actual de la generación eléctrica nacional se enfrentará a grandes desafíos de cambio y adaptación ante las progresivas y más severas alteraciones del clima provocadas por la evolución del cambio climático que afecta cada vez más la disponibilidad de agua en el país.