Reducción del costo de la electricidad con energías renovables de bajo costo y respaldo energético de bajo costo

Roberto Dobles roberto.dobles@gmail.com | Lunes 30 diciembre, 2019

La tecnología es un elemento esencial para reducir los costos de la energía, por lo que los continuos adelantos tecnológicos están potenciando muchas soluciones de bajo costo para corregir una de las debilidades que tienen las energías renovables que es la dependencia del estado de la naturaleza en el momento en que su disponibilidad se requiere.

Las fuentes renovables de energía son muy importantes y su desarrollo debe fortalecerse aún más, pero a excepción de la geotermia, no son fuentes de energía cuya capacidad plena esté disponible todo el tiempo y en el momento que se requiere ya que su producción (y sus costos) dependen de la variabilidad (prevista e imprevista) de la naturaleza.

La producción y los costos de electricidad con energías renovables dependen así de una serie de factores claves que determinan las características de los recursos energéticos renovables que se van a utilizar para generar electricidad.

Por ejemplo, para enfrentar las situaciones cuando el viento no sopla, el sol no brilla o los caudales de los ríos disminuyen por las variaciones de las diferentes estaciones climáticas y las sequías, otra fuente de energía no dependiente de las variaciones de la naturaleza tiene que cubrir este faltante para asegurar la continuidad y la calidad del servicio.

Es necesario entonces que el sistema eléctrico tenga un respaldo de energía firme de bajo costo que no dependa del estado de la naturaleza.

Entre estos factores claves se encuentran el grado de dependencia climática de cada fuente renovable de energía, la localización geográfica en que se encuentra ubicada esta fuente, la estacionalidad del recurso renovable en el sitio y la intermitencia y la variabilidad natural que tiene cada uno de los recursos.

Con respecto a la hidroelectricidad, base del sistema eléctrico nacional que genera aproximadamente las ¾ partes de la electricidad nacional (73,5% en el 2018), existe un factor adicional que se llama cambio climático.

Los expertos internacionales ya han señalado varios aspectos importantes de la hidroelectricidad que deben ser tomados en cuenta como los siguientes:

• “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”.

• “El cambio climático alterará la producción mundial de energía hidroeléctrica. En las áreas donde la generación de energía hidroeléctrica disminuirá, debido a los impactos del cambio climático, naciones enteras pueden encontrarse sin una fuente confiable de electricidad”.

Debido a lo anterior, los expertos han indicado adicionalmente que “en un mundo en el que el clima está cambiando, el valor de la energía hidroeléctrica se vuelve más incierto”.

El respaldo energético de bajo costo para impulsar el desarrollo de las energías renovables de bajo costo contempla varios factores, entre los cuales se encentran los siguientes:

1. Almacenamiento de electricidad

Los continuos adelantos tecnológicos en materia de almacenamiento de electricidad de bajo costo en baterías ha avanzado mucho y en el futuro, con la reducción continua de sus costos, van a provocar una evolución transcendental en los sistemas eléctricos en el mundo.

Un artículo reciente publicado por el MIT Technology Review señala que:

• “Si queremos alimentarnos de fuentes solares y eólicas, necesitamos garantizar el suministro durante largos periodos y en cualquier sitio cuando el viento no sople y el sol no brille”.

• “Los paneles solares y las turbinas eólicas son fuentes de electricidad baratas, limpias y seguras, pero solo hasta que desaparece la luz solar y hasta que se para el viento. Esta cualidad las hace incapaces de sustentar una red eléctrica por sí solas”.

• “Las energías renovables no serán suficientes para mantener las luces encendidas”.

• “Para ser igual de barato, fiable y flexible como el gas natural, un sistema de baterías tendría que costar menos”.

Las baterías actuales, por su baja capacidad de almacenamiento y su alto costo no están teniendo todavía un impacto que modifique de manera significativa la generación eléctrica centralizada y distribuida.

El gran reto del almacenamiento de electricidad es entonces desarrollar baterías de alta capacidad y de bajo costo.

Sobre este reto, el artículo anterior publicado por el MIT Technology Review señala que “el desarrollo de baterías baratas y de larga duración ha dejado desconcertados a los investigadores durante décadas, principalmente porque los metales y productos químicos que mejor funcionan son caros”.

Para resolver este problema, los investigadores están avanzando rápidamente en un enfoque de cambio radical basado en el desarrollo de nuevas tecnologías, nuevos diseños y nuevos materiales de bajo costo.

2. Respaldo energético a la generación con energías renovables

Para asegurar la continuidad y la calidad de la electricidad en un sistema con una amplia participación de energías renovables, como el de Costa Rica, se requiere del apoyo y disponibilidad de energía firme de respaldo para enfrentar la variabilidad (prevista e imprevista) de las energías renovables, el cual debe ser suministrado por recursos energéticos que estén disponibles todo el tiempo sin ninguna variabilidad o intermitencia.

En Costa Rica, la garantía de un suministro de energía firme de respaldo la suministran las plantas térmicas que usan los caros derivados de petróleo importados (búnker y diésel), que además tienen altas emisiones.

Como bien lo señaló el ICE en un comunicado de enero de este año titulado “Generación térmica funciona como respaldo del sistema eléctrico renovable costarricense”, “La generación con plantas térmicas (de búnker y diésel importados) es el recurso de respaldo que emplea el SEN (Sistema Eléctrico Nacional) cuando la producción de electricidad con fuentes renovables no es suficiente para atender la demanda eléctrica del país”.

Desde hace muchos años, la mayoría de los países en el mundo ya no usan plantas térmicas de diésel y de búnker para generar electricidad como se hace en Costa Rica porque sus costos son muy elevados.

La fuente de preferencia a nivel internacional de energía firme de respaldo para las energías renovables es el gas natural por su bajo costo, bajas emisiones y alta confiabilidad.

Como lo señalan los expertos internacionales, “el gas natural tiene un papel clave en la producción de electricidad. En primer lugar, la generación para satisfacer la alta demanda de electricidad en los picos y en segundo lugar, como energía de respaldo para las energías renovables”.

Debido a lo anterior, el gas natural (no el diésel y el búnker caros importados como ocurre en Costa Rica) se ha convertido en la fuente de energía firme ‘hermana’ de las energías renovables porque permite aumentar el desarrollo de las energías renovables con respaldo de energía firme de bajo costo y bajas emisiones.

Como conclusión, los países en el mundo están reduciendo el costo de la electricidad con un respaldo energético de bajo costo que está potenciando el desarrollo de la generación eléctrica con energías renovables de bajo costo, como la energía solar y la energía eólica.

Pero en Costa Rica no solamente se desarrollan proyectos caros de energías renovables, sino que adicionalmente se mantiene un respaldo energético muy caro con búnker y diésel importados en lugar de usar gas natural nacional que sería varias veces más barato. Esta es una de las muchas causas de los altos costos nacionales de la electricidad.

Contrario a lo que está ocurriendo en el mundo, el Gas Licuado de Petróleo (GLP) importado está además sustituyendo la electricidad generada con fuentes de energía renovables nacionales (hidroelectricidad, geotermia, viento, etc.) en todos los sectores (residencial, comercial servicios, industria, etc.). Lo anterior como consecuencia de los altos costos de la electricidad en el país, como se demostró en varias columnas anteriores con base en datos oficiales.

Es urgente que el país inicie un proceso de reducción de los altos costos de la electricidad con una visión tecnológica diferente que incluya, entre otras cosas, el desarrollo amplio de proyectos de generación centralizada y distribuida con energías renovables de bajo costo (solar, eólica, etc.) con el apoyo de un respaldo energético igualmente de bajo costo (gas natural nacional y baterías en los diversos usos conforme sus costos vayan bajando en el tiempo).

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