Tres acciones importantes para poder abastecer la demanda eléctrica nacional con seguridad energética y estabilidad tarifaria

Roberto Dobles roberto.dobles@gmail.com | Lunes 03 junio, 2024

I. Seguridad energética y estabilidad tarifaria insuficientes

La evidencia ha demostrado que, en la estación seca del 2024, la demanda eléctrica nacional no fue abastecida con la suficiente seguridad energética y estabilidad tarifaria, por lo que se requiere de un cambio en los factores estructurales que han causado esta situación.

Una parte de esta evidencia salió a la luz pública cuando el ICE anunció que había activado el protocolo de racionamientos y que, a partir del lunes 13 de mayo del 2024 y por un período a definir, se darían racionamientos de electricidad porque el sistema de generación había llegado a “una situación muy crítica”.

Dichosamente, las lluvias del inicio de la estación lluviosa llegaron a tiempo y aliviaron la situación crítica en que se encontraba el sistema de generación del SEN, por lo que no hubo racionamientos.

Los detalles de la creciente vulnerabilidad estructural que ha venido ocurriendo y que ha afectado la seguridad energética y la estabilidad tarifaria, se encuentran en mi columna anterior titulada “Eventos importantes relacionados con la inseguridad energética y tarifaria que ha experimentado el Sistema Eléctrico Nacional” y en las columnas anteriores que he escrito sobre este tema.

La creciente vulnerabilidad e inseguridad energética y tarifaria estructural que ha venido experimentando el SEN debe ser atendida con prontitud para ir corrigiendo progresivamente esta situación, ya que tiene un fuerte efecto desestabilizador en el suministro eléctrico y en las tarifas (al provocar fuertes aumentos).

El sistema eléctrico del país está en serios apuros de vulnerabilidad e inseguridad estructurales energética y tarifaria en las épocas secas, lo cual no solamente afecta la seguridad del suministro de electricidad en el país, sino que también los costos, los cuales aumentan significativamente en las épocas secas e impactan las tarifas eléctricas.

Como lo señalé en mi columna anterior, es importante que la llegada de las lluvias en mayo, que impulsa la predominante generación hidroeléctrica, no distraiga la atención sobre la búsqueda de la solución al problema estructural que tiene el SEN en las épocas secas.

Con respecto a la gran amenaza del cambio climático, el mundo sigue en una ruta de calentamiento global debido a las crecientes emisiones de gases de efecto invernadero, por lo que éste va a continuar afectando cada vez más al SEN en las épocas secas, si no se solucionan los problemas estructurales de alta vulnerabilidad climática de la matriz energética.

La variabilidad de la generación de electricidad depende de los impactos diferenciados que tienen las variaciones de la Naturaleza (climáticas, etc.) en cada una de las fuentes de energía que se utilicen (hidroeléctrica, eólica, solar, etc.).

Dentro de este análisis hay que tener presente también lo siguiente:

• Las diversas fuentes de energía tienen características disímiles y son afectadas de manera muy diferente por las crecientes variaciones de la Naturaleza.

• Ninguna fuente de energía, por sí sola, tiene la capacidad individual de proveer una solución única. La solución al problema estructural que tiene el SEN debe ser integral a través de la determinación de una matriz energética que tenga una composición optima multidimensionalmente (económica, seguridad energética, ambiental, etc.) de fuentes de energía, la cual debe darse dentro de un contexto de transición energética.

El desarrollo económico y social del país y la atracción de la inversión interna y externa (cada vez más energéticamente exigente y sofisticada) requieren que se tenga un suministro eléctrico con alta seguridad de abastecimiento, bajo costo y reducidas emisiones al ambiente.

Los consumidores nacionales, que son los más afectados por los altos costos, la inseguridad energética y la inestabilidad tarifaria, no han desarrollado la capacidad de incidir para que no ocurran situaciones de alta vulnerabilidad y altos costos como la que ha venido surgiendo.

La situación del creciente deterioro de la seguridad energética y tarifaria venía ocurriendo con el conocimiento de todos, incluyendo los consumidores nacionales de energía (individuales y del sector empresarial).

A pesar de lo anterior, ellos no tomaron las acciones relevantes que se requerían para incidir, desde el ámbito de la participación ciudadana y empresarial en las políticas públicas, y para evitar situaciones como la del deterioro progresivo de la seguridad energética y de la instabilidad tarifaria que venía agravándose con el tiempo.

La información contenida en 14 columnas que publiqué en el pasado sobre la creciente inseguridad energética y tarifaria del SEN mostraba que la situación estaba evolucionando de tal forma que una crisis eléctrica podía ocurrir en cualquier momento.

Este momento llegó cuando el ICE anunció a inicios de mayo del 2024 que había activado el protocolo de racionamientos de electricidad porque el sistema de generación había llegado a “una situación muy crítica”.

II. Tres acciones importantes de cambio estructural para fortalecer el abastecimiento de la demanda eléctrica nacional con seguridad energética y estabilidad tarifaria

Existen muchos retos coyunturales y estructurales que el SEN tiene que afrontar, incluyendo aquellos relacionados con los ajustes que se deben realizar para que se cumpla lo más rápidamente posible con el necesario balance o equilibrio en los tres ejes o dimensiones que conforman el Trilema Energético:

• Seguridad del suministro energético.

• Acceso equitativo y asequibilidad en precios (“price affordability”).

• Sostenibilidad ambiental del sistema energético.

La optimización y el balance o equilibrio entre estos tres ejes o dimensiones es la base fundamental de las políticas energéticas exitosas en el mundo, así como de los procesos exitosos de transición energética.

Como lo he demostrado en columnas anteriores, el sector energético nacional, incluyendo el SEN, tiene desbalances importantes entre las tres dimensiones anteriores del desarrollo energético, los cuales han venido causando un aumento en la inseguridad energética, la inestabilidad tarifaria y los costos, así como una reducción en la sostenibilidad ambiental.

Con respecto a la seguridad energética, es importante tener en cuenta lo siguiente:

• La seguridad energética no se trata solamente de tener acceso ininterrumpido a la energía, sino que también se trata de asegurar el suministro de energía a un precio asequible y competitivo (Energy security in energy transitions, World Energy Outlook 2022, International Energy Agency).

Las siguientes tres acciones de cambio estructural forman parte del conjunto de acciones que se deben tomar para que el SEN pueda subsanar varias debilidades importantes que existen actualmente y para enfrentar las crecientes amenazas externas, incluyendo las amenazas climáticas exacerbadas por el cambio climático.

La implementación de estas tres acciones de cambio estructural en el SEN no solamente restablecería la seguridad energética y la estabilidad tarifaria, sino que además reduciría los costos de la electricidad en el país y aumentaría la sostenibilidad (al reducir significativamente las emisiones al ambiente de las plantas térmicas de respaldo energético que actualmente utilizan los caros búnker y diésel importados).

1. Modernización del sistema de planificación del SEN

La planificación de un sistema eléctrico es parte de la planificación del desarrollo económico, el cual tiene como objetivo definir un plan que permita atender la creciente demanda eléctrica con costos bajos, alta seguridad de suministro y alta sostenibilidad.

La evidencia ha demostrado que el sistema actual de planificación tiene debilidades importantes, las cuales condujeron, en la estación seca del 2024, a una situación de alta inseguridad energética, alta inestabilidad tarifaria, altos costos y altas emisiones al ambiente.

La planificación de un sistema eléctrico contiene muchos componentes y etapas, siendo uno de estos componentes los métodos para estimar y pronosticar la demanda eléctrica en el futuro.

Este sistema debe ser muy riguroso y debe estar basado en la información prospectiva confiable y exhaustiva, incluyendo la información sobre las debilidades, las fortalezas, las oportunidades y las amenazas (tradicionales y las nuevas).

La correcta estimación de la futura demanda eléctrica es clave, ya que permite empezar a planificar, diseñar, financiar, obtener los permisos y construir las plantas que se requieren con bastantes años de antelación para que entren en operación en el momento en que se requieren y que no vaya a darse una situación donde la nueva capacidad adicionada al sistema no sea suficiente para satisfacer la demanda.

El sistema actual de planificación, y las apreciaciones que se dieron sobre la demanda futura condujeron a una subestimación de la demanda futura de electricidad, lo que incidió en el no desarrollo de nuevas plantas de generación durante los últimos 7 años.

Este sistema, y los análisis que se realizan, deben ser mejorados y modernizados, ya que condujeron a una subestimación del crecimiento futuro de la demanda, lo que llevó al ICE a creer que el SEN tenía una “sobreinstalación” de la capacidad de generación eléctrica del SEN y que entonces no se debía invertir en nueva capacidad.

Al aumentar la demanda eléctrica por encima de las estimaciones y al no haberse desarrollado más plantas eléctricas durante los últimos 7 años, el sistema de generación eléctrica entró en una “situación muy crítica” en la estación seca del 2024. Esto provocó que se diera la alerta de racionamientos por parte del ICE, los cuales dichosamente no se dieron al empezar a tiempo las lluvias a inicios de mayo del 2024.

Los estudios para proyectar correctamente la demanda futura de electricidad deben ser rigurosos y exhaustivos, ya que son fundamentales para asegurar el suministro suficiente de electricidad y la sostenibilidad de la red eléctrica con el fin de evitar situaciones de desabastecimiento en el futuro que puedan provocar racionamientos.

Entre los continuos adelantos tecnológicos en este campo se encuentran los rápidos avances de la Inteligencia Artificial, los cuales están mejorando significativamente las proyecciones relacionadas con todos los procesos relacionados con las estimaciones de la demanda eléctrica futura y con la producción, transmisión, distribución y comercialización de electricidad.

En el mundo se están introduciendo modelos prospectivos de demanda eléctrica que utilizan la Inteligencia Artificial para definir, entre muchas otras cosas, qué escenarios son los más probables y qué decisiones se deben tomar dados estos posibles escenarios.

Los crecientes adelantos tecnológicos están permitiendo optimizar mejor el aprovechamiento de los recursos energéticos disponibles y el desarrollo de redes eléctricas cada vez más inteligentes, eficientes y sostenibles.

Es muy importante tener una buena proyección de la demanda eléctrica en el corto, mediano y largo plazo porque el desarrollo de las plantas eléctricas toma años, lo cual incluye los períodos de planeación, de negociaciones para obtener el financiamiento, de estudios (técnicos, económicos, financieros, ambientales, etc.), de diseño, de obtención de los permisos de construcción (ambientales y otros), de contratación administrativa y de construcción.

Los plazos varían mucho según el tipo de tecnología y de la fuente de energía de cada una de las plantas eléctricas que se vayan a desarrollar. Por ejemplo, el desarrollo una planta hidroeléctrica con embalse dura muchos años más que el desarrollo de una planta solar.

Por esta razón, tiene que existir una programación apropiada en el tiempo de las nuevas plantas eléctricas que entren en operación en el futuro con el crecimiento de la demanda para que no se dé una sobreinstalación de capacidad (que aumentaría los costos) o una subinstalación (que provocaría un desabastecimiento y altos costos).

2. Desarrollo de la nueva capacidad de generación eléctrica y la diversificación de la matriz energética del SEN

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 a través de la ampliación de la capacidad instalada y de la diversificación de la matriz energética.

La creciente vulnerabilidad climática del SEN en las épocas de verano, con una generación predominantemente hidroeléctrica, afecta no solamente la seguridad del suministro energética, sino que también afecta 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 (el cual fue aumentado por los efectos del cambio climático).

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.

El cambio climático está alterando fuertemente el supuesto tradicional que la experiencia y la variabilidad hidrológica del pasado proporcionan una buena guía para pronosticar las condiciones futuras, las cuales han sido tradicionalmente una base fundamental del sistema de planificación del desarrollo del SEN.

Las condiciones hidrológicas del pasado son 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 generación hidroeléctrica, la cual es totalmente dependiente de esas condiciones hidrológicas.

Lo anterior porque el cambio climático está provocando un entorno donde el clima del futuro será cada vez 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 hidro-térmico actual del SEN será cada vez más incierta y vulnerable en el futuro.

Es de todos conocido que la generación hidroeléctrica es la fuente de energía que más se ve afectada por el cambio climático y que, en un mundo en el que el clima está cambiando fuertemente, la energía hidroeléctrica se vuelve cada vez más incierta, razón por la cual hay que empezar a diversificar progresivamente la matriz energética del SEN para incorporar fuentes de energía menos sensibles al cambio climático.

El advenimiento del fenómeno climático cíclico de El Niño condujo a una sequía mayor a lo que se venía dando en el pasado y redujo significativamente la capacidad disponible de las plantas hidroeléctricas.

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 ella. Costa Rica es uno de estos países.

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.

La matriz energética del SEN deberá diversificarse y deberá incorporar nuevas fuentes de energía menos dependientes del clima, como la energía solar y la eólica, que son las dos fuentes de energía que más están creciendo en el mundo y que son las de más bajo costo.

A nivel mundial, los expertos internaciones estiman que la matriz energética prevista para el 2040 será la más diversificada jamás vista.

Es importante que la nueva capacidad de generación que se instale en el SEN sea con fuentes renovables de energía que sean de bajo costo, ambientalmente sostenibles y de mayor seguridad energética y tarifaria.

La construcción de plantas de energía solar y eólica en el mundo tuvieron un récord de instalación en el 2023.

Sin perjuicio de otras fuentes de energía, también debe aumentarse la capacidad de generación del SEN con biomasa.

3. Establecimiento de la capacidad óptima y de la composición del respaldo energético de origen térmico que requerirá el SEN en el futuro

Entre los eventos que causaron una alta inseguridad energética en la estación seca del 2024 se encuentra la reducción que se dio de aproximadamente la mitad del respaldo energético de origen térmico.

Esta reducción que se realizó 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.

En el 2010, el respaldo energético del SEN de origen térmico 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 térmico del sistema llegó a ser apenas del 10,89% (381 MW).

Todavía en agosto del 2022 el ICE había indicado 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 les indicó a los diputados que “sacará de operación el 47% de sus plantas térmicas de forma definitiva”.

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

Para reponer una parte del respaldo energético del SEN que había sido eliminado en el período 2010-2022, lo que puso en peligro la seguridad energética del SEN, el ICE tuvo que alquilar de urgencia y a un alto costo plantas térmicas portátiles de diésel importado traídas del exterior.

Para dotar al SEN de un nivel adecuado de seguridad energética y tarifaria, el ICE deberá determinar cuál es el nivel óptimo (MW) del respaldo energético de energía firme de origen térmico en el futuro y cuál deberá ser la matriz energética de este respaldo (la composición de fuentes de energía).

Es necesario tener claro que el respaldo energético no solamente debe proveer la seguridad energética que requiere el SEN en cualquier momento, sino que también es esencial que esta seguridad se provea con costos bajos y con mayor sostenibilidad ambiental

En el mundo ya casi no se usan las plantas eléctricas de búnker y diésel, como todavía se hace en Costa Rica, por el alto costo que tienen estos dos derivados de petróleo importados, la alta volatilidad de sus precios en el mercado petrolero internacional y las mayores emisiones al ambiente que generan con respecto a otras opciones de bajo costo, como el gas natural.

Sobre los costos, un reciente artículo titulado “Recibos de luz pagarán al menos $394 millones por generación térmica” señaló lo siguiente:

• “Las facturas eléctricas del 2025 cobrarán a los usuarios de electricidad al menos $394 millones que gastó el ICE en el 2023 y lo que llevamos del 2024 en búnker y diésel para generación de energía con sus plantas térmicas y en importaciones desde países centroamericanos. De esa cifra, $305 millones son de enero a abril de este año y $89 millones del 2023”.

De acuerdo con ARESEP el consumo de búnker y diésel para generar electricidad a lo largo del 2023 y durante los primeros meses del 2024 tendrá que ser reconocido tarifariamente en el 2025 y será alrededor de ¢193 mil millones (unos $380 millones).

Con estos datos, la ARESEP ha estimado que a partir de enero del 2025 la electricidad subiría entre un 15% y un 20% solamente por el efecto de la generación térmica con búnker y diésel y de las importaciones de electricidad (de origen térmico también) de Centro América hasta abril del 2024.

Sin embargo, el impacto en las tarifas podría ser mayor ya que los datos muestran en este momento que, aún con las lluvias actuales en lo que va del mes de mayo del 2024, la generación térmica para abastecer la demanda eléctrica (con las plantas propias del ICE de búnker y diésel y con las alquiladas de urgencia de diésel) sigue estando a un nivel altísimo y es del orden del 19% de la generación total.

Por lo tanto, el costo de la generación térmica después de abril del 2024 deberá adicionarse a los costos ya incurridos por este concepto en el 2023 y de enero a abril del 2024.

Además de revisar el nivel de respaldo energético de origen térmico que requerirá el SEN en el futuro, también se debe revisar la composición de la matriz energética de las plantas térmicas, ya que actualmente operan con los caros búnker y diésel importados, los cuales generan además muchas más emisiones al ambiente que otras opciones que se utilizan en el mundo.

La conversión de las plantas térmicas actuales de búnker y diésel del ICE para que consuman gas natural es una opción muy viable y fácil y no toma mucho tiempo en realizar esta modificación.

El gas natural es la fuente de energía preferida en el mundo para dar respaldo energético a los sistemas eléctricos conforme aumenta la participación de las fuentes renovables de energía, las cuales son en mayor o menor grado dependientes del estado de la Naturaleza (particularmente del clima), según sea el caso y el tipo de energía renovable.

Un estudio elaborado por la prestigiosa empresa internacional McKinsey & Co., titulado “The role of natural gas in the move to cleaner, more reliable power”, señala lo siguiente:

• El gas natural puede desempeñar un papel fundamental en la descarbonización del suministro de energía al proporcionar un abastecimiento energético de respaldo para las energías renovables.

• En un escenario de más energías renovables, la generación de electricidad con gas natural puede proporcionar un suministro de electricidad asequible y gestionable para equilibrar la intermitencia de las energías renovables, como la solar y la eólica.

Un estudio titulado “Natural Gas as a Key Alternative Energy Source in Sustainable Renewable Energy Transition”, publicado por Frontiers, señala lo siguiente:

• El gas natural es la mejor opción para una transición hacia una energía renovable sostenible en cualquier país del mundo debido a su competitividad frente a otros combustibles fósiles y su capacidad para ayudar como complemento de energía firme a la integración de las energías renovables.

• La integración del gas natural y los recursos energéticos renovables en la generación de electricidad garantiza la seguridad y la sostenibilidad energética, al tiempo que contribuye a una reducción significativa de los gases de efecto invernadero (GEI) hacia un sistema energético sostenible, en línea con el Acuerdo de París adoptado en el 2015.

El gas natural tiene precios mucho más bajos que el búnker y el diésel, como lo muestran los precios mayoristas de estos tres combustibles el viernes pasado en los EE. UU.:

• Gas natural: $14.38/Barril Equivalente ($2,567/MMBtu)

• Diésel: $103,45/Barril

• Búnker: $99,17/Barril

El gas natural no solamente tiene costos mucho más bajos que el búnker y el diésel para subsanar la debilidad de alto costo y altas emisiones del respaldo energético del SEN, sino que también genera emisiones al ambiente mucho más bajas que el diésel y el búnker y provee mayor seguridad energética y tarifaria, todo consistente con las prioridades del Trilema Energético que son la base fundamental de las políticas energéticas exitosas en el mundo.

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