Los costos de la transición energética  

Desde el inicio de este siglo, la preocupación por el cambio climático y los acuerdos internacionales signados sobre esta materia han impulsado el desarrollo de las fuentes de energía renovables en muchos países del mundo, bajo la premisa de que hay que transitar hacia un mundo libre de energía fósil. Todos hemos visto gráficas en las que se muestra el crecimiento exponencial de las fuentes renovables, particularmente solar y eólica, en las últimas dos décadas; sin embargo, este crecimiento palidece frente a dos hechos que a menudo no se mencionan:

1. Entre 1990 y 2015, el papel de los combustibles fósiles en la matriz energética ha bajado de 88% a... 86% (en México, de 90% a 88%) y las renovables (sin hidroeléctrica y biomasa) representan 1.5% en 2016 (México 0.8%). 2. El incremento de la generación de energía producida por medio de combustibles fósiles entre 2011 y 2016 ha sido el doble del incremento obtenido por fuentes renovables, así para 2017 la Agencia Internacional de Energía estima que 70% de la nueva generación de energía procedió de combustibles fósiles².

Es evidente que la transición energética hacia las fuentes renovables va demasiado lenta, pero las razones de esta lentitud van mucho más allá de la obvia resistencia de la industria petrolera y del carbón. La razón principal está en los límites y costos de las fuentes renovables.

Las fuentes renovables con mejor factor de planta² (que pueden producir de manera casi continua) y cuya generación eléctrica es controlable, como la hidroeléctrica y la geotermia, se han desarrollado desde hace tiempo, por lo que el crecimiento adicional que pueden proveer es modesto -debido a que los mejores lugares ya han sido explotados-. En México, los ríos con caudal suficiente para una producción constante ya están aprovechados o, tienen conflictos sociales y ambientales para su explotación a causa del innegable impacto que tienen los grandes embalses. Los últimos grandes proyectos hidroeléctricos del occidente del país (Aguamilpa, El Cajón, La Yesca) sólo proporcionan generación durante unas horas, particularmente en la temporada de estiaje.

En el caso de la geotermia, los campos de mayor tamaño ya han sido encontrados y aprovechados. Las estimaciones más realistas indican la posibilidad de aprovechar algunos sitios adicionales de tamaño mediano o pequeño, y recursos no convencionales (por tipo de reservorio o fuente de calor) para llegar a duplicar la capacidad instalada, lo que llevaría a producir alrededor de 4% de la generación eléctrica actual (que, a su vez, representa poco menos de 20% de toda la energía que consumimos).

En cambio, tenemos un potencial importante de crecimiento en la generación solar fotovoltaica y termosolar por las características geográficas del país, así como un potencial eólico considerable, particularmente costa afuera, que tiene el mejor factor de planta pero no ha sido considerado hasta ahora. No obstante, la energía eólica y solar tienen la seria limitación de ser intermitentes, no controlables y de baja concentración, lo que implica un bajo factor de planta (30% y 15% respectivamente, en promedio). La intermitencia necesita ser compensada por plantas de generación con fuentes controlables, que normalmente funcionan con gas natural y carbón, que además de generar emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), agregan costos adicionales.

Otra opción es el almacenamiento de la producción excedente de los picos de producción por bombeo en reservorios hidroeléctricos o por medio de bancos de baterías. Ambas soluciones son muy caras y proporcionan respaldo sólo por un tiempo limitado³. Además, el impacto solar y eólico no es menor, ya que la necesidad de espacio es mucho mayor que para los combustibles fósiles. A paridad de generación, un parque solar necesita aproximadamente 70 veces más área y un parque eólico, hasta 150 veces más superficie que una central basada en gas o carbón, con el consecuente impacto social y ambiental, que ha sido puesto de manifiesto con los nuevos megaproyectos eólicos y solares en el sureste de México.

Por otro lado, la infraestructura de aprovechamiento de estas fuentes renovables depende de manera crítica de los combustibles fósiles para su construcción y mantenimiento (p.ej. siderurgia, minería, transporte, resinas, lubricantes, plásticos, etc.) y hay limites a la disponibilidad de materias primas como litio, metales semiconductores y tierras raras para esta infraestructura, ya que tienen un alto costo y sólo en algunos casos son reciclables.

El nuevo gobierno pretende escalar la producción eléctrica por medio de fuentes renovables de 17% actual a 38% para finales del sexenio. Es un objetivo ambicioso que dudo pueda cumplirse en menos de seis años y que, además de cumplir con los acuerdos de reducción de las emisiones GEI, tiene el merito de promover la soberanía energética. Lo que no se puede prometer es que el precio de la energía eléctrica vaya a bajar, ya que a los costos de compensación de la intermitencia ya mencionados, hay que sumar los costos de interconexión de las áreas de generación con la red nacional por medio de líneas de alta tensión que, en muchos casos, no existen o no hay redundancia.

En los hechos, los países con mayor penetración de renovables intermitentes como Alemania y Dinamarca -o el estado de California- son también aquellos donde la energía eléctrica es más cara⁴, a pesar de que despachan sus excedentes hacia los países vecinos o importan energía en momentos de baja generación. Nada es gratis y menos la transición energética. ¿Cuánto estamos dispuestos a pagar por ella? Existe una opción menos cara: el ahorro energético, reducir los consumos no prioritarios y adaptarse a usar energía cuando está disponible. Esto implica cambios importantes en nuestro estilo de vida y en cómo funciona la economía.

¹.https://www.iea.org/newsroom/news/2018/march/global-energy-demand-grew-by-21-in-2017-and-carbon-emissions-rose-for-the-firs.html

² El factor de planta (o factor de carga) es el cociente entre la energía real generada durante un período (generalmente anual) y la energía generada si la planta hubiera trabajado a plena carga durante ese mismo período.

³ https://www.technologyreview.com/s/611683/the-25-trillion-reason-we-cant-rely-on-batteries-to-clean-up-the-grid/

^4.https://www.energycouncil.com.au/analysis/electricity-prices-around-the-world-what-is-the-impact-of-renewable-charges/

El regreso del pico del petróleo

Dr. Luca Ferrari