La Jornada: Las controvertidas renovables: la segunda

C omentamos en la nota anterior que la expansión solar fotovoltaica y eólica es uno de los grandes cambios tecnológicos de los sistemas eléctricos actuales. Aprovechan recursos renovables, tienen costos variables prácticamente nulos, reducen combustibles fósiles, abaten emisiones y, en nuestro caso, disminuyen un poco nuestra controvertida dependencia del gas natural estadunidense. Sujetos a criterios de justicia, los proyectos solares y eólicos también pueden contribuir al desarrollo de las comunidades originarias donde se ubican. Algo que poco se ha logrado hasta hoy. Su incorporación creciente exige transformar sistemas construidos fundamentalmente alrededor de máquinas síncronas, controlables y despachables, para integrar generación solar y eólica variable, conectada en buena medida mediante inversores y no despachable a voluntad. Por eso advertimos sobre la necesidad de atender algunos problemas. Variabilidad e incertidumbre. Rampas y desajuste temporal. Suficiencia y respaldo. Frecuencia e inercia. Voltaje y potencia reactiva. Fortaleza y alcance de la red. Congestión y vertimiento. Finalmente, el delicado asunto de los costos sistémicos. En la nota anterior me detuve en algunos. Avancemos en otros: 1) Suficiencia y respaldo. Una cosa es compensar una rampa de unas horas y otra asegurar el suministro cuando durante muchas horas, e incluso días, coinciden baja irradiación y poco viento. El sistema debe disponer entonces de potencia firme y energía suficiente: hidráulica, almacenamiento de mayor duración, generación flexible, interconexiones o demanda controlable, justo para estar disponibles cuando se les necesita. 2) Frecuencia e inercia. Aquí no hablamos simplemente de cuánta energía se produce, sino de lo que ocurre en fracciones de segundo cuando aparece una perturbación. Las grandes máquinas síncronas tienen masas rotatorias que almacenan energía cinética. Si súbitamente sale una central o se rompe el equilibrio entre producción y demanda, esa energía ayuda de inmediato a contener la variación de frecuencia. La fotovoltaica y buena parte de la eólica moderna se conectan mediante electrónica de potencia y no aportan automáticamente esa misma respuesta electromecánica. Si desplazan generación síncrona, la inercia natural puede disminuir. Se resuelve con baterías, respuesta rápida de frecuencia, condensadores síncronos e inversores avanzados, los llamados grid-forming. Pueden aportar servicios de estabilización. Pero hay que instalarlos, operarlos y, desde luego, pagarlos. 3) Voltaje, potencia reactiva y fortaleza de la red. Recordemos, por favor, que un sistema eléctrico confiable no sólo debe equilibrar megavatios. Debe mantener voltajes adecuados, proporcionar o absorber potencia reactiva –los famosos MVAr– y responder correctamente ante fallas. Una zona con muchos recursos conectados mediante inversores y poca generación síncrona puede volverse eléctricamente débil; disminuye también su nivel de cortocircuito, referencia importante para protecciones y respuesta ante fallas. De ahí la necesidad de compensadores dinámicos, Statcom, condensadores síncronos e inversores con controles avanzados. Paradójicamente, un sistema con más renovables variables no necesita menos red. Necesita una red diferente y, en muchos sitios, más robusta, más controlada y con más electrónica de potencia. 4) Congestión y vertimiento – curtailment, como se le conoce–. Los mejores sitios solares y eólicos no siempre coinciden con los grandes centros de consumo. Si construimos generación sin ampliar simultáneamente la transmisión, puede haber electricidad disponible que simplemente no tenga por dónde salir. El operador debe entonces reducir generación que podría producirse. Un cierto vertimiento puede ser económicamente razonable en lugar de construir redes para aprovechar hasta el último kilovatio-hora. Esto exige decisiones cuidadosas. Pero un vertimiento persistente y elevado revela otra cosa: insuficiencia de transmisión, almacenamiento, demanda flexible o coordinación de la expansión. Y ayuda a explicar algo que parece absurdo: precios eléctricos muy bajos e incluso negativos en ciertas horas y lugares. No porque la electricidad carezca de valor de uso, sino porque en ese instante y lugar hay más oferta que posibilidades de consumirla, almacenarla o transportarlo. 5) Compleja economía. Asunto muy muy delicado. El costo relevante de una tecnología no puede reducirse a su famoso LCOE, es decir, al costo nivelado de producir un MWh en una central. Solar y eólica pueden tener costos de generación muy bajos y, al mismo tiempo, exigir inversiones y gastos adicionales en transmisión, almacenamiento, reservas, respaldo, frecuencia, voltaje y flexibilidad. Eso no elimina su ventaja, pero obliga a medirla bien. No sólo cuánto cuesta producir un MWh, sino cuánto cuesta disponer de electricidad útil, confiable y entregada en el momento y lugar donde se necesita. Y la regla debe valer para todos. Un ciclo combinado que opere menos horas por la entrada de solar puede mostrar un costo mayor por MWh y, sin embargo, aportar potencia, reserva y flexibilidad indispensables. Una batería puede parecer cara si sólo se valora el arbitraje y muy valiosa si además proporciona frecuencia, reserva, rampeo y alivio de congestión. Una hidroeléctrica o un rebombeo pueden producir pocos MWh y ser decisivos cuando el sistema más los necesita. No se trata, entonces, de cargar a las renovables todos los costos del sistema y exonerar a las demás tecnologías. Se trata de identificar qué costos y qué servicios provoca o aporta cada una. De ahí la cuestión central. La solución a la variabilidad renovable no es una tecnología aislada. Es una arquitectura de sistema. Renovables, sí, pero también transmisión, almacenamiento de distintas duraciones, generación despachable y flexible, respuesta de la demanda y recursos para frecuencia, voltaje y estabilidad. Y generación distribuida justa. Pero con una regulación que identifique esos servicios, determine sus costos y los remunere sin duplicidades. La variabilidad no es un argumento contra las renovables. Es un argumento contra analizarlas aisladamente. El objetivo no puede ser simplemente maximizar los MW solares y eólicos instalados. Debe ser minimizar el costo económico, financiero, ambiental y social del sistema completo y mantenerlo confiable cada segundo de las 8 mil 760 horas del año. Y 24 horas más en bisiesto. Aquí, justamente, se renueva el papel de garante de la seguridad, la confiabilidad y la flexibilidad del Estado. Y de la justicia energética. Lo creo firmemente. De veras.