De hidroeléctricas a paneles y turbinas
El éxito de la energía solar y eólica en California (Estados Unidos) está teniendo un efecto secundario sorprendente: puede estar mermando los ingresos de las represas hidroeléctricas.
Hace cuatro años, los funcionarios del Operador Independiente de Sistemas de California (ISO), que gestiona la demanda de electricidad en todo el estado, identificaron un fenómeno llamado “curva de pato“. La curva, en forma de perfil de un pato, predijo que dentro de unos años la creciente generación eólica y solar crearía un excedente de electricidad durante el mediodía.
Ese superávit, a su vez, generaría una condición en la que los productores tradicionales de energía, incluida la hidroeléctrica, tendrían que estar inactivos.
La predicción no solo resultó ser cierta, sino que el desequilibrio de poder creció aún más rápido de lo esperado. Como resultado, hubo largos períodos este año en los que los precios del mercado de la electricidad en California realmente se volvieron negativos. Eso significa que los productores tuvieron que pagarle al mercado para obtener su energía.
La situación es buena para los consumidores de energía, que se benefician de precios más bajos. También es bueno para el planeta, porque significa que la energía solar y eólica finalmente se ha convertido en importantes contribuyentes a la red.
La “curva de pato”, que se muestra aquí, ilustra cómo el aumento de la energía solar y eólica genera un creciente excedente de energía durante el mediodía, un fenómeno que está ejerciendo una tensión económica sobre las fuentes de energía tradicionales, incluida la energía hidroeléctrica. Fuente: California ISO
Industria hidroeléctrica
Pero es una historia diferente para la industria hidroeléctrica, especialmente durante la primavera. Es entonces cuando los depósitos están llenos con la escorrentía de las tormentas y los operadores de las represas deben liberar agua a medida que se descongela la nieve también. Normalmente, lo harían a través de turbinas hidroeléctricas para generar electricidad. Pero los precios negativos podrían obligar a algunos a liberar agua por otros medios, sin generar ingresos por la generación de electricidad.
La industria hidroeléctrica puede eventualmente encontrar que algunas unidades generadoras ya no funcionan. Y los efectos no se limitan a California: la curva de pato influye en los servicios públicos de todo el Oeste, que aportan energía a la red, en parte, para ayudar a satisfacer la gran demanda de energía de California.
“Si hay una falta de demanda durante las horas del día, entonces habrá una influencia directa en la capacidad de vender energía hidroeléctrica, que es un escenario obligatorio durante la primavera”, dijo Gregg Carrington, director general de recursos energéticos en el Distrito de Servicios Públicos del Condado de Chelan, un productor de energía hidroeléctrica en el estado de Washington (Estados Unidos).
“Si los costos de energía son más bajos que el costo de producción, entonces hará que se cuestione el modelo comercial para el que fueron desarrollados”.
Este año, en una conferencia de la Asociación Hidroeléctrica de Noroeste, Carrington ilustró cómo la fijación de precios de la electricidad ha disminuido en un 55% en los últimos seis años en el mercado de Columbia en el centro de Washington; una región dominada por la energía hidroeléctrica.
Mercado en transformación
En un informe anterior, el Consejo de Conservación y Energía del Noroeste culpó a la curva de pato, citando el crecimiento de la energía eólica y solar y los incentivos del gobierno para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Advirtió que los resultados podrían “desalentar el desarrollo futuro de la generación de energía en la región”.
Carrington advirtió que el exceso de energía podría forzar a las empresas a descongestionar algunas unidades generadoras, ya sean de carbón, gas natural o hidroeléctrico. Las plantas de carbón son las primeras víctimas porque son las más contaminantes. Tres plantas de carbón en el noroeste han anunciado planes para cerrar en los próximos años.
La primera víctima de esta tendencia en el sector hidroeléctrico puede ser la instalación DeSabla-Centerville de la compañía Pacific Gas & Electric (PG & E), un pequeño sistema hidroeléctrico en Butte Creek en California. En febrero, la empresa le dijo a la Comisión Federal de Regulación de Energía (FERC) que planeaba retirar su solicitud de una nueva licencia de operación para el proyecto. FERC declinó, en su lugar, le indicó a PG & E que buscara otra entidad para comprar el sistema hidroeléctrico, un proceso que aún está en marcha. El portavoz de PG & E, Paul Moreno, dijo que no podía culpar a la curva del pato por la decisión de la empresa de desprenderse de DeSabla-Centerville, pero sí citó los precios débiles de la energía.
El exceso de oferta de energía ejemplificado por la curva de pato ha llevado a una fijación de precios negativa en los mercados de energía occidentales, una condición en la que los productores de energía puede que tengan que pagar a los servicios públicos para que tomen su energía. Este gráfico muestra un ejemplo del 9 de abril de 2017, en el que los precios de la energía se volvieron negativos durante la mitad del día. Fuente: California ISO
Repercusiones
Las repercusiones de los cierres de energía hidroeléctrica pueden ser complicadas. En la mayoría de los casos, el desmantelamiento y la eliminación de presas hidroeléctricas es bueno para los ríos, reviviendo los flujos naturales de los ríos y restableciendo el acceso río arriba a los peces en desove.
Pero ese puede no ser el caso si el proyecto DeSabla-Centerville de PG & E se cierra. El sistema, de más de un siglo de antigüedad, desvía agua fría de gran altura desde la rama oeste del río Feather hasta un canal que alimenta Butte Creek. Allí, el agua fría se ha vuelto esencial para mantener a la única población de salmón Chinook que aún sobrevive en California.
Entonces, si DeSabla-Centerville se cerrara, o si sus flujos fueran alterados significativamente por un nuevo propietario, podría amenazar a la población de salmón. Como resultado, grupos ambientalistas no quieren grandes cambios en DeSabla-Centerville. Pero han comenzado a examinar de cerca otras represas hidroeléctricas que pueden ser vulnerables a la nueva economía.
Proyectos vulnerables
Dave Steindorf, director de proyectos especiales en American Whitewater, una organización sin fines de lucro en defensa de los ríos, cree que las condiciones en el mercado de la energía han creado un nuevo incentivo para eliminar algunas represas hidroeléctricas.
“A mitad del día, si restan energía eólica y solar, la necesidad de generación de otros recursos se acerca a cero”, dijo Steindorf, también presidente de Hydro Reform Coalition, una colección de grupos ecologistas. “Eso es lo que queremos ver. Necesitamos ver la energía solar reemplazando otras fuentes de energía”.
Steindorf ha estado trabajando con un analista en el Laboratorio Lawrence Berkeley (Estados Unidos) durante más de un año para identificar los proyectos hidroeléctricos occidentales que podrían clausurarse debido a las presiones económicas.
Dave dijo que aún no está preparado para identificar cualquier sistema hídrico vulnerable. Pero dijo que los sistemas más pequeños y los que no tienen mucho almacenamiento de agua, podrían ser los más vulnerables.
“Creemos que hay alguna oportunidad aquí para la restauración del río, así como para que la flota hidroeléctrica sea más eficiente para cumplir con los cambios que se requieren como parte de la entrada de más energía renovable en línea”, dijo. “Si vamos a hacer algo sobre el cambio climático, estos son los tipos de problemas que tenemos que resolver”.
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Soluciones
Clyde Loutan, director de integración de energía renovable en California ISO, fue el primero en identificar el problema del exceso de oferta y desarrolló los pronósticos que llevaron a la curva de pato. Actualmente, él y otros en la ISO están trabajando en una serie de soluciones para abordar el problema.
Estos incluyen almacenamiento de energía, como baterías masivas para almacenar energía en hogares y negocios cuando hay un excedente en la red; proliferación de vehículos eléctricos, que son esencialmente baterías rodantes; e incluso alentar a los consumidores a usar más energía durante el mediodía cuando hay un exceso de oferta.
La energía hidroeléctrica también puede ser una solución, dijo Loutan, porque generalmente puede responder de manera instantánea a la cambiante demanda de energía simplemente liberando agua a través de las turbinas.
Desafíos
El desafío opuesto que plantea la curva del pato representa un fuerte aumento en la demanda de energía al atardecer, un momento en que la producción de energía solar disminuye, pero la demanda de energía aumenta. La energía hidroeléctrica puede responder a estos aumentos más rápido que casi cualquier otro productor de energía. Pero no todas las centrales hidroeléctricas tienen esta capacidad.
Loutan señaló que muchas presas hidroeléctricas deben cumplir con los estrictos requisitos de flujo de agua fría en ciertos momentos del día para proteger a los peces en peligro de extinción. Otros no tienen la capacidad de almacenamiento adecuada para satisfacer las demandas de aumento (o rampa) de la nueva red de energía.
Lo que se necesita, dijo Loutan, es establecer incentivos de precios que alienten a estas plantas hidroeléctricas a funcionar a toda máquina durante los nuevos períodos de aumento.
La sequía presenta otro desafío, comentó Loutan. Incluso las grandes reservas no pueden ayudar a satisfacer la demanda de energía si no tienen agua para moverse a través de sus turbinas.
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Otra amenaza es el cambio climático. Algunas predicciones muestran que en las próximas décadas, más precipitaciones en las montañas de California caerán como lluvia y menos como nieve. Esto significa más escorrentía en la primavera, cuando las represas hidroeléctricas ya son menos capaces de responder a la curva de pato; y menos escorrentía en verano, cuando la demanda de energía es más alta.
“Estas empresas tendrán que analizar cuánto quieren gastar manteniendo un proyecto hidroeléctrico que saben que realmente no es económicamente viable”, recalcó Steindorf.
Este artículo apareció en Water Deeply, puedes encontrar el original en inglés aquí. Para más noticias sobre el agua y su impacto en tu vida puedes suscribirte a la lista de correos de Water Deeply.
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