El rol de las hidroeléctricas en la descarbonización de la matriz eléctrica regional

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Latinoamérica y el Caribe es una región “hidroeléctrica” por naturaleza. Nuestra topografía, y regímenes hidrológicos nos han dotado de un gran potencial para aprovechar esta tecnología. En el último siglo la hidroelectricidad ha permitido a nuestra región contar con un suministro renovable de energía de bajo costo, que ha fomentado nuestro desarrollo económico, con bajas emisiones de CO2. Esta tecnología es fundamental para la descarbonización de la matriz eléctrica regional.

En total tenemos cerca de 200 GW ya instalados, 25 GW solo en los últimos 5 años. Pero no todo es positivo, el depender del suministro hidroeléctrico puede también ser un riesgo para algunos países, particularmente por la variabilidad hidrológica asociada al cambio climático, que plantea la necesidad de la diversificación con otras fuentes para minimizarlo. Esta diversificación de las matrices energéticas debe ser también renovable y de bajo carbono.

El papel de la energía solar y eólica en la matriz eléctrica regional
Apuntando a esa diversificación, nuestra región ha sido pionera en la implementación de subastas para energía eólica y solar. Como resultado de la instalación masiva de estas tecnologías renovables, se ha logrado crear economías de escala y cadenas de valor local. Esto, sumado al desarrollo tecnológico, ha provocado un descenso considerable en los costos de instalación de generadores eólicos y solares.

Adicionalmente, los incrementos en la eficiencia y en los factores de planta de la energía eólica y solar han hecho que ahora cada unidad de energía generada (MWh) por estas fuentes sea competitiva con la energía generada con fuentes fósiles, sin necesidad de subsidios. La energía hidroeléctrica, por su parte, continúa siendo la fuente renovable de menor costo por MWh a nivel mundial, y en la región, pero ya con precios comparables a la energía solar y eólica.

Este análisis nos da una primera indicación sobre el desarrollo de la matriz energética de los sectores eléctricos latinoamericanos: será renovable. En particular, se espera que la generación solar tomará un papel predominante en el desarrollo energético, tanto por su ubicuidad (“el sol brilla para todos”), como por la posibilidad de su instalación distribuida, que le brinda un atractivo particular para la implementación en pequeña escala. Al 2020 la capacidad fotovoltaica en la región era de 13 GW, y se proyecta que continuará su crecimiento con varios GW adicionales por año, tanto en instalaciones centralizadas, generación distribuida y sistemas aislados. De la misma manera, las proyecciones muestran que el recurso eólico será aprovechado donde esté disponible, incrementando los 34 GW ahora existentes en las áreas de mayor potencial.

Por otro lado, los planes de expansión de generación de los países también muestran un rol importante del gas natural, principalmente en aquellos países donde puede desplazar generación con otras fuentes fósiles, y donde no existe potencial hidroeléctrico aprovechable. Al 2019, la electricidad con base a gas natural proveyó 27% de la electricidad en la región, frente al 13% de las energías renovables (sin la hidroeléctrica). Dado que la instalación de nuevas plantas de gas natural se plantea en el marco de una transición hacia una matriz de bajo carbono, esta expansión deberá pasar por un detallado escrutinio de su vida útil, y una evaluación de su contribución real a la reducción de emisiones de CO2 en la región.

Los desafíos y ventajas de las hidroeléctricas
Los planes de expansión muestran que los países que aún cuentan con potencial hidroeléctrico continuarán desarrollándolo, tomando en cuenta las mejores prácticas ambientales y sociales para su desarrollo. Se estima que aún queda sin aprovechar entre el 30 al 50% del potencial hidroeléctrico en la región, concentrado en Brasil y la región andina, y que en la próxima década entre 15 a 40 GW de nuevas hidroeléctricas serán instaladas.

Es evidente que la construcción de las centrales hidroeléctricas está sujeta a un mayor nivel de riesgo, incertidumbre y complejidad. Asimismo, al ser obras de mayor envergadura, son intensivas en capital, y están asociadas a la necesidad de un adecuado manejo de sus impactos ambientales y sociales (que también tienen costos asociados). No obstante, una vez construidas brindan energía firme, que puede ser controlada, con costos de operación y mantenimiento muy bajos.

Las centrales hidroeléctricas bien operadas pueden tener una vida útil de varias décadas, y suministrar además otros servicios, como manejo de inundaciones y almacenamiento de agua. Por su parte, la energía eólica y solar tienen la ventaja de ser modulares, lo que facilita su financiamiento e instalación, y tienen un menor grado de riesgos constructivos y de operación. Estos aspectos las hacen particularmente atractivas para los inversionistas.

La flexibilidad de las hidroeléctricas
En este punto de la discusión es importante recordar que no todos los MWh nacen iguales. ¿Qué quiero decir? Si bien el costo nivelado de la energía provista por estas tecnologías ($US/MWh) es ahora relativamente similar, los servicios que estas fuentes de generación otorgan al sistema son diferentes.

Existe una diferencia fundamental: la flexibilidad. Las centrales hidroeléctricas son capaces de almacenar la energía por horas, dias, o incluso meses (dependiendo de su presa y embalse). Este aspecto les permite ser despachadas y reaccionar en cuestión de segundos a la necesidad de la demanda del sistema eléctrico, proveer respaldo en la noche, o en las horas de poco viento, y apoyar con el arranque del sistema eléctico frente a un apagón.

Las grandes centrales proveen la inercia que el sistema eléctrico necesita para mantener la frecuencia, elemento fundamental para la estabilidad. Si bien algunos de estos aspectos pueden ser sustituidos o emulados con una combinación de baterías químicas (por ejemplo, litio) y electrónica de potencia, esto aun no es costo-efectivo comparado con el costo de proveer estos servicios con una central hidroeléctrica.

La suma de fuentes renovables para la descarbonización de la matriz eléctrica regional
Entonces, si pensamos en un desarrollo renovable de los sistemas eléctricos, necesariamente las hidroeléctricas aun estarán presentes. La transición energética no es un juego de suma cero, donde las tecnologías compiten entre sí. Todo lo contrario, es la complementariedad entre las tecnologías renovables la que nos permitirá ganar este juego, y lograr descarbonizar nuestras matrices eléctricas con seguridad energética.

En mayo de 2020, cuando aún la pandemia estaba iniciando, mencionábamos en este blog por qué la modernización de las hidroeléctricas podría ser una medida para incentivar la recuperación económica de los países en la región. En ese entonces, planteamos que la inversión en modernización de hidroeléctricas es una oportunidad frente al impacto de la pandemia en el empleo, ya que estos proyectos ayudan a reactivar la cadena productiva de equipos (muchos de fabricación local), y que son intensivas en mano de obra (en el caso de rehabilitación de obras civiles).

Asimismo, estas son inversiones de menor duración que la construcción de centrales nuevas, y con menores impactos ambientales o sociales, lo que facilita su implementación.

La necesidad de modernizar las hidroeléctricas
Ha transcurrido cerca de un año desde esa publicación, y el efecto devastador de la pandemia en nuestra región es ahora evidente, y, con certeza, más profundo de lo que muchos proyectamos. La necesidad de reactivar las economías de los países es hoy más relevante y urgente.

A la par que las campañas de vacunación avanzan, muchos países de América Latina y el Caribe (ALC) se encuentran desarrollando planes para la reactivación económica y la generación de empleo en el período postpandemia. Estos planes representan una oportunidad única para la inclusión de medidas que, al mismo tiempo que reactivan la economía, también apoyan la transición energética de los países de la región. Entre estas medidas debe incluirse la modernización de hidroeléctricas, que serán un elemento fundamental de nuestra matriz energética futura.