Las redes eléctricas, diseñadas en gran medida para el siglo pasado, no se construyeron para acomodar la variabilidad que caracteriza a la energía solar y eólica.
Encargadas de mantener el equilibrio entre la generación y el consumo de electricidad, las empresas de servicios públicos prefieren las fuentes de energía convencionales, ya que pueden encenderse y apagarse a voluntad.
Mientras Asia se apresura a generar el 23 % de su energía primaria a partir de fuentes limpias para 2025, la integración fluida de la energía solar y eólica se perfila como una prioridad central para el sector eléctrico.
La intermitencia de algunas energías renovables, que pone a prueba la resiliencia de las redes eléctricas, suele presentarse como explicación de la lamentable adopción de fuentes de energía más limpias en el Sudeste Asiático.
La capacidad de los aerogeneradores y los paneles solares para generar electricidad depende por completo de los elementos naturales, lo que lleva a los críticos a sostener que estas tecnologías no son lo suficientemente fiables para respaldar el rápido crecimiento económico del bloque y su demanda de electricidad, lo que hace inevitable un fuerte aumento de la quema de combustibles fósiles.
Las redes eléctricas, diseñadas en gran medida para el siglo pasado, no se construyeron para acomodar la variabilidad que caracteriza a la energía solar y eólica; se concibieron pensando en grandes generadores centralizados. Por lo general, estos funcionan con carbón, petróleo o gas, lo que les permite operar de forma constante las 24 horas, sin interrupciones por los caprichos de la naturaleza.
Encargadas de mantener el equilibrio entre la generación y el consumo de electricidad, las empresas de servicios públicos prefieren las fuentes de energía convencionales, ya que pueden encenderse y apagarse a voluntad, adaptándose a las demandas de sus clientes, que quieren luz por la noche y agua caliente para ducharse por la mañana.
Las energías renovables, por el contrario, dan dolores de cabeza a los operadores de red, ya que su producción fluctúa notablemente a lo largo del día y entre estaciones, lo que amenaza con alterar el delicado equilibrio entre oferta y demanda. Aunque estos desafíos no son insuperables, hacen que la operación de las redes sea mucho más compleja.
La electricidad solar suele alcanzar su máximo en las horas de mayor insolación, cuando la demanda suele ser más baja. Incluso las nubes afectan a su producción, lo que complica el cálculo de la producción exacta. Problemas similares afectan a las turbinas, ya que el viento puede aumentar o disminuir repentinamente. Si las redes no logran gestionar esta volatilidad, pueden producirse apagones y sobrecargas.
Según los estándares internacionales, las energías renovables solo representan una pequeña parte de la combinación energética del Sudeste Asiático, alrededor del 9 % en 2019. La mayor parte corresponde a la energía hidroeléctrica, mientras que la solar y la eólica aportaron solo el 2,4 % el año pasado.
Pero mientras la región se apresura a generar el 23 % de su energía primaria a partir de fuentes limpias para 2025, en medio de advertencias alarmantes sobre las catástrofes climáticas que se prevé que azoten al bloque en las próximas décadas, la integración fluida de la energía solar y eólica se perfila como una prioridad central para el sector eléctrico.
Quizá el mayor desafío es que no existe una solución milagrosa que ayude a las redes de distribución a hacer frente al suministro intermitente de energía. En su lugar, los países deberán combinar estrategias para compensar la incertidumbre que generan las energías renovables.
Involucrar a los consumidores
Tradicionalmente, los operadores de red han respondido a los cambios en la demanda de electricidad ajustando la oferta. Pero a medida que se acelera la adopción de energías renovables, los gobiernos del Sudeste Asiático podrían recurrir a una solución probada para la intermitencia: la gestión de la demanda, según afirmó Philip Andrews-Speed, investigador principal sénior del Instituto de Estudios Energéticos de la Universidad Nacional de Singapur (NUS).
La gestión de la demanda podría llevar a los gobiernos a aprovechar incentivos y desincentivos mediante sistemas de precios dinámicos para animar a los hogares a ajustar su consumo eléctrico a los patrones de oferta.
Podrían ofrecerse tarifas reducidas cuando la demanda sea baja y la energía limpia esté disponible en abundancia, mientras que podrían aplicarse tarifas más altas en las horas punta para aplanar los picos de consumo.
Instalar más energías renovables
La ampliación de la capacidad renovable equilibra la producción de energía limpia, ya que reduce los extremos de variabilidad. El truco consiste en distribuir distintos tipos de instalaciones en una amplia zona geográfica.
En todo el Sudeste Asiático, la energía solar y la eólica presentan perfiles de generación muy complementarios: la solar alcanza su máximo durante el día y en la estación seca, mientras que la eólica aumenta por las noches, así como en la estación lluviosa y en los meses más fríos de las regiones septentrionales del bloque, según afirmó Benoit Nguyen, responsable de energías renovables en Asia Pacífico de la empresa multinacional de certificación DNV.
Asimismo, las investigaciones han demostrado que en los países situados sobre el ecuador, como Indonesia, las variaciones estacionales y diarias de la producción solar son mucho menores que en otros lugares.
Y dado que los costes de los equipos solares están bajando tan rápidamente, los expertos han señalado que ampliar la capacidad hasta niveles aparentemente excesivos no solo mitiga la intermitencia, sino que también proporciona energía limpia al precio más bajo, lo que la hace más rentable que depender únicamente del almacenamiento en baterías.
Aprovechar las previsiones meteorológicas
Las predicciones meteorológicas son herramientas fundamentales para gestionar las energías renovables variables, ya que ayudan a las empresas de servicios públicos a prepararse con horas o incluso días de antelación para las oscilaciones en el equilibrio de la red.
Sobre la base de estas previsiones y de los patrones históricos de generación, los algoritmos modernos de datos pueden modelizar la producción de energía solar y eólica con un alto grado de precisión, de forma similar a las estrategias que utilizan las redes sociales para lograr publicidad segmentada y defensa de posturas políticas.
Consciente de este enorme potencial, Singapur, un país con gran dominio tecnológico, planea utilizar previsiones avanzadas junto con el almacenamiento de energía para alcanzar su objetivo solar de 2 gigavatios para 2030.
Construir redes flexibles
“Para que las redes puedan hacer frente a la variabilidad e incertidumbre de la generación de energía renovable, es necesario que el sistema sea más flexible”, afirmó Mary Ann Quirapas-Franco, investigadora del Instituto de Estudios Energéticos de la NUS, en declaraciones a Eco-Business.
Unas redes de transmisión y distribución más robustas pueden gestionar mejor las cargas mayores que las energías renovables pueden producir en ocasiones. En los últimos años, Vietnam se ha visto obligado a limitar la producción de los activos solares ante el temor de que los repentinos aumentos de la oferta pudieran sobrecargar las líneas eléctricas.
El fortalecimiento de las redes también permite flujos de energía bidireccionales. La electricidad no solo se envía desde las centrales a los consumidores, sino que los hogares particulares pueden optar por instalar paneles solares para generar su propia energía y verter parte de ella de nuevo a la red.
“En todo el Sudeste Asiático, la falta de infraestructuras es una de las principales barreras para el despliegue a gran escala de las energías renovables”, afirmó Quirapas-Franco.
La modernización de las redes no será barata. La Agencia Internacional de la Energía estima que la región necesitará inversiones por valor de 1,2 billones de dólares estadounidenses hasta 2040 para modernizar y ampliar sus redes eléctricas, y que los gobiernos deberán adoptar medidas políticas para movilizar ese capital.
“La inversión privada es esencial para mejorar la infraestructura de redes en la mayoría de los países del Sudeste Asiático, porque el Estado carece de fondos, sobre todo a causa de la pandemia. Pero los principales obstáculos en la mayoría de los Estados siguen siendo los intereses creados internos y los elevados costes de transacción. Si se abordan estos, los fondos deberían fluir”, afirmó Andrews-Speed.
Otra forma de hacer las redes más adaptables es dotarlas de más inteligencia. Nguyen afirmó que, si las empresas de servicios públicos pudieran acceder a datos sobre generadores, infraestructuras de transmisión, instalaciones de almacenamiento y consumidores, podrían optimizar la operación de las redes y tener mayor visibilidad, lo que permitiría responder de forma más eficaz a las fluctuaciones de la oferta.
La información en tiempo real también respaldará los esfuerzos por modificar la demanda de los consumidores y las estrategias avanzadas de previsión.
Tener un plan de respaldo
Además de la ampliación de las redes y de los procedimientos operativos avanzados, contar con un recurso de respaldo cuando la oferta se interrumpe o la demanda se dispara es quizá la solución de flexibilidad más importante.
Almacenar el excedente de energía renovable es una estrategia evidente y atractiva que puede ayudar a prevenir las sobrecargas de la red y a despachar electricidad durante los picos de carga, garantizando un suministro estable, afirmó Nguyen a Eco-Business.
El almacenamiento también puede utilizarse de forma eficaz en aplicaciones fuera de la red para electrificar las zonas rurales remotas e islas del Sudeste Asiático, afirmó Quirapas-Franco. Según la Agencia Internacional de la Energía, 45 millones de personas en la región todavía carecían de acceso a la electricidad en 2019.
Sin embargo, en la actualidad, los países del Sudeste Asiático no tienen políticas vigentes para incentivar la adopción del almacenamiento de energía en el sector eléctrico.
El almacenamiento adopta formas diversas, desde la energía hidroeléctrica de bombeo y los volantes de inercia hasta las modernas baterías de iones de litio y el hidrógeno verde.
Las baterías de iones de litio han avanzado de forma notable en la última década, y sus costes han bajado casi un 90 %. En Asia Pacífico, los proyectos solares combinados con almacenamiento en baterías se estima que serán competitivos frente a la electricidad generada con gas ya en 2026.
Con el tiempo, los vehículos eléctricos también podrían aprovecharse como activos de red para ayudar a los países a gestionar la intermitencia, afirmó Nguyen a Eco-Business. En los denominados sistemas de vehículo a red, los coches pueden devolver a la red el excedente de electricidad cuando las energías renovables fluctuantes no generan electricidad, convirtiéndose en almacenamiento de energía sobre ruedas.
El hidrógeno verde puede estar por ahora fuera de alcance, pero se prevé que sea competitivo frente a los combustibles fósiles en Japón, Alemania y Australia para 2030, momento en el que podría no solo amortiguar la generación eléctrica intermitente diaria y estacional, sino también descarbonizar la industria pesada.
Aunque en el Sudeste Asiático las bajadas de precios similares tardarán más en producirse, la tecnología ha ganado impulso en toda la región, y Singapur estudia el hidrógeno verde como una parte potencialmente crucial de su estrategia para el sector eléctrico, mientras que en Vietnam las voces que piden se hacen cada vez más fuertes producir este combustible a partir de los abundantes recursos eólicos marinos del país.
Otro método consiste en combinar energías renovables complementarias en soluciones híbridas, afirmó Quirapas-Franco. Estas ya existen en el Sudeste Asiático. Por ejemplo, la planta solar de Cirata es un proyecto solar flotante situado en el embalse de Cirata, en Java Occidental, que aprovechará la energía hidroeléctrica para equilibrar la intermitencia de la generación de sus células solares. Proyectos similares se están probando en Tailandia.
No todas las energías renovables son intermitentes, afirmó Nguyen. Además de la hidroeléctrica, acelerar el despliegue de centrales geotérmicas es una vía viable para proporcionar electricidad limpia de carga base que refuerce la solar y la eólica. Indonesia ya es el segundo mayor productor de energía geotérmica del mundo, seguido de Filipinas.
Avanzar hacia la esquiva red de la ASEAN
Los planes para construir una red que abarque el Sudeste Asiático, con el fin de desbloquear oportunidades de comercio eléctrico multilateral y multidireccional, llevan más de dos décadas en gestación.
Hasta ahora, los acuerdos de electricidad se han limitado a acuerdos bilaterales transfronterizos, pero el objetivo a largo plazo del bloque es conectarse a una gran red regional.
Hacerlo permitiría a los países vender el excedente de energía limpia a otros Estados miembros y aprovechar el suministro de sus vecinos en épocas de escasez. Las naciones podrían obtener energía renovable de una zona geográfica mucho más amplia, lo que reduciría considerablemente los extremos de su producción variable.
Se han registrado avances en la integración de la Subregión del Gran Mekong, un programa en el que participan cinco países del Sudeste Asiático y China. El mes pasado, trascendió la noticia de que Vietnam compraría electricidad a un parque eólico de 600 megavatios en el sur de Laos, cuya construcción comenzaría en 2022.
El Proyecto de Integración Eléctrica Laos-Tailandia-Malasia-Singapur también ha avanzado. En el marco del esquema, los países participantes se han comprometido a enviar electricidad desde Laos a Singapur y Malasia, con Tailandia como país de tránsito.
En octubre pasado, Singapur puso en marcha una prueba independiente para importar 100 megavatios de electricidad de la Malasia peninsular durante dos años, un proyecto que, según estiman los expertos, podría tener «efectos positivos en cadena» en Malasia al abrirse nuevas oportunidades para el desarrollo solar.
Asimismo, otro proyecto más que exportará parte de su electricidad a Singapur está previsto que se complete en la isla indonesia de Batam para 2024. Con una capacidad de 2,2 gigavatios pico, la iniciativa es la mayor granja solar flotante del mundo.
Sin embargo, aunque estos proyectos proliferen, varios requisitos políticos, técnicos e institucionales deberán cumplirse para allanar el camino hacia un mercado eléctrico regional unificado. Estos abarcan desde un idioma de trabajo común y nuevas instituciones hasta normativas eléctricas armonizadas y operaciones de red armonizadas.
“La red de la ASEAN será una iniciativa importante para descarbonizar el sector eléctrico de la región”, afirmó Quirapas-Franco. “Pero, aunque es técnicamente viable, hay cuestiones políticas que deben resolverse antes de que pueda hacerse realidad. La cuestión es: ¿quién la liderará?”
