Tras una década de estar al borde de desaparecer año tras año, el crédito fiscal a la producción (PTC, por sus siglas en inglés) —un beneficio fiscal por generar electricidad a partir de ciertas fuentes renovables, como la eólica— expiró al final del año pasado. Al igual que otras políticas, como los créditos fiscales a la inversión y las normas de cartera de energías renovables (RPS, por sus siglas en inglés), el PTC se diseñó principalmente para ayudar a desplazar el suministro energético del país hacia fuentes más renovables. La respuesta a estas políticas ha provenido en gran medida de la generación eólica, que ahora aporta más del 4 % del suministro eléctrico de EE. UU. Un conjunto distinto de políticas en varios países europeos ha permitido que la energía eólica cubra más del 7 % de la demanda de la UE.
En general, hay dos maneras de aumentar la generación de electricidad a partir del viento: podemos construir más parques eólicos o hacer que los que construimos sean más productivos. Los argumentos a favor del PTC suelen centrarse en lo primero: contabilizar el inicio de nuevos proyectos y la capacidad añadida, y señalar beneficios secundarios, como el empleo y el estímulo económico. Esto tiene sentido, ya que es fácil contar los aerogeneradores que aparecen en el paisaje, y la relación entre la existencia de incentivos y el ritmo de construcción se puede observar con facilidad.
El segundo medio para aumentar la producción es la innovación tecnológica y, a diferencia de los proyectos de construcción, puede ser difícil de medir: las innovaciones no son tan fáciles de contar como las torres de los aerogeneradores, y el tiempo que transcurre entre la aplicación de una política de innovación y la aparición en el mercado comercial de los avances tecnológicos resultantes no es inmediato. Además, al considerar incentivos a la innovación, los responsables de formular políticas tienen dificultades para determinar el contrafactual, es decir, si el avance se produciría incluso sin el incentivo. No obstante, la innovación ha sido una parte de enorme importancia en la historia de éxito de la electricidad eólica: hoy, los aerogeneradores son más grandes y tienen factores de capacidad más altos que sus predecesores, lo que reduce el costo de la electricidad eólica a niveles más o menos competitivos con la generación convencional. Si no se hubieran producido avances tecnológicos, los proyectos eólicos probablemente siempre necesitarían subvenciones para ser económicamente viables. Por eso, vale la pena mirar más allá de la construcción de parques eólicos y pensar también en cómo las políticas gubernamentales incentivan la innovación tecnológica.
Diseño de políticas de innovación
Hay dos teorías generales sobre las políticas de innovación. Con las políticas de impulso tecnológico, los gobiernos buscan reducir los costos de invertir en innovación mediante subvenciones directas, generalmente fondos para I+D. Con los mecanismos de tracción de la demanda, los responsables de formular políticas esperan aumentar los beneficios de invertir en innovación al ampliar el mercado de la tecnología. El PTC y las RPS pertenecen a esta categoría: crean demanda de capacidad eólica y, por tanto, (quizás) inducen a los proveedores de aerogeneradores a invertir en la creación de mejores tecnologías. Dentro de cada una de estas categorías, las políticas pueden ser intervenciones de mercado, como el PTC, que otorgan un trato preferente a una tecnología en el mercado, o regulaciones de mando y control, como las RPS, que exigen cumplir una norma determinada. Coloquialmente, solemos considerar estas opciones, respectivamente, zanahorias y palos.
Las políticas de mando y control pueden ser especialmente eficaces para promover la innovación cuando son lo bastante estrictas como para impulsar el desarrollo tecnológico; es decir, cuando cumplirlas resulta difícil con la tecnología actual. Algunos ejemplos destacados de regulaciones que impulsaron el desarrollo tecnológico en EE. UU. se dieron en el control de emisiones de centrales eléctricas y automóviles.
Incentivar la energía eólica
Entonces, ¿qué políticas, si las hubo, han logrado en EE. UU. no solo incentivar la construcción, sino también inducir la innovación? La historia del desarrollo de la tecnología eólica en Estados Unidos[1] ofrece un claro ejemplo de la importancia que puede tener el entorno político para la innovación.
Muchos pensamos que el desarrollo serio de la energía eólica en EE. UU. comenzó en la década de 1970, pero el primer auge eólico se produjo en realidad en la primera mitad del siglo XX. Agricultores rurales emprendedores combinaron componentes de molinos de viento para bombear agua, generadores y baterías a fin de proporcionar electricidad a sus hogares; para la década de 1930, ya se podían comprar «cargadores eólicos» producidos en serie (entre otros lugares, a través del catálogo de Sears). Pronto, cientos de miles de estas pequeñas turbinas salpicaron el Medio Oeste estadounidense, pero la creación de la Administración de Electrificación Rural en 1935 y su posterior impulso agresivo para conectar estas granjas aisladas a la red eléctrica acabaron prácticamente con esta industria hacia la década de 1950.
La promesa de la energía atómica y de los combustibles fósiles baratos en la época posterior a la Segunda Guerra Mundial hizo que hubiera poco interés en la energía eólica. Sin embargo, para la segunda mitad de la década de 1970, los persistentes altos costos de las centrales nucleares y el embargo petrolero sembraron las semillas del primer renacimiento eólico. El gobierno de EE. UU. tomó dos medidas políticas importantes para fomentar la tecnología eólica. En primer lugar, el programa de I+D de grandes aerogeneradores (LWT), administrado por el DOE y la NASA, intentó desarrollar aerogeneradores comerciales a escala de servicios públicos (de varios megavatios) (Figura 1).[2]En segundo lugar, el gobierno estableció lo que equivalía a un crédito fiscal a la inversión del 25 % para la construcción de aerogeneradores. Combinado con las políticas estatales, el crédito fiscal en California alcanzó el 50 %, y comenzó la fiebre eólica. En lugar de invertir en máquinas grandes y complejas, la consigna era construir unidades pequeñas y rápido. Para 1985, se habían construido 13.000 instalaciones de 150-250 kW (Figura 2).
Figura 1: Aerogeneradores Boeing MOD 2 en Goodnoe Hills, Washington, desarrollados como parte del programa de investigación de grandes aerogeneradores. Erigidos en 1980, desmantelados en 1986. Foto: Gobierno de EE. UU./Dominio público.
¿Tuvieron éxito estas políticas? El programa LWT no logró producir un aerogenerador que llegara a la producción comercial. Las grandes instalaciones demostraron ser técnicamente complejas y, en general, poco fiables; y, aunque algunos prototipos tuvieron un éxito limitado, muchos corrieron la misma suerte que el aerogenerador Boeing MOD 2 de Medicine Bow, Wyoming, que fue dinamitado y vendido como chatarra por 13.000 dólares apenas cinco años después de construirse, a un costo de 6 millones de dólares.
En California, el crédito fiscal incentivó la construcción de aerogeneradores, pero no ofrecía ningún incentivo para que luego produjeran electricidad. Como resultado, muchas instalaciones no eran fiables: los peores parques eólicos tenían factores de capacidad inferiores al 10 %, y una proporción nada desdeñable se retiró posteriormente. Los aerogeneradores más exitosos eran de un diseño danés antiguo y sencillo.
Figura 2: Antiguos aerogeneradores instalados en Altamont Pass, California. Foto: David J. Laporte / CC-BY-2.0
Según algunas versiones, estas dos políticas fueron fracasos muy visibles que hicieron retroceder a la industria una década, pues la gente se desilusionó con la energía eólica. Sin embargo, hay que reconocer que estos programas al menos establecieron un punto de apoyo para la generación eólica en EE. UU. Un informe del DOE concluyó que el programa de I+D sentó las bases tecnológicas para el crecimiento posterior, mientras que California conservaba en 1990 suficientes aerogeneradores operativos para producir más de 2,5 TWh de electricidad al año.
Un segundo renacimiento eólico comenzó justo antes del cambio de milenio. Coincidiendo con el PTC (promulgado en 1992) y con las políticas estatales de RPS —que exigen que una determinada proporción de la generación eléctrica provenga de fuentes renovables—, establecidas a partir de finales de la década de 1990, EE. UU. ha experimentado un crecimiento espectacular de la producción eólica en los últimos quince años.
Medir la innovación
Hemos mencionado cuatro políticas principales que intervinieron en la historia de la generación eólica de EE. UU.: el nivel del gasto federal en I+D, los créditos fiscales a la inversión de la década de 1980, el PTC y las RPS estatales: una política de impulso tecnológico y tres de tracción de la demanda. Parece razonable concluir que los créditos fiscales a la inversión no «impulsaron el desarrollo tecnológico» y, por tanto, es poco probable que estimularan la innovación. Pero ¿cómo evaluamos la eficacia de las políticas? Primero, necesitamos una forma de medir la innovación.
Los economistas utilizan el recuento de patentes como posible indicador indirecto de la innovación, principalmente por razones relacionadas con la disponibilidad de datos. Pese a las limitaciones bien documentadas de esta métrica, es una manera razonable de obtener una idea aproximada del nivel relativo de actividad innovadora en un ámbito tecnológico concreto a lo largo del tiempo.
En la Figura 3 se puede ver un gráfico del recuento de patentes junto a estas variables de políticas, y probablemente sea posible formular algunas hipótesis razonables sobre la relación entre cada política y la actividad de patentamiento. Si también podemos representar cuantitativamente estas variables de políticas (y otros factores de «control»), podemos establecer una ecuación de regresión para determinar qué políticas están más correlacionadas con la innovación. Eso es exactamente lo que hacemos en un artículo reciente, al que remitimos para consultar todos los detalles del modelo.[3]
Figura 3: Tasa de patentamiento eólico a lo largo del tiempo (azul), junto a varias políticas eólicas: nivel de financiación federal de I+D en aerogeneradores (arriba, verde); recuento de normas estatales de cartera de energías renovables (abajo, rojo); y períodos durante los cuales estuvieron vigentes varios créditos fiscales (abajo, sombreado). Imagen de nuestro artículo (Horner et al. 2013 Environ. Res. Lett. 8 044032).
Nuestros resultados respaldan la conclusión de que los créditos fiscales a la inversión no tuvieron ningún efecto sobre la innovación. La I+D federal mostró una correlación significativa, aunque pequeña, lo que respalda la idea de que estas inversiones fueron marginalmente eficaces. Quizás el hallazgo más interesante sea que las políticas estatales de RPS, y no el PTC, son las que más se correlacionan con la actividad de patentamiento.
Estos resultados tienen sentido por varias razones. En primer lugar, de estas políticas, la RPS es el único mecanismo de mando y control[4] y, por tanto, el que más probablemente impulse el desarrollo tecnológico. Los operadores de parques eólicos desean cumplir los mandatos de generación renovable de la manera más eficiente posible. Cabe esperar que algunos costos de construir y operar un parque eólico, como la adquisición de terrenos y la construcción de torres, aumenten proporcionalmente al número de aerogeneradores. Los aerogeneradores más grandes también aprovechan vientos de mejor calidad a mayor altitud. Por lo tanto, es probable que logren costos por MWh más bajos. La experiencia del programa federal de I+D indicó la necesidad de avances tecnológicos para lograr fiabilidad en estos tamaños mayores y, por ello, existía un incentivo para invertir en innovación.
En segundo lugar, la falta de efecto del PTC para estimular la innovación pudo deberse en gran medida a la forma en que se aplicó el crédito. A partir de 2000, se renovó por períodos de solo uno o dos años y se dejó expirar brevemente en tres ocasiones. Como hay un desfase entre la inversión en innovación y su llegada al mercado, este breve período de renovación no inspiró confianza a los proveedores de que la inversión seguiría dando frutos en el futuro. En cambio, las RPS ofrecían una señal estable y a largo plazo de que habría un mercado para una mejor tecnología de aerogeneradores.
La historia de la tecnología de los aerogeneradores es fascinante, y hay mucho más que decir sobre cómo las políticas han afectado su desarrollo. Sin embargo, quisiéramos concluir con dos ideas clave. En primer lugar, las innovaciones transformadoras suelen necesitar apoyo gubernamental para pasar de una etapa inicial de alto riesgo a una situación en la que la industria pueda hacerse cargo. El hecho de que la tecnología de los aerogeneradores haya necesitado una intervención política para alcanzar su nivel actual de éxito no debería considerarse una acusación en su contra. Al fin y al cabo, las industrias de TI y aeroespacial están llenas de tecnologías que ahora proporcionan enormes beneficios a la sociedad, pero que necesitaron apoyo gubernamental en sus primeras etapas.
En segundo lugar, la forma de prestar este apoyo —el diseño de las políticas— es de importancia crucial. Las políticas exitosas equilibran la implementación de la tecnología existente con el incentivo a la inversión en la siguiente generación de tecnologías. Los créditos fiscales a la inversión de la década de 1980 estaban mal orientados, y un análisis cuidadoso del panorama tecnológico quizá habría permitido orientar mejor el programa LWT. Un atributo importante de las políticas es su horizonte temporal: cuando se trata de ámbitos tecnológicos innovadores, a menudo se justifica una perspectiva a más largo plazo. La falta de previsibilidad en el calendario de renovación del PTC probablemente redujo su eficacia para inducir la innovación (aunque claramente condujo a la construcción de aerogeneradores), y una fecha de expiración más lejana quizá lo habría convertido en un impulsor más eficaz del progreso tecnológico.
Cabe sostener que las decisiones políticas acabaron con la energía eólica en EE. UU. en las décadas de 1930 y 1980, y que las decisiones políticas la hicieron resurgir en ambas ocasiones. Aunque no parece que la energía eólica vaya a afrontar una tercera desaparición en un futuro próximo, las conversaciones sobre la eliminación de las políticas de RPS en algunos estados amenazan con generar el mismo tipo de inestabilidad que afectó al PTC. En cualquier caso, las lecciones aprendidas de la historia de las políticas eólicas deberían ser útiles cuando busquemos incentivar el desarrollo de otras tecnologías energéticas.
Este artículo se publica en colaboración con The Energy Collective. La publicación no implica que el Foro Económico Mundial respalde estas opiniones.
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Autor: Nathaniel Horner ia es asistente de investigación en la Universidad Carnegie Mellon.
Imagen: Un molino de viento se eleva sobre tierras de cultivo en la isla danesa de Samsø. REUTERS
