Tribuna

Economía y Sociedad № 107
Abril - Junio 2021

La revolución de las nuevas energías

Por Carlos Gómez, MBA Universidad de Chicago y profesor universitario

Con una irradiación directa de 3.500 kWh/m2, el desierto de Atacama posee la mayor radiación solar del mundo. El potencial de generación eléctrica en base a energías renovables supera en 70 veces la demanda de energía eléctrica del país por lo que Chile puede transformarse en una potencia exportadora de energía. El costo marginal de producción de energía solar o eólica es prácticamente cero lo que, sumado al crecimiento de la oferta de energía, ha reducido los precios de la electricidad a niveles de 40 a 60 US$/kWh, uno de los más bajos del mundo.

 

En diciembre de 2020, el informe ClimateScope preparado por New Energy Finance de Bloomberg, ubicó a Chile como el país más atractivo del mundo para invertir en energías renovables, que incluyen a las energías solar fotovoltaica, eólica,  termosolar, oceánica, minihidráulica de pasada, geotérmica, biomasa, biogás e hidráulica convencional de embalse y de pasada.

En 2020, cinco años antes de lo presupuestado, las energías renovables no convencionales (ERNC), correspondientes a las energías renovables, excluida la hidráulica convencional de embalse y de pasada, produjeron el 22% de la energía eléctrica del país. La meta original era lograr el 20% en 2025.

La actual inversión en construcción y en desarrollo de energías renovables alcanza a $28.000 millones de dólares, la más alta después de la inversión en minería. Entre 2010 y 2020, las ERNC crecieron 13 veces, desde una capacidad instalada de 567 MW a 7.357 MW.

En 1982, el DFL 1 sobre la industria eléctrica transformó radicalmente el mercado y convirtió a Chile en país pionero en introducir libre competencia en generación, en diseñar modernas regulaciones para las industrias de transmisión y distribución y en privatizar las empresas eléctricas. El original y sofisticado sistema de organización industrial y de precios diseñado por esta nueva legislación dio al sector privado, chileno y extranjero, las señales correctas para invertir sumas sin precedentes en nuestra historia para generar, transmitir y distribuir energía eléctrica en Chile y, desde Chile, exportar al mundo. Este modelo de inversión privada, permite a Chile enfrentar exitosamente los desafíos energéticos y los cambios tecnológicos del siglo XXI.

A diciembre de 2020, 13.580 MW, equivalente al 50,8% de la capacidad instalada de potencia eléctrica del país, correspondió a energía renovable. El resto corresponde a energía térmica en base a carbón, gas natural y petróleo diesel. De la capacidad instalada renovable, 7.357 MW, el 54%, corresponde a ERNC donde destacan la solar fotovoltaica con 3.484 MW, la eólica con 2.657 MW, la minihidráulica de pasada con 579 MW y la termosolar con 110 MW. El resto, 527 MW, corresponde a centrales geotérmicas, biomasa y biogás.

Actualmente, se construyen 5.896 MW de capacidad de ERNC, lideradas por centrales fotovoltaicas por 3.695 MW y eólicas por 1.823 MW. Además, ya están aprobados otros 22.949 MW de ERNC, de los cuales 15.520 MW corresponden a solar fotovoltaica, 4.426 MW a eólica y 2.192 MW a termosolar. En proceso de calificación ambiental, se encuentran 15.199 MW adicionales de capacidad ERNC, de los cuales 8.837 MW corresponden a solar fotovoltaica.

Entre las de energía solar en construcción, el complejo más relevante por su tecnología y por su inversión es Cerro Dominador de propiedad del fondo de inversión norteamericano EIG Global Energy Partners. Ubicado en el corazón del desierto de Atacama en la zona de María Elena, región de Antofagasta, consiste en un parque fotovoltaico de 210 MW, dividido en dos partes. La primera es una planta fotovoltaica convencional de 100 MW que, con una inversión de $240 millones de dólares, utiliza 392.000 paneles fotovoltaicos para generar electricidad. La otra planta es el primer parque en Chile con tecnología de Concentración Solar de Potencia. Con una inversión de $1.000 millones de dólares, consiste en 10.600 heliostatos emplazados en 700 hectáreas que siguen al sol con movimiento en dos ejes para captar y concentrar la radiación en un receptor ubicado a 250 metros de altura. La radiación concentrada calienta 50.000 toneladas de sales fundidas a 565º que producen vapor para girar una turbina que genera electricidad con una potencia de 110 MW. El complejo tiene estanques de sales frías y calientes para almacenar energía hasta por 17,5 horas y producir electricidad las 24 horas. Esta tecnología termosolar desvincula a la generación eléctrica solar de las horas de sol diarias. Así, reemplaza la potencia permanente que proveen, por ejemplo, las centrales en base a combustibles fósiles como el carbón o el petróleo.

En el desierto de Atacama, a 2.800 metros de altura en la región de Antofagasta, la norteamericana AES Gener invierte $450 millones de dólares en una planta fotovoltaica de 500 MW con una tecnología de vanguardia que almacena energía solar en baterías de litio durante siete horas. El uso industrial de este sistema de almacenamiento, denominado BESS (Battery Energy Storage System), es pionero en el mundo. Así, el proyecto puede alimentar con energía solar al sistema eléctrico durante la noche también.

En energía fotovoltaica que ingresará este año al sistema, destaca la planta Campos del Sol, ubicada al noreste de Copiapó, de la chilena Enel Green Power que aportará 382 MW. Con una inversión de $320 millones de dólares, utilizará 1.000.000 de paneles emplazados en 1.600 hectáreas  con tecnología bifacial que capta la radiación solar en ambas caras, aumentando en 12% la generación de electricidad respecto de paneles convencionales. El parque Atacama Solar II de la compañía holandesa Sonnedix, ubicado en pleno desierto de Atacama en la localidad de Pica, con una inversión de $180 millones aportará 171 MW con paneles instalados en 450 hectáreas.

En energía eólica, la alemana WPD construye en La Araucanía, a 15 kilómetros de Collipulli, el parque eólico Malleco de 273 MW. Con una inversión de $410 millones de dólares, al interior del fundo Agua Buena, instala 77 aerogeneradores de 120 metros de altura, con un diámetro del rotor de 136 metros, para producir 3,6 MW cada uno. La irlandesa Mainstream Renewable Power construye el parque eólico Cerro Tigre emplazado a 50 kilómetros de Antofagasta. Con una inversión de $250 millones de dólares, aportará 185 MW con 44 turbinas de 72 metros de altura para producir 4,2 MW cada una.

En energía renovable convencional, también este año entrarán en operación la central hidroeléctrica Alto Maipo, de AES Gener, que con una inversión de $3.050 millones de dólares aportará 531 MW y Los Cóndores, de Enel Generación Chile, que con con una inversión de $900 millones de dólares instalará 150 MW.
 
Pero Chile también es rico en energía geotérmica. Nuestro país forma parte del Cinturón de Fuego del Pacífico donde convergen las placas de Nazca y la Sudamericana generando una zona de subducción geológica que explica la abundancia de volcanes, termas y géiseres. Chile tiene capacidad geotérmica para generar 3.500 MW de potencia, equivalente al 20% del total de energía geotérmica del mundo. Una de las mayores ventajas de la geotermia es su carácter de energía base, es decir, que produce electricidad las 24 horas, con un factor de planta de 95%, a diferencia de la solar y eólica que dependen de la presencia del sol y de los vientos por lo que su factor de planta es bajo y fluctuante en torno a 30%. En los últimos 10 años, ya se han invertido $500 millones de dólares en exploración, desarrollo y construcción de proyectos de energía geotérmica en Chile.
 
A 4.500 metros sobre el nivel del mar, en el desolado altiplano del desierto de Atacama, en la región de Antofagasta, la compañía chilena Enel Green Power opera desde 2017 la única planta geotérmica existente en el país, el parque Cerro Pabellón que, con una inversión de $450 millones de dólares, aporta 81 MW. Cerro Pabellón utiliza sofisticada tecnología ambiental que reinyecta los fluidos geotérmicos y los condensa con aire, evitando utilizar agua.

Más lejano en el tiempo se encuentra el desarrollo comercial del hidrógeno verde, para el cual Chile tendría el menor costo de producción del mundo debido al bajo costo de la energía solar de que disponemos en abundancia. El hidrógeno verde es un combustible que se obtiene al romper las moléculas de agua, salada o dulce, para separar el hidrógeno del oxígeno, mediante electrólisis. El oxígeno se devuelve a la atmósfera y el hidrógeno liberado se utiliza como combustible. El proceso requiere de enormes hidrolizadores cuya eficiencia actual es baja, en torno a 70%, que tienen un alto costo de construcción y consumen grandes cantidades de energía. Con la mejora de la tecnología, el aumento de las economías de escala y la disponibilidad de energía barata renovable, se estima que entre 2030 y 2040 los costos de producción podrían caer desde los actuales $8 dólares por kilo de hidrógeno, con lo cual es inviable comercialmente, a $1,4 dólares si fuera producido en el desierto de Atacama con energía solar. A estos costos hay que sumar la compresión, el transporte y la distribución del hidrógeno, gas que aún comprimido ocupa mucho volumen, lo que encarece el transporte, y requiere de tuberías e infraestructura dedicada, lo que aumenta el costo de distribución.

El hidrógeno verde podría reemplazar al hidrógeno gris, producido con energía de combustibles fósiles, en usos industriales y en calefacción. También el hidrógeno verde podría reemplazar al diesel, capturando dióxido de carbono, CO2, directamente desde la atmósfera lo que reduce la huella de carbono. El CO2 se combina con el hidrógeno para producir metanol “verde”, producto base del propano o combustible sintético para el transporte.


En paralelo, avanza rápidamente el retiro de las centrales en base a combustibles fósiles. Ya en 2020 dejaron de operar las centrales a carbón Ventanas 1 y Bocamina 1 por un total de 242 MW.  A 2024, se retirarán 1.731 MW y, a 2040, las empresas dejarán de operar las 28 centrales restantes en base a carbón.

Con la tecnología de almacenamiento disponible para energías renovables, Chile puede lograr una matriz energética 100% renovable y transformar al país en neutral en materia de emisiones de carbono e, incluso, reductor de la huella de carbono. A 2030, la generación de energía aportará el 60% de la reducción de la emisión de gases de invernadero del país pues, por cada MW producido con energía renovable, se dejan de emitir 2.000 toneladas de CO2.

El futuro de la energía renovable es brillante. Tres tendencias clave lo están definiendo. En primer lugar, la revolución tecnológica reduce sustancialmente los costos de inversión en energía solar, eólica y geotérmica, así como en sistemas de almacenamiento de energía. En segundo lugar, la electricidad producida en base a energías renovables se está incorporando masivamente a nuevas actividades y productos como, por ejemplo, los autos eléctricos. Finalmente, continúa la expansión de la “internet de la energía”. Así, las “smart grids” permiten circulación de flujos bidireccionales por los cuales los consumidores ahora pueden transformarse en productores de electricidad al vender a la red, o a otros vecinos, los excedentes de su producción fotovoltaica en el hogar o en la empresa. A su vez, los medidores inteligentes optimizan la gestión de la energía y sustentan el análisis y la gestión de “big data” energética. También, la tecnología Blockchain, la misma que utilizan las criptomonedas, garantiza la seguridad de transacciones de energía y contratos de compraventa ya no solo entre una distribuidora y sus clientes “cautivos”, sino entre millones de consumidores productores de energía.

En un momento de grandes cambios tecnológicos en energía, Chile cuenta con el enorme activo de un modelo energético sofisticado técnicamente, confiable para los inversionistas locales y extranjeros y liberado de las controversias y prejuicios partidistas que afectan a otras áreas del modelo liberal que ha convertido a Chile en el país más desarrollado y con menos pobreza de América Latina.