por Daniel Elizalde: La nueva energía limpia está entrando en funcionamiento más rápido que nunca, pero los pronósticos de crecimiento de la carga eléctrica a corto plazo están aumentando a niveles no vistos en más de una década.
impulsado en gran medida por nuevos centros de datos y fábricas. Las nuevas construcciones son buenas para el desarrollo económico, pero pueden resultar complicadas para las empresas de servicios eléctricos, los reguladores, los planificadores de redes y los operadores. Tres cuestiones clave subyacen a las preocupaciones sobre si el sector eléctrico estadounidense está haciendo lo suficiente para garantizar confiabilidad de la red (para que los clientes tengan electricidad cuando la necesiten) y resiliencia de la red (recuperándose rápidamente después de interrupciones en el suministro de energía).
Asunto 1: Una combinación de electricidad en evolución y una demanda de electricidad en aumento
El sistema eléctrico estadounidense está lidiando con cambios históricos en su combinación de recursos de generación de electricidad (Fig. 1). La capacidad del carbón ha caído a un mínimo histórico del 16-18%, mientras que el gas natural ha crecido hasta convertirse en la mayor fuente de generación con alrededor del 40%. La energía renovable procedente de recursos eólicos, hidroeléctricos, solares, de biomasa y geotérmicos proporciona ahora casi el 23% de la generación eléctrica nacional, superando al carbón por primera vez en la historia en 2022. La energía nuclear se mantiene estable en alrededor del 20%, pero muchos reactores existentes están envejeciendo y enfrentan un futuro económico incierto sin inversiones adicionales ni apoyo político. Para que la energía nuclear siga siendo una parte integral de la combinación de generación de electricidad de Estados Unidos, será necesario que una nueva ola de centrales nucleares llegue a buen puerto.
Figura 1. Generación de electricidad en EE. UU. por fuente
Fuente: Datos de la Revisión Energética Mensual de la EIA
El retiro de plantas de carbón y plantas de energía nuclear potencialmente más antiguas está contribuyendo al cambiante panorama energético, creando una necesidad significativa de nueva capacidad de generación «firme», es decir, energía que esté disponible las 24 horas del día, los 7 días de la semana y que los operadores de la red puedan distribuir en cualquier momento. Las medidas de eficiencia energética y las fuentes de energía limpias y firmes (aquellas sin emisiones de carbono y que no dependen de las condiciones climáticas) son fundamentales para equilibrar la variabilidad que conlleva los recursos eólicos y solares.
La última Evaluación de Confiabilidad a Largo Plazo de la Corporación de Confiabilidad Eléctrica de América del Norte (NERC) pronostica un déficit de capacidad durante la próxima década, con retiros de generadores que superarán los recursos de reemplazo disponibles. NERC estima que si bien la generación de energía crecerá un 4% hasta 2032, la demanda o carga de electricidad crecerá un 10%. Otros estudios advierten que las proyecciones recientes probablemente subestimen el crecimiento de la carga de las nuevas instalaciones de fabricación y centros de datos y no hayan tenido en cuenta el uso creciente de la inteligencia artificial. Las empresas de servicios públicos, las compañías eléctricas y los planificadores de redes están luchando para encontrar rápidamente la manera de poner en funcionamiento nueva generación a medida que las centrales eléctricas en desuso salen del sistema y aumenta la demanda de electricidad.
Problema 2: Infraestructura de red envejecida y cada vez menos confiable
La Agencia de Información Energética de EE. UU. (EIA) informa que en 2021, los clientes de electricidad de EE. UU. experimentaron aproximadamente 7 horas de cortes de energía, aproximadamente el doble del tiempo registrado en 2013. La frecuencia anual y la duración de los cortes han aumentado constantemente durante la última década. Un informe de 2021 de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles encontró que el 70% de las líneas de transmisión y distribución en los EE. UU. se encuentran al final de su vida útil esperada de 50 años y estudios adicionales han demostrado que los problemas en el sistema de distribución representan más del 90% de las interrupciones de energía.
Asunto 3: Aumento de la frecuencia y gravedad de los fenómenos meteorológicos extremos
Los fenómenos meteorológicos extremos han aumentado tanto en frecuencia como en intensidad y seguirán haciéndolo en los próximos años. En 2020, las condiciones climáticas extremas fueron responsables de más de 100 cortes de energía en todo el país, la mayor cantidad desde 2011. Huracanes, tornados, incendios forestales y temperaturas extremas han provocado interrupciones del suministro eléctrico, ya sea provocando daños directos a la infraestructura o forzando cambios en las operaciones del sistema. Por ejemplo, las empresas de servicios públicos recurren cada vez más a cortes de energía por motivos de seguridad pública en áreas propensas a incendios forestales para reducir el riesgo de incendios causados por la infraestructura eléctrica. Los operadores de redes han experimentado picos de demanda de electricidad sin precedentes durante los últimos períodos de calor y frío extremos, lo que puede llevar a que se pida a los clientes que limiten su uso de electricidad o que los operadores establezcan apagones continuos para abordar el desajuste entre el suministro de energía y la demanda.
Acciones federales y regionales recientes en apoyo de la confiabilidad y resiliencia de la red
El gobierno federal, los estados y las organizaciones regionales de transmisión (RTO) están tomando medidas para ayudar a satisfacer la necesidad urgente de inversiones en modernización, expansión y resiliencia de la red. Los ejemplos incluyen:
- FERC: La Comisión Federal Reguladora de Energía aprobó este mes dos nuevas reglas para la red. La primera regla implementa su autoridad ampliada de respaldo para la ubicación de la Ley Bipartidista de Infraestructura (BIL), que permite a la FERC emitir permisos de ubicación para proyectos de transmisión en corredores de interés nacional designados por el DOE que fueron denegados por las autoridades estatales. Anteriormente, a la FERC solo se le permitía activar esta autoridad cuando los estados no actuaban durante más de un año desde el momento de la solicitud, pero no cuando se había denegado el permiso. La segunda regla establece el primer requisito de la FERC para la planificación de transmisión regional a largo plazo, incluido cómo pagar las necesidades futuras. Un futuro blog de BPC desglosará más las implicaciones de esta regla.
- GAMA: La Oficina de Despliegue de Red (GDO) del DOE cuenta con financiación y nuevas autoridades autorizadas en el BIL y la Ley de Reducción de la Inflación (IRA). El BIL asignó 10.500 millones de dólares para el Programa de Asociaciones de Innovación y Resiliencia de la Red (GRIP), cuyo objetivo es mejorar la capacidad y la resiliencia de la red eléctrica. Hasta la fecha, el DOE ha puesto a disposición $7,36 mil millones, y casi la mitad de esa suma ya se ha otorgado a más de 50 proyectos en 44 estados. Además, la IRA proporcionó al GDO alrededor de $3 mil millones para préstamos, subvenciones y apoyo analítico para líneas de transmisión interestatales y marinas.
- RTO: La iniciativa de Planificación de Transmisión de Largo Alcance (LRTP) del Operador de Sistemas Independientes de Midcontinent (MISO) tiene como objetivo mejorar la confiabilidad y la capacidad de la red eléctrica para implementar fuentes de energía limpia para los clientes. MISO publicó recientemente sus planes para ejecutar una construcción masiva de nuevas líneas de transmisión en ocho estados del Medio Oeste. El proyecto es el segundo de cuatro proyectos esperados destinados a reforzar la red en varias regiones supervisadas por MISO.
Todas las soluciones anteriores
Las acciones analizadas anteriormente son necesarias pero no suficientes para resolver la variedad de desafíos que convergen en la red eléctrica estadounidense. Estamos entrando en un territorio inexplorado cuando se trata de descarbonizar el sector eléctrico, cumplir con los requisitos de confiabilidad eléctrica en medio de una demanda vertiginosa y reforzar la resiliencia de la red, al mismo tiempo que se mantienen las tarifas asequibles para los consumidores de electricidad. Un problema de múltiples niveles requiere soluciones en múltiples frentes. Dos áreas clave donde la reforma de políticas puede marcar una gran diferencia:
- Permisos de infraestructura: Para satisfacer la demanda de electricidad proyectada, Estados Unidos debe acelerar el despliegue de nueva infraestructura de generación y transmisión de energía. El reciente informe del BPC, Encontrar la zona ideal para permitir la reformaidentificó varias opciones para reformar el proceso de permisos de transmisión, incluidas oportunidades para reformas de la FERC y capacidad mínima de transferencia interregional disponible para momentos de alta demanda de energía o suministro de energía reducido.
- Energía firme y limpia: Múltiples estudios de descarbonización en toda la economía estadounidense, incluido el informe conjunto Decarb America de BPC, subrayan el importante papel de la eficiencia energética y las fuentes de energía limpias y firmes, como la energía nuclear, la energía geotérmica, la combustión de hidrógeno y la biomasa y el gas con captura de carbono, que pueden reducir el costo general de la descarbonización y aumentar la confiabilidad. El rápido despliegue de estas tecnologías ayudará a proporcionar energía limpia y confiable a los estadounidenses.
