Chile es un lugar atractivo para el desarrollo de las energías renovables no convencionales (ERNC). Así lo confirma, por ejemplo, un informe de Climatescope que sitúa al país entre los mercados más atractivos para la inversión en fuentes limpias.
Sin embargo, según un informe de Fraunhofer Chile Research, el rápido crecimiento de la capacidad de energía renovable variable en el país genera también una serie de desafíos, entre los que destaca el hecho de que el desarrollo de proyectos de generación avanza mucho más rápido que la capacidad de transmisión y almacenamiento disponible para la energía que producen.
Ese hecho da paso a que se genere un vertimiento (curtailment en inglés) de energías renovables. Ana Lía Rojas, directora ejecutiva de la Asociación de Energías Renovables y Almacenamiento (Acera), explica que el vertimiento de centrales, principalmente de energías eólica y solar, “ocurre cuando no existe la suficiente capacidad de transmisión para transportar la energía generada por las centrales de este tipo de tecnología en un momento determinado”, situación que genera una pérdida de energía potencialmente útil y, eventualmente, la caída de los precios de inyección, que llega a cero.
Un boletín de Generadoras de Chile señala que, en agosto de 2023, el vertimiento de energías renovables se ubicó en 93,59 gigavatios-hora (GWh), con lo cual el acumulado de ese año es de 967,3 GWh. Esto significó un aumento de 90% respecto a agosto de 2022, donde la energía solar anotó un alza de 123,4% en el periodo, en tanto que la eólica lo hizo en 45,4%.
Los especialistas consultados para esta nota señalan que varias son las razones que dan paso a este fenómeno. Algunas de ellas recaen en que no existen suficientes líneas de transmisión para evacuar esa energía, mientras que otra se debe a que la capacidad instalada de energía solar sobrepasa la demanda.
Por esto, iniciativas como el almacenamiento de energía o medidas que aumentan la flexibilidad de los sistemas de transmisión, son algunas soluciones que se barajan para enfrentar el vertimiento o también llamado “recorte” de energía.
Las razones que gatillan el vertimiento
Técnicamente, el concepto vertimiento viene del mundo de las centrales de embalse, señala Jorge Leal, experto en energías renovables, pues “cuando tienen exceso de agua, deben verterla. Entonces cuando hay exceso de oferta, se obliga a las centrales a botar energía (verter) y se comienza con las de costo variable de producción igual a cero, es decir, las solares y eólicas ubicadas en el norte de Chile”.
Leal explica que, básicamente, el vertimiento surge porque hay exceso de oferta de energía en las horas solares, especialmente en el norte y centro del país. ¿Por qué pasa esto? Porque hay mucha instalación de plantas solares que, a las horas de sol, inyectan grandes cantidades de energía. A esto se suma que la demanda de energía en el norte “no es tan grande”. También el experto señala que hay que considerar las plantas térmicas, que por condiciones de seguridad, funcionan en la base, es decir, sin pausa.
Por todo lo anterior, en la zona norte de Chile se genera un exceso de oferta que los consumidores no llegan a consumir. Leal hace hincapié en que esa situación ya se está trasladando al centro del país.
El vertimiento surge porque hay exceso de oferta de energía en las horas solares, especialmente en el norte y centro de Chile.
Carlos Suazo, director ejecutivo de SPEC Energy Consulting, empresa de consultoría en sistemas de energía, explica que el fenómeno del vertimiento ocurre de la siguiente manera: ”Existe una planta que está produciendo 100, y por efectos de la operación, se ve en la obligación de reducir su nivel de generación a 50, por lo tanto, esa energía que sobra no se aprovecha para inyectarla al sistema”.
El vertimiento se materializa cuando el Coordinador Eléctrico Nacional (CEN), organismo técnico encargado de coordinar y operar el Sistema Eléctrico Nacional, da la instrucción a las distintas plantas de generación para reducir la evacuación de energía, “con el propósito de mantener una operación segura y económica”, dice Suazo y grafica esa situación así: “Hay un día muy soleado, donde están todas las plantas solares generando energía y tienes un alambre de timbre que transporta esa energía. Si inyectas toda la energía de esas plantas solares se va terminar por quemar el cable. Entonces, para evitar esa situación, llamas a las plantas solares y les dices que bajen el nivel de generación. En otras palabras, se les dice que deben verter la energía porque el sistema no da abasto para evacuarla”.
“Este hecho es un problema que se ha agravado en Chile en los últimos años, por ello, el CEN se ve obligado a reducir la generación solar”, explica Leal, quien también es jefe de Gestión de Activos de Sonnedix Chile, empresa productora de energía renovable.
En esa misma línea, Suazo señala que durante los últimos dos años, el nivel de generación de energía renovable en Chile aumentó a tal nivel que lo que pasaba de forma local, empezó a ser sistémico, y apunta a que uno de los orígenes de esa situación se debe a que el país aún necesita que las plantas convencionales sigan operando para dar la seguridad al sistema, “a pesar de que éstas emiten muchos contaminantes”, dice.
La directora ejecutiva de Acera coincide en ese punto y agrega que la falta de flexibilidad en las centrales de generación térmicas, las cuales debido a restricciones técnicas inherentes a sus propias instalaciones requieren permanecer en funcionamiento, desplazan la generación de ERNC.
Además, la profesional asegura que otros motivos que gatillan el vertimiento se deben “a la falta de un mayor desarrollo de sistemas de transmisión que permita concretar las inyecciones de energía que las centrales ERNC tienen la posibilidad de realizar en base a su recurso primario de generación disponible”.
Todos los especialistas consultados para esta nota coinciden en que una de las razones de mayor peso que propician el vertimiento se debe a la falta de líneas de transmisión.
Carlos Finat, ex director ejecutivo de Acera, asegura que Chile enfrenta una barrera importantísima, que es el desarrollo de infraestructura de transmisión, y es categórico a la hora de afirmar que “probablemente estemos atrasados en 5 o 10 años en las líneas de transmisión que se necesitan hoy día”.
Una de las razones del vertimiento es la falta de líneas de transmisión.
Leal opina que, “hay un déficit de inversión en transmisión originado porque la planificación centralizada de la transmisión ha ido más lento de lo que se esperaba y tenemos un gran retraso”, y asegura que proyectos como “la línea Kimal Lo -Aguirre tendría que haber estado operativa hace ya unos años y que recién se proyecta su puesta en marcha para el 2030”.
Si bien es esperable que los vertimientos ocurran en un sistema eléctrico con alta penetración renovable (con miras a que representen el 100% de la generación), “sus altos niveles podrían ser considerados negativos”, asegura Rojas, ya que “solo alrededor de un 36,5% de la generación eléctrica es producida por ERNC, representadas principalmente por las centrales solares fotovoltaicas (19,3%) y eólicas (11,9%), mientras que los niveles de vertimiento experimentados durante 2023 son de 2.615 GWh, lo que constituye un aumento del 78% con respecto al año anterior, y equivale un 8,6% de la energía provenientes de ERNC”.
El boletín de ACERA de diciembre de 2023 indica que un 11% y un 8,2% de la generación total de energía solar fotovoltaica y eólica, respectivamente, sufrieron de vertimientos el año pasado. De esto se desprende que, con miras en poseer una matriz eléctrica renovable, “es necesario realizar acciones e iniciativas que contribuyan en mitigar vertimientos a ERNC, de tal forma que esta energía limpia y de bajo costo sea aprovechada efectivamente”, dice Rojas.
Las soluciones
Hay diferentes soluciones que contribuyen a reducir los vertimientos de ERNC, como por ejemplo las medidas que aumentan la flexibilidad de los sistemas de transmisión, que se traduce en la implementación de automatismos de control de transferencias de potencia que permiten un mejor aprovechamiento de los sistemas de transmisión “con miras en permitir una mayor inyección de energía con la capacidad de ser transportada”, explica la directora ejecutiva de Acera.
Por otra parte, los expertos mencionan como una posible solución, revisar y auditar los parámetros técnicos de las centrales de combustibles fósiles, de tal forma que los mínimos técnicos (nivel mínimo de potencia activa que puede producir una central), realmente correspondan a la realidad.
“Actualmente, la operación a mínimo técnico de las centrales térmicas están desplazando mucha generación renovable”, explica Leal.
Además, también existen otras medidas que tienen el potencial para ayudar a resolver el problema de vertimientos de ERNC, en el sentido de que permiten que la energía generada por este tipo de fuentes no sea desperdiciada, como los sistemas de almacenamiento de energía. Estos permiten, por un lado, almacenar la energía proveniente de fuentes renovables que no pueda ser inyectada en el sistema eléctrico y, por otro lado, que puedan ser incluidas en la infraestructura de transmisión con el fin de contribuir en su mejor uso.
Los sistemas de almacenamiento permiten almacenar la energía de fuentes renovables que no pueda ser inyectada en el sistema eléctrico y que sean incluidas en la infraestructura de transmisión con el fin de contribuir en su mejor uso.
Datos entregados por ACERA indican que durante 2023, los vertimientos diarios de generación provenientes de fuentes ERNC correspondieron, en promedio, a 7.173 MWh/día. “El vertimiento de esta energía podría haberse evitado si se dispusiera de almacenamiento de energía con una potencia de 1.430 MW y una autonomía de 5 horas”, dice Rojas.
Frente a ese tema, Carlos Cabrera, socio director de la empresa que opera en el sector energético, Sphera Energy, hace hincapié en la necesidad urgente de mejorar la regulación en Chile para impulsar la industria del almacenamiento de energía. El experto enfatiza “ la necesidad de acelerar los permisos ambientales y mejorar la institucionalidad para dar certeza al almacenamiento”.
Otra potencial solución, en opinión de la directora ejecutiva de ACERA, es disponer de sistemas de transmisión que permitan que los excedentes de generación ERNC que no puedan ser aprovechados por el sistema eléctrico de nuestro país, puedan ser exportados a otras naciones”, dice.
Tanto Suazo como Leal coinciden en que mitigar el retraso en el desarrollo de infraestructura de transmisión, permitiría que exista mayor inyección de generación ERNC al existir mayor capacidad de transmisión de energía. Por lo mismo, el proyecto Kimal-Lo Aguirre no solo contribuirá a la descarbonización de Chile, al incidir positivamente en la disminución del vertimiento de energías limpias que hoy se pierden por falta en la capacidad de transmisión, sino que también aportará a la transición energética del país, dicen los expertos.
