Los clientes del sector eléctrico pueden convertirse en pequeños productores

Científicos y estudiantes debatieron estas nuevas posibilidades técnicas y de mercado durante la Escuela São Paulo de Ciencia Avanzada en Energías Renovables

Por Maria Fernanda Ziegler  |  Agência FAPESP – Existe una transformación en curso en el sector de energía eléctrica. El incremento de la demanda y el crecimiento de las fuentes de energías renovables –a precios competitivos– en la matriz energética podrán alterar la tradicional lógica de la generación centralizada y de las grandes empresas rumbo a la microgeneración.

En esta nueva configuración, toda la demanda va paulatinamente siendo atendida sin necesidad de contar con grandes líneas de transmisión. Y en este marco de transformación se realizó la Escuela São Paulo de Ciencia Avanzada en Energías Renovables, que tuvo lugar en Brasil entre los días 23 de julio y 3 de agosto, en la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo. Dicho evento reunió a algunos de los más renombrados investigadores de áreas tales como las de energía eólica, energía solar fotovoltaica y energía solar térmica, energías renovables marinas, biomasa e hidrógeno.

El encuentro contó con el apoyo de la FAPESP en la modalidad Escuela São Paulo de Ciencia Avanzada (ESPCA), cuya intención consiste en atraer talentos hacia los cursos de posgrado y los centros de investigación científica del estado de São Paulo. Participaron en la escuela 160 estudiantes, de los cuales 50 eran extranjeros de 33 nacionalidades, que contaron con el apoyo económico total de la FAPESP. 

“No se puede saberlo aún, pero podemos pensar que dentro de 40 ó 50 años caractericemos a esto que está ocurriendo actualmente como una revolución, tal como hubo la revolución industrial y después la de la electrónica, la de la informática. Estamos viviendo un cambio sumamente importante en la forma de generación y distribución de energía eléctrica, en el cual los clientes, en la actualidad entes pasivos del sistema generador, pasan a ser también productores”, dijo José Roberto Simões-Moreira, coordinador de la ESPCA en Energías Renovables.

Simões explica que la transformación de los clientes en generadores locales de energía eléctrica (microgeneración) reviste muchos desafíos. “Hay que gestionar todo eso. Cuando los clientes puedan vender la energía que generan con sus paneles solares fotovoltaicos o con pequeños generadores eólicos, se alterará el concepto de generación centralizada de energía eléctrica. Muchas empresas distribuidoras ya están estructurándose para vender servicios en el área energética con la finalidad de ayudar a los clientes a adaptarse al sistema, a gestionar y a almacenar energía eléctrica”, dijo.

Actualmente, la producción local de energía en Brasil, ya sea mediante paneles solares fotovoltaicos o mediante pequeños aerogeradores, puede deducirse de la cuenta de energía del cliente. Sin embargo, de acuerdo con la legislación brasileña, el excedente no se vende. “Así nadie va a querer invertir en un sistema para producir excedentes por microgeneración”, dijo Simões.

Debido a ello, existe mucho espacio para el desarrollo de nuevas tecnologías, además de los sistemas de distribución y gestión con redes inteligentes, generación distribuida y mediante la aplicación de los conceptos de la eficiencia energética.

“Lo que se ve es el siguiente movimiento: la tecnología va alimentando el uso y el uso engendra mejoras de la tecnología, todo en un ciclo virtuoso. Así se aumenta la escala y, por consiguiente, algo típico del área industrial, el precio disminuye”, dijo Simões a Agência FAPESP.

Éste es el caso de la energía solar fotovoltaica. En una clase de la ESPCA en Energías Renovables, el profesor Stefan Krauter, de la Universidad de Paderborn, en Alemania, hizo referencia a la baja del costo de la energía producida mediante sistemas fotovoltaicos.

“Hace 25 años, cuando empecé a trabajar con energía solar, el costo de la producción era de 2 dólares el kilovatio-hora: era muy pero muy caro. Actualmente está en 0,02 dólar el kilovatio-hora. Con este valor se puede competir con las termoeléctricas”, dijo Krauter.

Sin embargo, el investigador remarca que el precio les llega a los clientes en alrededor de 1 dólar debido a los impuestos, la distribución y los costos de las concesionarias. “En líneas generales, cada vez que la producción se duplica, el precio cae un 24%. El problema del precio no reside en la generación sino en su distribución, en los impuestos, por ejemplo”, dijo Krauter.

De acuerdo con José Aquiles Baesso Grimoni, docente de la Escuela Politécnica de la USP, existen dificultades para la expansión de la generación distribuida, fundamentalmente la que producen los propios consumidores, ahora conocidos como prosumidores (una combinación de las palabras productores y consumidores). Sucede que estos nuevos tipos de consumidores –que también producen energía– pueden inyectar sus excedentes de energía en el sistema y deducirlo de sus facturas, y pueden incluso independizarse de la energía de la distribuidora. Sin embargo, esto haría que las distribuidoras tuvieran dificultades para mantener su infraestructura de redes.

“Si los clientes generan su propia energía y no necesitan más la red, ¿quién solventará la red? Por eso existe el debate concerniente a separar la energía del cableado. Al cableado lo pagarán los consumidores, aun cuando no necesiten la red de distribución. Esto ya está ocurriendo en Alemania y en Estados Unidos”, dijo Baesso Grimoni, quien también fue uno de los disertantes de la ESPCA en Energías Renovables.

Si bien la tecnología de las energías renovables ya se encuentra consolidada, existe espacio para la concreción de avances tecnológicos. En la actualidad, los paneles fotovoltaicos, por ejemplo, tienden a fabricarse con membranas y películas poliméricas que dotan de una mayor flexibilidad a las matrices instaladas arriba de las edificaciones.

“Incluso con el mercado afianzado, existen oportunidades. En el caso de las fotovoltaicas, por ejemplo, existe aún el problema de que sólo funcionan durante el día. Una preocupación reside en cómo almacenar esa energía. Acá en la ESPCA quedó demostrado que el 50% de un sistema de estación fotovoltaica corresponde a almacenamiento. Corresponde a batería”, dijo Simões.

Lo propio sucede con la energía eólica, la fuente que más crece en Brasil. Sin embargo, esta fuente se encuadra dentro del concepto de generación centralizada, con grandes parques generadores en los cuales la energía es inyectada en el Sistema Integrado Nacional, lo que permite que lo que se produce en una punta del país pueda consumirse en la otra.

Potencia renovable

Actualmente, la porción correspondiente a las energías renovables (eólica, biomasa y solar) ya supera a la energía fósil en la composición de la matriz energética brasileña. De acuerdo con datos de la Agencia Nacional de Energía Eléctrica (Aneel) del país, el 66,7% de la potencia eléctrica brasileña proviene de las centrales hidroeléctricas, por delante de la energía fósil (el 15,9%), la eólica (un 7,8%), la biomasa (el 8,7%), diversas fuentes importadas (un 4,8%), la nuclear (el 1,8%) y la solar (un 0,7%).

De acuerdo con Baesso Grimoni, la tendencia apunta hacia una matriz energética más híbrida, prácticamente con todas las fuentes renovables. “De este modo es posible crear sistemas complementarios, combinar la producción, analizar las situaciones, las condiciones de sequía por ejemplo, y los lugares en donde una determinada fuente resulta más interesante”, dijo.

“Es una cuestión de política energética que debe ecualizarse, pues parece que estamos entrando fuera de fase: las energías renovables están aumentando, las otras están mermando y estamos invirtiendo más en las que están cayendo, tal como en el caso de las centrales termoeléctricas”, dijo Simões.

Existen a su vez otros retos, como el que representa la energía de biomasa. Las centrales de azúcar y alcohol, fuertemente ligadas a los sistemas de cogeneración –mediante la quema de bagazo de caña de azúcar, que constituye en éstas un sobrante, por ejemplo, esa energía se inyecta al sistema eléctrico–, producen la energía eléctrica que demandan y exportan el resto hacia la red generando ingresos.

“Es un sistema inteligente, pues genera energía justamente en el momento de sequía. Tan es así que el bagazo de la caña se está transformando en commodity: hay mercado para ello”, dijo Simões.

Hidrógeno del etanol

Otro competidor muy fuerte y que fue ampliamente abordado en la Escuela São Paulo de Ciencia Avanzada en Energías Renovables es el hidrógeno. Como fuente, éste puede transformarse mediante la acumulación de energía producida a partir de la electrólisis del agua, por ejemplo. Es posible producir hidrógeno y acumular y utilizar la energía a la noche con los aparatos denominados células de combustible.

“Existen estudios acá en Brasil referentes a algunas técnicas de producción de hidrógeno no mediante electrólisis sino partiendo de algunas reacciones químicas, mediante la utilización de etanol, por ejemplo”, dijo Simões. En ese proceso, el etanol pasa por una reacción química con vapor de agua para la producción de gas hidrógeno.

Simões cree que la producción de hidrógeno a partir del etanol puede erigirse en una opción para la industria de azúcar y alcohol. “Los combustibles automotores en Brasil se basan en el petróleo (gasolina, gasoil y gas natural) o en el etanol. Pero si se resuelve el problema del costo de las baterías automotrices y los coches eléctricos ganan mercado, ¿qué haremos con nuestro etanol? Éste es un problema con el cual la industria de azúcar y alcohol del país debe preocuparse, y las células de combustible con hidrógeno producido con base en etanol pueden constituir una solución”, dijo.