Efectos secundarios de las renovables

La generación eléctrica consiguió reducir las emisiones de gases de efecto invernadero a través de la creciente participación de las renovables. En muchos países europeos, entre ellos España, la contribución de las renovables ya se acerca a un 20% de la producción total. Todo esto es un acontecimiento muy positivo.
Por desgracia, esto no es el fin de la historia. Las energías renovables son la mejor herramienta – junto a la eficiencia energética – que tenemos a nuestra disposición para reducir las emisiones en la generación eléctrica, pero son una solución que tiene efectos secundarios. Muchos países tienen problemas a la hora de descarbonizar el sector eléctrico. En este blog ya hablé, en varias entradas, de los ejemplos de Japón, Gran Bretaña y Alemania (ver entradas sobre Alemania, sobre Gran Bretaña, sobre Japón y Alemania). En aquellas entradas me dediqué sobre todo a problemas muy especiales de los diferentes mercados. Hoy intento describir otro problema más global relacionado a las renovables que todavía no describí en detalle en las entradas anteriores: la variabilidad de la generación renovable.
Como las renovables se aprovechan de fenómenos climatólogos (radiación solar, viento, etc.), la producción renovable es menos previsible que la de las centrales tradicionales (térmicas). La energía eólica es la más problemática en este sentido; para la generación solar, al menos sabemos que no hay producción durante la noche. Pero la mayor parte de la producción renovable es eólica, y prever el recurso eólico es mucho más difícil. Obviamente existen emplazamientos donde generalmente hay más viento, unos cuantos en Galicia por ejemplo, pero estas cifras se refieren a cantidades totales de viento durante una época muy larga (un mes, año, etc.). No hay seguridad ninguna de que haya viento y producción eólica el miércoles que viene a la hora X.
Esta volatilidad de las renovables ha llevado a los economistas a hablar de la demanda eléctrica residual. Ésta es aquella parte de la demanda eléctrica que resta, después de que entró la producción renovable. La demanda residual tiene que ser cubierta por el resto de centrales no-renovables. Varios estudios indicaron que la volatilidad de esta demanda residual aumenta con la participación de las renovables (eólica) en el sistema eléctrico (ejemplos de estudios: 1, 2). Cuanto más varía la demanda residual, más flexibles tienen que ser el resto de plantas tradicionales. Las nucleares no son nada flexibles, tardan días en arrancar y apagarse. Las plantas de gasóleo, gas y carbón son relativamente flexibles. Si las renovables aumentan la volatilidad de la demanda residual, necesitaríamos más plantas flexibles de gas, carbón y gasóleo en el futuro – simplemente para poder encenderlas durante aquellos momentos en los que haya poco sol y viento. Pero, ¿quién va a construir estas plantas adicionales? No hay incentivo para invertir en ellas. Esto es porque solamente serían necesarias y activas durante muy pocas horas al año, con lo cual nadie asumiría una inversión tan extensa para algo que genera ingresos tan escasos. Como indica Timo Dubbeling en una entrada reciente en el European Energy Review, habrá que atacar este problema desde varios ángulos.
Primero, puede ayudar un sistema de recompensa por capacidad de reserva. De esta manera se pagaría una cuota a las centrales de reserva aunque no produzcan. Esto sería una recompensa por la disponibilidad productiva. La idea es la misma que la de un médico que está de guardia, al que se le paga por sus horas de guardia, incluso si no se presenta ninguna emergencia. Muchos países Europeos ya tienen un sistema de remuneración por capacidad de reserva en generación eléctrica (España, Portugal, Irlanda, Grecia, países de la zona Nordpool, y recientemente Italia, Francia, Gran Bretaña y Alemania están preparando sus propios sistemas).
Otras soluciones se orientan a la reducción de la volatilidad de la demanda residual. La ampliación de la red eléctrica Europea podría reducir la volatilidad, ya que los temporales son diversos por Europa. Durante tiempos de poca generación renovable en España, se podría importar energía eólica de regiones europeas donde sí haya viento, reduciendo así la necesidad de capacidad de reserva en España. En una entrada anterior me dediqué a los problemas que seguimos teniendo con la ampliación de las redes, pues los avances son (demasiado) lentos.
También podrían ayudar las herramientas para mejorar la gestión de la demanda, como los “smart meters”. De esta manera los consumidores podrían desplazar su demanda eléctrica a horas con disponibilidad de energía renovable. La volatilidad de la demanda residual se reduciría porque los picos de demanda coincidirían mejor con los picos de producción renovable.
En este sentido también podrían ayudar los sistemas de almacenamiento de energía eléctrica. En mi última entrada expliqué la importancia que tiene el almacenamiento de electricidad  para el éxito del coche eléctrico; pues podría ser igual de impactante para el sistema eléctrico. Lógicamente, también sería posible reducir la volatilidad de la demanda residual si hay disponibilidad asequible de almacenamiento de electricidad. De momento los embalses son la mejor forma de almacenamiento energético (y la única económicamente sensata), pero requieren una tipología muy especial que normalmente no se encuentra cerca de los grandes centros de consumo. Para conseguir reducciones decisivas en la volatilidad de la demanda residual, hacen falta más innovaciones tecnológicas en el ámbito del almacenamiento.