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Modernización de centrales hidroeléctricas en América Latina: ¿una oportunidad en la crisis COVID-19?

Centrales hidroeléctricas y Covid-19

Arturo D. Alarcón (BID) – María Ubierna Aparicio (IHA)

.: La modernización y digitalización de las hidroeléctricas permitirán a estas instalaciones apoyar la transición energética en la región

En 2019 la capacidad instalada hidroeléctrica alcanzó 1,308 GW a nivel mundial (17% de la capacidad total). Ese año se generaron 4,305 TWh, suficiente energía eléctrica para abastecer la demanda mundial por más de dos meses. Con esta participación, la energía hidráulica continúa siendo la mayor fuente de energía renovable. En nuestra región la hidroelectricidad es aún más relevante, con un total de 196 GW instalados, provee cerca de la mitad de la electricidad.

América Latina y el Caribe (ALC) es la segunda región de mayor crecimiento para esta tecnología, según la Asociación Internacional de Hidroelectricidad (IHA, por sus siglas en inglés). En el mediano plazo, se prevé que la hidroelectricidad seguirá siendo la mayor fuente de electricidad renovable en ALC, debido a sus múltiples beneficios, incluyendo el respaldo a la instalación de generación intermitente (eólica y solar), y el apoyo para la adaptación y mitigación del cambio climático. Existe aún un vasto potencial hidroeléctrico aun no explorado, que podrá ser parcialmente desarrollado de forma sostenible.

Pero dejando de lado nuevos desarrollos, que deberán ser estudiados detalladamente, los cerca de 200 GW de capacidad ya instalada serán un elemento esencial de la matriz eléctrica del futuro, facilitando una transición hacia una energía de bajo carbono en los países que aun dependen de combustibles fósiles, y garantizando la seguridad energética en aquellos países con altos recursos renovables intermitentes. Para ello es esencial mantener la flota hidroeléctrica existente en condiciones óptimas de funcionamiento; se necesitan acciones inmediatas.

En el escenario actual, donde muchos países están experimentando una transición energética, la modernización de centrales hidroeléctricas requiere ir más allá del mantenimiento “business as usual”.

El desarrollo de la energía hidroeléctrica en ALC tuvo un pico en las décadas entre 1960 a 1980, con el desarrollo de plantas de gran escala (incluyendo proyectos binacionales). En esta época se desarrollaron muchas centrales hidroeléctricas con capacidad de embalse, que permiten hoy el almacenamiento estacional o incluso plurianual de agua y energía. Durante estas décadas, la capacidad instalada en la región de ALC se multiplicó por cinco. Como resultado, hoy se estima que 70 GW ya han excedido su vida útil.

Necesidad de modernización del parque hidroeléctrico

Se entiende por modernización cualquier tipo de rehabilitación, renovación o actualización de sistemas, equipos e infraestructura civil de una central hidroeléctrica, que la lleva a condiciones óptimas para operar dentro de las nuevas y cambiantes demandas de los sistemas eléctricos. Esto incluye proporcionar un mayor rendimiento de generación, incrementar la resiliencia y adaptación al cambio climático de las centrales. Los proyectos de modernización incluyen también la renovación de los sistemas de control, a fin de que las centrales puedan proveer los servicios auxiliares para permitir la penetración de fuentes intermitentes de energía renovable en el sistema.

En el escenario actual, donde muchos países están experimentando una transición energética, la modernización de centrales hidroeléctricas requiere ir más allá del mantenimiento “business as usual”. La digitalización de los activos será crucial para proporcionar servicios avanzados de flexibilidad de la red, sin comprometer la confiabilidad de las centrales hidroeléctricas. La recopilación y el procesamiento de datos en tiempo real permitirán ajustes de generación de energía hidroeléctrica a las necesidades de la red con mayor seguridad, así como una mayor producción de generación, coordinada con otras fuentes renovables. Además, la planificación de la energía hidroeléctrica sostenible puede beneficiarse de técnicas avanzadas de procesamiento e información satelital digital.

Desde 2018, el BID ha estado trabajando con la IHA, para avanzar en el conocimiento sobre la modernización y digitalización de la energía hidroeléctrica en ALC, a través de eventos y publicaciones. A fin de continuar estos esfuerzos, en el 2019 el BID y la IHA iniciaron un estudio para identificar el potencial de modernización de la flota hidroeléctrica y estimar la necesidad de inversión en la región.

El estudio cubrió 363 centrales de más de 10 MW y más de 20 años de antigüedad, en 26 países de América Latina y el Caribe, y con una capacidad instalada de 127 GW (65% de la capacidad instalada total en la región). Como resultado del análisis se identificaron aquellas centrales con necesidades de modernización “alta”, “media” o “baja”. Asimismo, se identificaron las necesidades de inversión, en base a un análisis de costos de 100 proyectos de modernización ya ejecutados (la estimación incluye equipos electromecánicos y sistemas, no se estimaron los costos de obras civiles, por la dificultad de esta estimación sin una visita de campo).

En total, considerando las centrales con una necesidad de rehabilitación “alta” y aquellas con una necesidad “media” (es decir no urgente, pero necesaria), la inversión estimada la región fue de US$ 33,6 mil millones. Casi la mitad de esta inversión se concentra en Brasil, US$ 15,3 mil millones, mientras que la subregión andina y el Cono Sur (excluyendo Brasil) tienen una necesidad de inversión estimada de aproximadamente US $ 6 mil millones, en cada caso.

La necesidad más urgente de modernización se concentra en 20 centrales, con una capacidad instalada total de más de 15 GW, y que requerirían más de US$ 5 mil millones de inversión.

La necesidad más urgente de modernización se concentra en 20 centrales, con una capacidad instalada total de más de 15 GW, y que requerirían más de US$ 5 mil millones de inversión. Por otro lado, otras 210 centrales, con más de 57 GW de capacidad instalada, tienen una necesidad media de modernización, es decir que en los próximos años esta inversión debería ser incluida en la planificación del sector.

COVID-19: ¿una oportunidad para pensar en la modernización de hidroeléctricas?

A mayo de 2020 la pandemia Covid-19 está en pleno desarrollo en América Latina y el Caribe, y tendrá un impacto cuya magnitud es aún difícil de predecir en la economía regional. Entre uno de los efectos inmediatos de la crisis, las medidas de prevención sanitaria adoptadas han generado una disminución en la demanda de electricidad, debido principalmente a la retracción de la actividad económica, y a la modificación en el patrón de consumo. Un análisis del BID muestra que la demanda de electricidad se ha reducido hasta 30% en algunos países durante las semanas de confinamiento. A medida que la pandemia se extiende y profundiza, la reducción de la demanda se traduce en una caída de recaudación tarifaria de las empresas distribuidoras, atravesando todos los subsegmentos del sector, y amenazando su sostenibilidad. Como resultado de la disminución de la demanda, muchas de las inversiones programadas para generación y transmisión han sido pospuestas, dejando en suspenso la supervivencia de las cadenas productivas que apoyan estos sectores.

En los próximos meses los países deberán definir y tomar rápidamente acciones para reactivar la economía. Entre estas acciones serán claves el fomento de la inversión en infraestructura sostenible, y la reactivación de la actividad productiva e industrial. Asimismo, el brote del COVID-19 ha dejado en evidencia la urgencia de impulsar la digitalización en todos los ámbitos de la economía, a fin de incrementar su resiliencia ante otras emergencias similares o desastres naturales.

En este contexto, la inversión en modernización de hidroeléctricas se presenta como una oportunidad, al ser inversiones que ayudarán a reactivar la cadena productiva de equipos (muchos de fabricación local), y que son intensivas en mano de obra (en el caso de rehabilitación de obras civiles). Asimismo, estas son inversiones de menor duración que la construcción de centrales nuevas, y con menores impactos ambientales o sociales. La reducción del crecimiento de la demanda de electricidad en este periodo de crisis y postcrisis podrá significar que en este caso la parada de algunas centrales hidroeléctricas tendrá un costo menor para el sistema, ya que no deberán ser sustituidas por otras centrales mientras se encuentran en rehabilitación. La modernización y digitalización de las hidroeléctricas permitirán a estas instalaciones apoyar la transición energética en la región, y continuar proveyendo energía por las próximas décadas, incrementando la seguridad energética y resiliencia climática.

(Artículo del blog del Banco Interamericano de Desarrollo publicado en mayo pasado)

Arturo D. Alarcón es Especialista senior de la División de Energía del Banco Interamericano de Desarrollo, con Ph.D. en Ingeniería Eléctrica.

María Ubierna Aparicio es Especialista en energía hidroeléctrica y punto focal del equipo de investigación y políticas de la Asociación Internacional de Energía Hidroeléctrica (IHA, por sus siglas en inglés).

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