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1 INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY ESCUELA DE GOBIERNO Y TRANSFORMACIÓN PÚBLICA “LAS ENERGÍAS HÍBRIDAS Y/O RENOVABLES COMO MODELO ALTERNATIVO DE SUMINISTRO PARA LOCALIDADES AISLADAS DE LA RED ELÉCTRICA EN MÉXICO, 2020: UNA PROPUESTA DE POLÍTICA PÚBLICA” TESIS PRESENTADA COMO REQUISITO PARCIAL PARA OBTENER EL GRADO ACADEMICO DE: MAESTRA EN ADMINISTRACIÓN PÚBLICA Y POLÍTICAS PÚBLICAS POR: CARLA VILCHIS MUNGUIA MONTERREY, N.L. DICIEMBRE DE 2020 2 CONTENIDO Introducción ............................................................................................................................................ 3 Capítulo 1. Los “pueblos sin luz”: problemática de las localidades que carecen de servicio eléctrico en México, 2020 ........................................................................................................................................... 7 1.1. El Sistema Eléctrico Nacional ........................................................................................................ 7 1.2. Cobertura de la red eléctrica en México .................................................................................... 13 1.3. El problema de las localidades no integradas a la red eléctrica................................................. 18 Capítulo 2. Modelos alternativos para el suministro eléctrico en localidades aisladas de la red eléctrica: un comparativo mundial ....................................................................................................... 23 2.1. Las energías limpias y los modelos alternativos de generación eléctrica .................................. 23 2.2. Tipos de energías alternativas y su almacenamiento: solar, eólica y biomasa .......................... 28 2.2.1. Energía solar ........................................................................................................................ 29 2.2.2. Energía eólica ...................................................................................................................... 31 2.2.3. Biomasa ............................................................................................................................... 34 2.3. La experiencia del empleo de modelos eléctricos alternativos en comunidades rurales de América Latina y el resto del mundo ................................................................................................. 36 Capítulo 3. Energías híbridas o renovables: una oportunidad para la electrificación de las localidades aisladas en México. Análisis de políticas públicas ................................................................................. 42 3.1. La política pública actual en materia de energía eléctrica en México ....................................... 42 3.2. Las energías híbridas y renovables ............................................................................................. 48 3.3. La generación de microsistemas eléctricos renovables en comunidades aisladas de México .. 53 Capítulo 4. Impulsar las energías híbridas o renovables en localidades aisladas de la red eléctrica: recomendaciones de política pública a nivel nacional .......................................................................... 59 4.1. Los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) 7 y 11 ................................................................. 59 4.2. Comparación de buenas prácticas con energías renovables ..................................................... 67 4.3. Lineamientos y recomendaciones de política pública ............................................................... 72 4.4. Análisis FODA de las propuestas planteadas .............................................................................. 82 Conclusiones .......................................................................................................................................... 90 Bibliografía............................................................................................................................................. 93 3 INTRODUCCIÓN El suministro de energía eléctrica en México no es suficiente para proveer a todas sus localidades. En pleno siglo XXI, aún existen comunidades que carecen de este importante servicio. Esto ocurre, sobre todo, en lugares lejanos de las urbes, con pequeños grupos poblacionales. Si bien no se trata en sí de localidades inaccesibles, puesto que cuentan con caminos que permiten llegar hasta ellas, sí son lugares a los que la red eléctrica nacional no llega, por lo que no gozan del suministro de energía eléctrica. La falta de una cobertura total de la red del sistema eléctrico en nuestro país se debe, en parte, a la carencia de políticas energéticas que impulsen la satisfacción total de este recurso para la población. Se necesitan esquemas regulatorios mejores, que contemplen el acceso energético para todos, y que busquen proveer el servicio bajo tarifas adecuadas, técnica y financieramente sustentables. De esta forma, será posible incrementar la calidad de vida de estas comunidades, mejorando el desarrollo económico y social del país. Parte del problema de falta de cobertura de la red eléctrica se debe a que el actual esquema eléctrico posee limitaciones fuertes, ya que deja una brecha entre las zonas de generación y las apartadas zonas a las cuales la red no llega y que, debido a motivos de índole económica, no sería rentable que llegaran. Es por ello que, en otros países, se cuenta con la experiencia de creación de sistemas de energía local basados en micro-redes con energías renovables y/o sistemas híbridos, que combinan diferentes métodos de generación de energía. Con esto, se ha logrado satisfacer las necesidades de comunidades vulnerables, a través de la instalación de paneles solares y otros aditamentos. En el contexto actual las energías renovables constituyen una de las principales herramientas para alcanzar la cobertura total de energía eléctrica. Tomando en cuenta lo anterior, y considerando que el objetivo número 7 de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Organización de las Naciones Unidas (ONU) aboga por la promoción de las energías amigables y no contaminantes, mientras que el objetivo número 11 persigue la transformación de las ciudades y comunidades en sostenibles, se propone que para hacer frente a las limitaciones del servicio eléctrico provisto bajo las tecnologías y condiciones actuales, es preciso 4 impulsar la electrificación de las localidades que carecen de servicio eléctrico México a través del diseño de políticas públicas que consideren la implantación de modelos alternativos de suministro eléctrico, como lo son las energías híbridas o renovables. Esto permitiría contar con un modelo de electrificación sustentable para estas comunidades, resolviendo las dificultades que han llevado hasta la actualidad a carecer de tan importante recurso. Ante este escenario cabe plantearse la siguiente pregunta general: ¿Cómo se puede impulsar la electrificación de las localidades que carecen de servicio eléctrico en México en 2020? Así como las siguientes cuestiones particulares: • ¿Cuál es la problemática de las localidades que carecen de servicio eléctrico en México en 2020 y cuáles son sus consecuencias? • ¿Qué modelos alternativos existen para el suministro eléctrico en localidades aisladas de la red eléctrica en el mundo? • ¿Qué oportunidades ofrecen las energías híbridas o renovables para la electrificación de localidades aisladas de la red eléctrica frente a las limitaciones del servicio provisto bajo las tecnologías y políticas públicas actuales en México? • ¿Qué recomendaciones de política pública son necesarias para impulsar las energías híbridas o renovables en la electrificaciónde localidades aisladas de la red eléctrica en México? Estas serán las cuestiones a las que se buscará dar respuesta en la presente investigación. De tal manera que el objetivo que se plantea aquí es: Proponer recomendaciones de política pública que consideren la implantación de modelos alternativos de suministro eléctrico, como lo son las energías híbridas o renovables, para la electrificación de las localidades que carecen de este servicio en México en 2020, haciendo frente así a las limitaciones del servicio provisto bajo las tecnologías y condiciones actuales. De manera particular se pretende: • Exponer la problemática de las localidades que carecen de servicio eléctrico en México en 2020 y sus consecuencias. 5 • Identificar los modelos alternativos que existen para el suministro eléctrico en localidades aisladas de la red eléctrica en el mundo. • Dimensionar las oportunidades que ofrecen las energías híbridas o renovables para la electrificación de localidades aisladas de la red eléctrica frente a las limitaciones del servicio provisto bajo las tecnologías y políticas públicas actuales en México. • Elaborar recomendaciones de política pública son necesarias para impulsar las energías híbridas o renovables en la electrificación de localidades aisladas de la red eléctrica en México. El tema de investigación propuesto resulta de particular interés en términos de la importancia que posee el acceso universal a la energía para el desarrollo de la humanidad y de México, incluidos sus pueblos y comunidades, muy a menudo rezagados de los planes del desarrollo económico y social. Con las recomendaciones de política pública a elaborar, se podrá dar un giro a la política pública energética y conducirla hacia el logro de los ODS a los que se aludió poco antes. Finalmente, el documento emanado de la presente investigación servirá para abonar al conocimiento de la disciplina y sentar un antecedente sobre la problemática y sus posibles soluciones, con el fin de que sirva en un futuro inmediato a quienes tienen la responsabilidad de tomar decisiones sobre estos temas. Para cumplir satisfactoriamente con los objetivos planteados en esta investigación, en primer lugar, se llevará a cabo una caracterización de los “pueblos sin luz” que aún existen en México, para ello será necesario conocer la historia de la electrificación en México y del Sistema Eléctrico Nacional. En el segundo capítulo, se expondrán los diferentes modelos alternativos de electrificación que existen actualmente y que tienen por base la utilización de energías renovables; durante este capítulo se podrán conocer diferentes casos y aplicaciones de estos modelos en contextos similares a los de México; la intención de fondo es recuperar las experiencias y aprendizajes que han legado estos casos a los proyectos de electrificación en comunidades aisladas. En el tercer capítulo, se analizarán las posibilidades que ofrecen estos modelos alternativos y las energías renovables para electrificar a las comunidades aisladas que aún carecen de este servicio. Finalmente, dentro del marco de los ODS se realizarán 6 propuestas y recomendaciones de políticas públicas en materia energética que es posible implementar en México para alcanzar los objetivos antes mencionados. 7 CAPÍTULO 1. LOS “PUEBLOS SIN LUZ”: PROBLEMÁTICA DE LAS LOCALIDADES QUE CARECEN DE SERVICIO ELÉCTRICO EN MÉXICO, 2020 1.1. El Sistema Eléctrico Nacional El Sistema Eléctrico Nacional (SEN) cuenta con una larga e interesante historia que, en cierta medida, ha determinado gran parte su funcionamiento actual y de la forma en que se constituye. Conocerla es relevante dado que a través de ella es posible explicar muchas de limitantes y alcances que hoy en día presenta. En México, como en pocos países, la historia de la industria energética tiene un peso considerable sobre las decisiones que se toman en política sobre la materia. Generalmente, cuando se inicia un debate sobre este tema, la historia irrumpe inmediatamente en la discusión y su palabra juega un papel central al momento de tomar decisiones. Para muchos mexicanos, la historia nacional y la historia de la industria energética son prácticamente lo mismo. De ahí que un buen número de personas considere a las empresas paraestatales del sector energético como una parte fundamental de la identidad nacional. Los debates acerca del sector energético nacional que han tenido lugar en los últimos años demuestran este punto. Para comprender cómo es que la cuestión energética llegó a ocupar un lugar central en la conformación de la identidad nacional es necesario conocer un poco de su historia. Si bien, como señala Terán Bobadilla, en las primeras décadas del México independiente se otorgaron concesiones para la instalación de los primeros telégrafos eléctricos, no fue sino hasta 1879 cuando se dio inicio a la electrificación del territorio mexicano. Esto ocurrió con la instalación de la primer termoeléctrica en León, Guanajuato que tenía un propósito muy específico: suministrar energía eléctrica a una fábrica textil ubicada en esta región. Cabe destacar que, desde entonces y hasta finalizar el siglo XIX, gran parte del consumo eléctrico nacional era realizado por la industria textil (Terán Bobadilla, 2015). Otro episodio memorable ocurrió en el año de 1881, cuando se instaló la primera red de alumbrado público en la ciudad de México. Este proyecto fue llevado a cabo por la Compañía Mexicana de Gas y Luz Eléctrica, una subsidiaria de la empresa alemana Siemens Halske. Así, durante estos primeros años de electrificación del país 8 los principales objetivos fueron abastecer de luz a los sectores textil y minero, y llevar alumbrado público a las ciudades del centro del país. En la mayoría de los casos todo esto era realizado por compañías extranjeras que contaban con la capacidad técnica que hasta entonces no existía en el país. Ya en el siglo XX, la compañía Mexican Light and Power instaló una planta hidroeléctrica en la ciudad de Necaxa. Durante la primera mitad de ese siglo, se convirtió en una de las empresas eléctricas más importantes del país: La Mexican Light and Power controlaba la Compañía Mexicana de Electricidad, la Compañía Mexicana de Gas y Luz Eléctrica y la Compañía Exploradora de las Fuerzas Eléctricas de San Ildefonso y para 1937 controlaba el 50% del ramo eléctrico del país. (Terán Bobadilla, 2015: 115). Esta dinámica en los proyectos de electrificación del país fue la constante durante las primeras décadas del siglo XX, las empresas extranjeras realizaron la mayor parte de los proyectos de cobertura eléctrica. Por lo que, en muchas ocasiones y sobre todo más allá del centro del país, era el capital privado el que se encargaba de invertir en la producción de energía eléctrica que suministrara a sus empresas y fábricas. El dotar de energía eléctrica a otras regiones y ciudades del país era un objetivo secundario, por lo que en gran parte de México la población carecía de este servicio (Calvo Aguilar, 2016). Este escenario sólo cambiaría una vez consolidada la Revolución mexicana y con la llegada a la presidencia de figuras con una fuerte tendencia nacionalista, quienes advertían un riesgo para el desarrollo del país el hecho de que sectores estratégicos —como eléctrico— estuvieran a cargo de compañías extranjeras. Con la nacionalización del sistema de energía eléctrica, la compañía canadiense Mexican Light and Power se convirtió en Compañía Mexicana de Luz y Fuerza Motriz, y posteriormente en Luz y Fuerza —esta última logró construir más de 150 plantas en diferentes partes del país— (Calvo Aguilar, 2016). No obstante, en un inicio existían el sistema eléctrico padecía de grandes diferencias en la capacidad de producción con la que contaban las diversas plantas eléctricas del país yla calidad de los sistemas interconectados que se construyeron. Ello, producto de la falta de estandarización y profesionalización que caracterizó al sistema eléctrico nacional en sus primeros años. La creciente industrialización que 9 México experimentó a partir de la década de 1930 requería cada vez mayor consumo de energía eléctrica que el país no era capaz de producir. México no contaba con la infraestructura, tecnología y profesionistas suficientes para abastecer esta demanda (Calvo Aguilar, 2016). En 1933, el presidente Abelardo L. Rodríguez envió al Congreso de la República la iniciativa para crear la Comisión Federal de Electricidad (CFE). A partir de su aprobación, se inauguró un importante capítulo en la historia del sistema eléctrico nacional que marcó la historia de México. Con la reforma, se otorgó a la CFE un número importante de facultades, como gestionar todas las actividades relacionadas con la generación y distribución de energía eléctrica en todo el país, así como organizar a las empresas encargadas de la producción de energía que existían en el país hasta el momento. El objetivo era claro: llevar energía eléctrica a la mayor cantidad de lugares posibles En esta iniciativa también se establecía la preferencia de la CFE sobre cualquier distribuidor local o extranjero que existiera en el país y la capacidad para expropiar los bienes necesarios para su funcionamiento. Asimismo, se contemplaba la posibilidad de generación de energía hidroeléctrica en aquellos lugares donde se pudiera considerar viable. Es decir, se buscaba hacer uso de todos los recursos posibles para modernizar el país y dotar de mayor capacidad a la CFE y al Sistema Eléctrico Nacional, aunque existían muchas limitaciones. Estas medidas adquirieron más fuerza durante el periodo comprendido entre las administraciones de los expresidentes Lázaro Cárdenas y López Mateos —es decir, desde 1934 hasta 1964—. Poco a poco el Estado tomó el control de la industria eléctrica. En dicha época se llevaron a cabo importantes decisiones que impulsaron el crecimiento del Sistema Eléctrico Nacional; los primeros grandes proyectos de la CFE se ubicaron en Guerrero, Oaxaca, Michoacán y Sonora. Al mismo tiempo, estos planes iban acompañados de procesos de nacionalización de la industria eléctrica, los cuales durarían alrededor de 20 años hasta consolidarse en todo el territorio nacional. Sobre todo, la década de 1940 estuvo marcada por una serie de cambios en materia jurídica y política que permitieron avanzar con mayor rapidez en el proceso de nacionalización de la industria eléctrica. En 1949, el presidente Miguel Alemán 10 transformó la naturaleza jurídica de la CFE, instituyéndola como un órgano público descentralizado, con capacidad jurídica y con patrimonio propio. Esto le otorgó cierta ventaja sobre sus competidores extranjeros, quienes en un principio mostraron resistencia ante el avance de este órgano. Con el paso de los años todas las compañías extranjeras terminarían por ser incorporadas de algún u otro modo a la CFE (Terán Bobadilla, 2015). No obstante, fue hasta el año de 1960 que Adolfo López Mateos reformó la Constitución federal para dar sustento constitucional a la nacionalización de la industria de la energía eléctrica. Con este acontecimiento, se concluyó un largo proceso iniciado con la Revolución mexicana. Con el paso de los años, la CFE se convirtió en una de las empresas más grandes de América Latina dentro de su sector. Las consecuencias de estas políticas energéticas han tenido importantes repercusiones en el imaginario nacional y hasta la actualidad la mayoría de mexicanos asocia fuertemente las cuestiones relacionadas con la producción de energía con la identidad nacional. Durante muchos años, estas líneas en materia de política energética fueron respetadas y permanecieron sin ser cuestionadas, situación que cambió paulatinamente con la entrada del siglo XXI. Desde la década de 1990 poco a poco la tendencia antes descrita cambió y se presentar diferentes intentos de abrir el sector energético mexicano a la participación de inversión extranjera y hacerlo más dinámico y competitivo a través de ella. No obstante, la mayor parte de estos esfuerzos encontraron una fuerte oposición tanto dentro del propio ámbito político como en la misma sociedad mexicana. Fue hasta el año 2008 cuando Felipe Calderón presentó un conjunto de reformas estructurales, entre las cuales se encontraba la Reforma energética, que el debate volvió a plantearse con insistencia e intensidad. Esta reforma trajo como resultado un conjunto de documentos en los cuales se otorgaba mayor autonomía e independencia a la Secretaría de Energía y se hacía hincapié en la necesidad de contar con un plan de transición energética y buscar el aprovechamiento de las energías renovables (Gutiérrez, 2014). Actualmente, el sector energético a nivel global es uno de los más dinámicos y competitivos que existe. A partir de la entrada del presente siglo, este sector ha experimentado transformaciones aceleradas en su composición, asociadas a la 11 demanda cada vez más grande de energía, así como el desafío ecológico a nivel mundial que exige respuestas rápidas y el tránsito hacia energías renovables y no contaminantes. Ambas cuestiones, aunadas a muchas otras, obligaron a repensar los paradigmas existentes alrededor de la producción de energía eléctrica. El presente es, sin lugar a dudas, un contexto problemático en la medida que existen tendencias que se contraponen. Pues, por un lado, la mayor demanda de energía empuja a los países a hacer uso de los medios y fuentes de energía tradicionales, con lo que se refuerza cierta inercia. Por otro lado, la preocupación generada por las consecuencias presentes y futuras del cambio climático llevan a repensar todo el sistema de producción y consumo de energía y requiere de decisiones inmediatas y contundentes. Esta es la encrucijada en la que se encuentran los gobiernos y la industria energética en la actualidad. Según datos de la propia Secretaría de Energía, entre el año 2004 y 2014 el consumo de energía eléctrica en México aumentó un 2.9% anual, en este último año se ubicaba en 244,673.1 GWh. En 2014, la capacidad instalada eléctrica era de 65,451.8 Megawatt (MW), si se realizaba el desglose se encontraba que 83.1% pertenecía a la CFE, 8.9% correspondía a autoabastecimiento, 5.4% cogeneradores y un 2.7% por otro tipo de consumidores. En cuanto a las fuentes utilizadas para generación de energía, el carbón, gas natural y combustóleo ocupaban el porcentaje más alto (82.1%); no obstante, presentaron una reducción del 3% entre el período de mencionado. Por su parte, la generación a través de fuentes no fósiles representó el 17.9% (Secretaría de Energía [SENER], 2015). Mucho se ha discutido sobre la forma en la que la Reforma Energética de Peña Nieto afectó a Pemex y al sector de hidrocarburos; sin embargo, el debate acerca de su impacto en el sector eléctrico ha sido considerablemente menor. Durante la administración federal de 2012-2018, la CFE sufrió una restructuración importante derivada de la aprobación de la Reforma Energética, como se explica en el documento “Prospectiva del sector eléctrico 2015-2029”: “La CFE deja de ser organismo público descentralizado y se convierte en una empresa productiva del Estado, bajo un régimen completamente competitivo y donde podrá participar en las distintas actividades del mercado a través de empresas subsidiarias y filiales” (Sener, 2015: 24). 12 Así, la CFE pasó de un modelo de servicio público cuya finalidad era el interés social y la seguridad energética del país, a un modelo de negocio con una finalidad distinta: la productividad y la ganancia económica (Vargas Suárez, 2015). Esta reforma ha provocado una serie de tensiones entre el Estado yel mercado, pues si bien el cambio apuntó hacia la apertura y desregularización del sector energético, el proceso está guiado de fuertemente por el Estado. Como ha observado Víctor Rodríguez Padilla, la Reforma Energética deja abiertas dos posibilidades contrapuestas: la primera, donde el sector privado es el actor protagónico y el resultado es una industria eléctrica mixta con participación equitativa del Estado y la industria privada; y una segunda, donde el Estado y la CFE son protagónicos y continúa dominando la transmisión y distribución eléctrica, y en menor medida la generación y suministro (Rodríguez Padilla, 2015). Ahora la CFE contiende en el mercado eléctrico junto con otros competidores, provenientes en su mayoría de otros países. Por ejemplo, en el año 2015 se abrieron las primeras subastas para la generación de energías limpias done hubo presencia de importantes compañías extranjeras. En la actualidad, la infraestructura del Sistema Eléctrico Nacional está compuesta por cuatro fases (SENER, 2015): 1. Generación 2. Transformación y transmisión en alta tensión 3. Distribución en media y baja tensión 4. Venta a usuarios finales. Estas fases del Sistema están organizadas a través de nueve regiones a las que se denomina Sistema Interconectado Nacional. A su vez, éstas últimas son coordinadas por ocho centros de control, ubicados en Ciudad de México, Puebla, Guadalajara, Hermosillo, Gómez Palacio, Monterrey, Mérida y Mexicali. Además, existen pequeños sistemas aislados (SENER, 2015). La descripción anterior no alcanza para mostrar la complejidad del Sistema Eléctrico Nacional mexicano. Hoy en día, se encarga de dar servicio a la mayor parte de la población mexicana, así como a sus diversos sectores productivos. Se estima que alcanza cerca de un 98% de cobertura. Además, según datos del 2020, la 13 capacidad instalada de generación es de 80,000 MW, lo cual supera en 30,000 MW la cantidad alcanzada el año anterior. En cuanto a la proporción instalada de energías renovables intermitentes fotovoltaicas y eólicas se logró un 11.86% a finales del 2019 (SENER, 2020). La meta en materia de política energética de la presente administración federal es la autosuficiencia y soberanía energética, lo cual representa un cambio importante respecto a los propósitos de la pasada gestión. En este sentido, la visión que esta administración mantiene sobre la cuestión energética se asemeja a la que sostuvieron algunas administraciones del siglo pasado: como elemento diferenciador esta la pregunta acerca del lugar que ocupan las energías no renovables. 1.2. Cobertura de la red eléctrica en México Entre las características del Sistema Eléctrico Nacional en las que vale la pena ahondar se encuentra la cobertura. Actualmente, México destaca a nivel mundial por el porcentaje de cobertura que ha logrado alcanzar; prácticamente la totalidad del territorio mexicano cuenta con este servicio, a pesar de su extensión y de la complicada geografía que caracteriza a algunos sitios de este país. Se trata de un logro que llevó décadas obtener y que fue producto de las transformaciones que se destacaron en el apartado anterior. El alto porcentaje de cobertura eléctrica que se ha alcanzado es un logro que se explica por un conjunto de circunstancias: toma de decisiones políticas, la prioridad otorgada al sector energético y a las compañías nacionales, la demanda constante en la mejora de los servicios eléctricos por parte de los diferentes sectores productivos y de la sociedad. Ahora bien, estos mismos factores contribuyen a comprender los desafíos y limitaciones presentes. Desde una perspectiva histórica es posible observar cómo México siempre destacó dentro de la región en cuanto su proceso de electrificación. Diversos autores dedicados al estudio de los antecedentes y el avance de la electrificación en países de América Latina y en particular en México afirman que es complicado conocer con precisión la forma en cómo ocurrió este proceso. Esto, debido a que los datos cuantitativos históricos sobre cobertura, consumo —y demás relacionados— son 14 prácticamente inexistentes. Sin embargo, destacan que existen otras maneras de aproximarse a este tema para conocer la evolución de la electrificación en México. Una de las formas que se destacan para comprender el tema en cuestión consiste en ponerlo en relación con el avance que tuvieron otros países y comparando acontecimientos históricos. Lo primero que desde esta perspectiva se observa es que mientras que en los países industrializados de Europa la introducción de la energía eléctrica dio inicio con la iluminación, continuó con el transporte —trenes— y por último se introdujo a la industria; en los países no industrializados —como México y buena parte de América Latina— la dinámica fue distinta y se vio influida por diferentes aspectos sociales, políticos y económicos (Tafunell 2011). En este sentido, México se encuentra entre los países que mostraron una mejor recepción de la industria eléctrica desde sus inicios, pues junto con La Habana (1877) y Brasil (1879), fue de los primeros lugres en Latinoamérica en contar con iluminación eléctrica (1880). Para 1887 ya contaba con uno de los primeros sistemas públicos eléctricos del mundo, a la par que otros países de la región que iniciaron años antes. Desde muy pronto México destacó por atraer a importantes grupos de empresarios y a las compañías más modernas de la industria eléctrica; gran parte de los primeros proyectos de electrificación en México se realizaron en el centro del país, pues como es sabido se trataba de un país fuertemente centralizado. Esta región vivió un intenso proceso de electrificación, comparable en ritmo al que mantenían en Europa (Tafunell 2011). Otro dato destacable es que la electrificación en México estuvo marcada por una fuerte dependencia de los tres principales países productores de infraestructura eléctrica en aquel entonces: Alemania, Gran Bretaña y Estados Unidos. En el año de 1925 el 94.8% de las importaciones de equipo eléctrico provenían de estas naciones; situación que indudablemente creaba una dependencia que posteriormente fue vista como un peligro por parte de los diferentes presidentes de México. Con todo ello, para 1930 la capacidad eléctrica instalada de México era de 500,000 Kw, uno de los más altos dentro de la región, sólo por detrás de Brasil y Argentina (Tafunell, 2011). Como se ha expuesto en el apartado anterior, a partir de este año la industria eléctrica en el país sufrió importantes transformaciones. En primer lugar, el Estado, al tomar el mando de la industria eléctrica, buscó hacerse cargo de un sector que 15 consideraba estratégico para la seguridad y desarrollo del país. En segundo lugar, la administración mostró un fuerte interés en expandir la cobertura eléctrica por toda la nación —ya que hasta dicho año el principal objetivo había sido proveer a la industria de este servicio, y la mayor parte de la población carecía de él—. Si bien en un inicio la electrificación tuvo como prioridad los principales centros urbanos del país, poco a poco se impulsaron proyectos que llevaran los beneficios de este servicio a la mayor cantidad de localidades posibles, incluyendo las de tipo rural. El acceso a la energía eléctrica —tanto antes como en el presente— se considera un importante instrumento para combatir la pobreza, poder proporcionar a las comunidades otros servicios de calidad, tales como salud o educación y promover la creación de empleos. Por tales motivos, en las últimas décadas parte importante de las políticas energéticas y públicas han tenido entre sus objetivos llegar al 100% de cobertura de este servicio en el país. Desde 1990 el 98% de la población urbana contaba con electricidad y en el 2018 se alcanzó el 100% de cobertura en este tipode localidades. En cuanto al ámbito rural, el avance de la cobertura en estas zonas en las últimas tres décadas ha sido sorprendente, pues a inicios de 1990 la proporción de zonas rurales que contaban con energía eléctrica ascendía a 79% y para el año 2017 se acercaba al 98%. Se trata de un porcentaje muy alto y un importante logro si se considera que las condiciones geográficas del país en muchos casos representan un obstáculo significativo (Banco Mundial, s .f.). A pesar de las alentadoras cifras, aún existen múltiples comunidades aisladas que carecen de este servicio o donde la distribución de energía eléctrica no es de buena calidad. Según la Encuesta Nacional sobre Consumo de Energéticos en Viviendas Particulares 2018, el 99% de los hogares que cuenta con electricidad tienen su fuente en la red pública, el 0.15% en una fuente híbrida —es decir, paneles solares y red pública— y sólo el 0.10% únicamente con paneles solares (Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática, 2018). Esto permite observar el lento tránsito que el país está atravesando hacia las energías renovables, por lo menos en términos de consumo doméstico. Otro dato al que es importante prestar atención es al consumo de energía eléctrica que realizan los habitantes de México. En el año 2016 el consumo mundial 16 de electricidad per cápita fue de 3,110 KWh por habitante, lo que representó un aumento del 1.9% respecto al año anterior; en el caso de México, el consumo fue de 2,295 KWh por habitante —26.2% por debajo de la media internacional—. Dicha cifra colocó al país lo en el lugar 76 a nivel mundial. No obstante, en término generales, en el mismo México se posicionó en el lugar número 14 a nivel mundial en consumo eléctrico con 280,600 GWh (SENER, 2019). La tendencia nacional en cuanto consumo es al alza. Tan sólo en el 2018 se registró un aumento de 2.7% respecto al año anterior. Factores como el crecimiento de la industria o el aumento de las temperaturas durante el verano en algunas zonas del país jugaron un papel destacado en el crecimiento de consumo de energía eléctrica y continuarán teniéndolo en los próximos años. Por ejemplo, este último parece ser el caso de las centrales ubicadas en el norte del país, que son aquellas que en la última década registran un mayor crecimiento en la demanda de energía eléctrica (SENER, 2019). En cuanto al tipo de usuarios del Sistema Eléctrico Nacional, en el año 2018 el número de estos se ubicó en 43.4 millones. Dicha cifra significó un incremento del 2.7% respecto al año anterior. El sector con mayor crecimiento fue el de la mediana empresa con un 14.7%; en segundo lugar, estuvo el residencial con 2.9% y en tercero, el comercial con 1.8%. Se estima que durante la próxima década los sectores con mayor crecimiento en cuanto a la demanda de energía eléctrica serán la mediana empresa con un 3.8%; la gran industria y el sector agrícola, con 3.5% en ambos casos (SENER, 2019). Este pronóstico del incremento del consumo obliga a la industria eléctrica mexicana a planear proyectos de modernización y mejora de la cobertura y distribución del servicio eléctrico. Actualmente la CFE trabaja en diferentes proyectos para alcanzar el 100% de cobertura tanto en zona urbana como rural. En el documento Programa de Ampliación y Modernización de las Redes Generales de Distribución 2019 – 2033, se estimaba que existían un total de 1,634,009 habitantes aún sin electrificar; lo que supone un 1.25% del total de la población. Gran parte de estos habitantes se ubican en el estado de Chiapas, Hidalgo y Guerrero, estados que como se detallará más adelante concentran un número importante de comunidades rurales sin electrificar (Comisión Federal de Electricidad [CFE], 2019). 17 Las estrategias que la CFE contempla para llevar energía eléctrica a la población faltante son diversas. Abarcan desde la regularización de suelos y colonias populares para dotarlas de este servicio de manera regular, hasta el aprovechamiento de los diferentes recursos naturales de las diferentes zonas del país para la producción de energía eléctrica. Actualmente se han aprobado 2,737 obras con el propósito de beneficiar a alrededor de 324 mil personas a lo largo del país ubicadas en 1,873 comunidades (CFE, 2019). Debido a las particularidades históricas y políticas de México para conocer el pasado, como el presente y futuro de la industria eléctrica en el país es esencial conocer el funcionamiento de la CFE. Pues ésta ha sido la empresa paraestatal encargada de llevar este servicio a las diferentes localidades. Muchas organizaciones consideran a la Comisión como un ejemplo a seguir debido a su capacidad técnica y los progresos que realizó en tan poco tiempo desde su creación; también en ella es posible encontrar las fortalezas y debilidades en materia de cobertura eléctrica en México (Eibenschutz, 2006). Hoy en día la situación de CFE es compleja debido a muchas circunstancias, y en especial a la reestructuración a la que fue sometida a partir de la Reforma energética. Si bien sus indicadores en términos de cobertura son altos, ahora se asoman nuevos retos en el horizonte. Uno de los principales obstáculos a los que se enfrentan las empresas generadoras de electricidad en México es el tránsito hacia la producción de energía con fuentes renovables. Muchas de las comunidades y habitantes que faltan por beneficiarse de la electrificación en México se encuentran ubicadas en lugares de difícil acceso. Llevar electricidad a ellas requiere de un esfuerzo conjunto de diferentes niveles de gobierno e instituciones; en muchos casos los recursos naturales que se encuentran en estos lugares ofrecen la posibilidad de generar energía eléctrica a partir de ellos, lo que facilitaría este proceso. Por ello es indispensable profundizar en esta cuestión, comprender las posibilidades que las energías renovables ofrecen para solucionar problemas que han estado presentes durante mucho tiempo. Esto se debe realizar de forma inmediata, pues resulta urgente integrar a las dinámicas sociales y económicas a todas aquellas comunidades que aún carecen de servicios básicos como lo es la electricidad. 18 1.3. El problema de las localidades no integradas a la red eléctrica Como se ha destacado, una de las grandes fortalezas del Sistema Eléctrico Nacional es la amplia cobertura que ha logrado, sobre todo en las últimas décadas, cuando se ha observado un avance significativo. Además, también sobresale el hecho de que esta cobertura ha alcanzado tanto a las localidades urbanas como a la gran mayoría de localidades rurales. No obstante, a pesar de estos méritos y de las alentadoras cifras en materia de cobertura eléctrica, aún existen localidades que carecen de este servicio. Desde luego, no es tarea sencilla llevar electricidad a la totalidad de un país conformado por más de 120 millones de personas dispersas por alrededor de 1,973 millones de kilómetros cuadrados de territorio. Ante esto, resulta fácil comprender que entre las principales razones por las que aún existen comunidades sin energía eléctrica están la falta de infraestructura, como caminos carreteros para llegar hasta ellas, su dispersión y alejamiento de los centros urbanos u otras localidades que cuenten con el servicio. También el factor geográfico es relevante, pues la diversidad geográfica del país dificulta en muchos casos llevar diferentes servicios a muchos lugares. El factor económico también juega un papel relevante, pues construir la infraestructura necesaria para conectar al servicio de energía eléctrica a comunidades lejanas, y en muchas ocasiones escasamente pobladas, resulta poco viable desde este punto de vista. No obstante, la electrificación de estas poblaciones debe ser entendida en términos de compromiso social y buscar aquellos métodos disponibles enla actualidad que faciliten esta tarea. En múltiples ocasiones uno de los impedimentos fue la falta de tecnología adecuada para conectar a las comunidades al sistema eléctrico, dificultad que hoy en día ha quedado superada en buena medida. Como ya se mencionó en el apartado anterior, la CFE calcula que aún existen cerca de un millón y medio de habitantes sin servicio eléctrico; lo que se traduce en alrededor de 70 mil localidades, gran parte de las cuales pertenecen a zonas rurales. El crecimiento demográfico que algunas de estas comunidades han experimentado en los últimos años supone que un número significativo de personas se encuentren en riesgo de exclusión y pobreza. Ello, debido a que la carencia de energía eléctrica es una situación irremediablemente ligada con el desarrollo de esos lugares. 19 Existe una codeterminación entre la falta de electricidad y la falta de infraestructura; es decir, que la falta de infraestructura adecuada impide llevar electricidad a ciertas comunidades y la falta de electricidad impide el desarrollo de infraestructura. Esta relación dificulta que diferentes poblaciones puedan tener acceso a otros servicios esenciales como lo son agua, atención médica de calidad e instalaciones de salud, telecomunicaciones y escuelas. La introducción de energía eléctrica en las comunidades es un primer paso para posteriormente acercar otro tipo de servicios, ahí radica gran parte de su importancia. Atender de forma puntual la necesidad energética de estas localidades y de sus habitantes es un paso obligatorio si se desea combatir la pobreza y la desigualdad en el país. En los últimos años se han gestionado ambiciosos proyectos con la finalidad de atender el problema de la electrificación en estas comunidades; un ejemplo destacado lo constituye el Proyecto Servicios Integrales de Energía (PSIE). Se trató de un programa financiado por el Banco Mundial, coordinado por la Secretaría de Energía e implementado por la Comisión Federal de Electricidad. El PSIE dio inicio en el año 2012 y finalizó en el 2015 y se enfocó en comunidades rurales indígenas que carecían de servicio de electricidad en los estados de Durango, Sonora, Coahuila, Guerrero, Nayarit y San Luis Potosí (SENER, 2015). Gran parte del proyecto consistió en la instalación de granjas solares. Entre sus principales resultados destacan los siguientes (Banco Mundial 2015): • Más de dos mil hogares de 40 comunidades rurales fueron beneficiadas y ahora cuentan con electricidad. • Se instalaron 2,357 kilovatios de capacidad de energía renovable. • Se previno la emisión de 139,000 toneladas de dióxido de carbono. Además de los anteriores, existen otros beneficios indirectos. El programa ha permitido a los habitantes de estas comunidades iniciar sus propios proyectos para hacer más eficiente el bombeo de agua, mejorar la comunicación con otras poblaciones e integrarse a diferentes procesos económicos, sociales y políticos. Otra característica que destaca de este proyecto es que recurre a la generación de energías renovables, se trata de una opción que ha demostrado dar buenos resultados y que, como se expondrá en posteriores capítulos, ha gozado de recepción positiva. 20 Lo que se puede concluir de proyecto como estos es que electrificar una comunidad nunca es un fin en sí mismo; sino que el fin principal que se persigue es mejorar la calidad de vida de las personas que en ellas habitan y que puedan sentirse integradas al contexto dentro del cual se encuentran y forman parte. La introducción de la energía eléctrica en una comunidad que históricamente ha carecido de ella puede significar un cambio radical en su forma de vida. A propósito de la relación entre la falta de energía eléctrica y sus repercusiones socioeconómicas, en los últimos años ha cobrado mayor relevancia la discusión sobre “pobreza energética”. Se trata de un debate que dio inicio en Europa a finales del siglo pasado y que poco a poco se ha introducido en los foros e investigaciones de políticas públicas en América Latina. Esto, derivado de que en la región aún existe un importante número de comunidades que no tienen acceso a diferentes tipos de energías y que por lo tanto no han podido incorporarse a las dinámicas sociales y económicas de sus países, situación que las mantiene en un nivel de desarrollo inferior (García-Ochoa & Graizbord, 2016). Con el término de “pobreza energética” se pretende señalar que derivado de la falta de acceso a diversos servicios energía —entre los cuales destacada la eléctrica— se dan otros tipos de privaciones asociadas, que impide la satisfacción de determinados derechos como lo son el acceso a educación, salud y vivienda digna, y coloca a estas personas en riesgo o condición de pobreza. Por ejemplo, la pobreza energética en los hogares implica la falta de algunos de estos servicios o bienes que esenciales para satisfacer necesidades básicas: iluminación, entretenimiento, calefacción, cocción o refrigeración de alimentos, entre otros. Según el contexto de las localidades cada una de estas necesidades se convierte en un problema significativo (García-Ochoa & Graizbord, 2016). De manera concreta, en México el uso final de la energía en los hogares es, en orden de prioridades: calentamiento de agua, cocción de alimentos, refrigerador, iluminación, confort térmico —aire acondicionado o calentadores—, entretenimiento, entre otros. Sobre este tema, el estudio “Caracterización espacial de la pobreza energética en México. Un análisis a escala subnacional” realizado por García-Ochoa y Graizbord (2016) buscó medir la pobreza energética en el país —entendida como la falta o dificultad de satisfacción de alguna de las seis necesidades antes 21 mencionada—. Sus resultados mostraron que alrededor de 11 millones de hogares, es decir el 36% del total nacional, vive en pobreza energética. Lo anterior quiere decir que esos hogares carecen de diferentes tipos de energías —entre ellas la eléctrica—, cuentan con un servicio deficiente o sus condiciones económicas dificultan el acceso y en consecuencia se ven privados de algunos de estos servicios y bienes. Entre los bienes que presentan un mayor porcentaje de privación se encuentra confort término con 33%, refrigerador 21%, estufa de gas o eléctrica 16% (García-Ochoa & Graizbord, 2016). Si bien es verdad que estas privaciones no proceden exclusivamente de la falta de servicio eléctrico, sí ayudan a comprender la magnitud del problema y ver de manera directa las consecuencias a las que conduce la falta de acceso a los servicios de energía. También se ha puesto de manifiesto que la falta de energía eléctrica genera problemas de salud en los hogares; por ejemplo, en muchas comunidades rurales se ven obligados a utilizar o improvisar otras fuentes de energía para satisfacer sus necesidades de confort climático, y es frecuente que recurran al uso de leña para obtener calor, esto genera problemas respiratorios que debido a la falta de servicios médicos no son atendidos a tiempo. Entre las conclusiones que las investigaciones sobre pobreza energética destacan, se encuentra la consideración de que ésta aumenta en el tránsito de comunidades urbanas a rurales; es decir, se menciona que entre menor es el tamaño de la localidad, mayor es el porcentaje de pobreza energética. También se ha encontrado que el acceso a la energía por parte de las personas en condiciones de pobreza no figura como una prioridad de los diferentes niveles de gobierno, las políticas públicas con este objetivo son prácticamente inexistentes; otro aspecto que se señala es que las personas en condición de pobreza gastan un mayor porcentaje de sus ingresos en servicios de energía, en comparación con las clases medias y altas (García-Ochoa, 2014). De lo anterior es posible advertir que el problema del acceso a la energía eléctricatiene múltiples interrelaciones, que lo convierten en uno bastante complejo. La pobreza energética es una situación en la que se encuentra un número considerable de personas en México. Un estudio del Consejo Nacional de Población (CONAPO) ha encontrado relación entre el aislamiento geográfico y la carencia de 22 bienes y servicios; según este estudio las localidades que se encuentran más distantes de los centros urbanos son las que carecen de un mayor número de servicios, entre ellos energía eléctrica (Consejo Nacional de Población [CONAPO], 2017). Entre los estados que se cuentan con el mayor número de localidades aisladas están Chiapas, Veracruz, Chihuahua, Oaxaca y Jalisco. En algunos casos el número de localidades de este tipo representa un porcentaje mayor al 50% del total de comunidades, tal es la situación de Chihuahua con 63.3%, Durango con 62.6%, Guerrero (62.2%), Oaxaca (59.0%) y Baja California Sur (57.4%). Es decir, de los casi 7 millones de mexicanos que viven en este tipo de localidades, más de la mitad se encuentran en los estados de Chiapas (1.1 millones), Oaxaca (1.1 millones), Veracruz (960 mil) y Guerrero (649 mil) (CONAPO, 2017). Estadísticos como los anteriores permiten localizar en qué regiones rurales del país es que se experimenta principalmente la falta de servicios como el de energía eléctrica. Con ello es posible identificar cuáles son aquellas que deberían ser consideradas como prioritarias en el diseño de políticas públicas enfocadas en garantizar el acceso a este servicio. Como es posible apreciar, la historia de la electrificación del país es bastante compleja, involucra un número importante de actores que se han esforzado para llevar este servicio a la mayor parte del país. A pesar de todos los logros, aún restan comunidades sin electricidad o en donde este servicio es deficiente y sólo se cuenta con él de forma intermitente; esto debe estar entre las preocupaciones del Estado mexicano y sus diferentes instituciones. En los próximos capítulos se hará énfasis en cómo las energías alternativas ofrecen posibilidades para dar solución al problema de las comunidades aisladas que no cuentan con energía eléctrica. Debido a su funcionamiento permiten superar obstáculos que los métodos convencionales no pueden, como el acceso hacia zonas geográficas accidentadas o el alto costo económico que representa la construcción de la infraestructura necesaria, sólo por mencionar un par de ejemplos. 23 CAPÍTULO 2. MODELOS ALTERNATIVOS PARA EL SUMINISTRO ELÉCTRICO EN LOCALIDADES AISLADAS DE LA RED ELÉCTRICA: UN COMPARATIVO MUNDIAL Cada vez es más frecuente el interés e investigación sobre energías renovables, pues existe un consenso sobre los peligros que representa para el mundo, los países y sus habitantes mantener el modelo energético vigente basado en la explotación de combustibles fósiles. Ante este escenario han ido apareciendo diversas alternativas, algunas de las cuales han demostrado su efectividad bajo determinados contextos. Es común ver en las energías renovables una posibilidad para suministrar de energía a pequeñas comunidades aisladas, lugares a donde la red eléctrica aún no llega o en las que la construcción de la misma implica costos muy elevados. Además, una de las características principales de las energías renovables es que mantiene una mejor relación con su entorno, con el medio ambiente, lo cual facilita su inserción en este tipo de localidades. En el presente capítulo se expondrá de forma general la forma en la cual las energías renovables se han hecho presentes como una alternativa al actual modelo energético, cuáles son las principales fuentes de este tipo de energía, sus características y beneficios, y posteriormente se revisarán casos de implementación en comunidades rurales alrededor de América Latina. 2.1. Las energías limpias y los modelos alternativos de generación eléctrica Como han argumentado algunos investigadores, la historia de la humanidad puede ser entendida como la constante búsqueda de fuentes de energía para satisfacer sus necesidades de vida, confort y entretenimiento. Conforme han pasado las épocas siempre se ha aspirado a lograr el mayor aprovechamiento posible de dichas fuentes, con esto en mente es como se ha domesticado gran parte de la naturaleza y se la ha utilizado para el beneficio humano (Cunningham, 2013). Entre estos esfuerzos por aprovechar los recursos naturales disponibles destaca la producción de energía eléctrica. En el largo camino de la humanidad ésta ha utilizado diversas fuentes de energía, cada una de ellas con mayor o menor 24 presencia según la época y región del mundo. Sólo de manera reciente la producción de energía basada en combustibles fósiles se impuso como el modelo hegemónico a nivel mundial, debido a múltiples razones entre las cuales destacan la facilidad para almacenar y transportar los materiales, la riqueza energética contenida ellos, y el impresionante crecimiento de la industria del carbón y el petróleo (Cunningham, 2013). Las compañías que se encargan de la extracción de combustibles fósiles y de la producción de energía eléctrica son de las más grandes e importantes del mundo. En muchos casos se trata de pilares que sostienen la economía de países completos, generan una gran cantidad de empleos y sus exportaciones representan, muchas veces, una parte importante del PIB nacional —como en el caso de México—. Por tanto, su poder económico y capacidad para influir en las políticas energéticas, en muchas ocasiones, han representado un obstáculo para consolidar el paso hacia la producción masiva de energía basada en otras fuentes, entre ellas las renovables. En los últimos años han aumentado los cuestionamientos acerca de la viabilidad del modelo de producción de energía eléctrica basado en la explotación de combustibles fósiles. En primer lugar, se duda acerca de la disponibilidad de recursos fósiles suficientes para satisfacer la creciente demanda de energía a nivel mundial, pues se trata de un recurso no renovable; en segundo lugar, la producción mundial de estos combustibles se encuentra concentrada de una pequeña cantidad de países, lo que hace que el resto del mundo dependa completa o parcialmente de ellos; esto, a su vez, genera incertidumbre, dependencia energética, grandes costos económicos y tensiones geopolíticas; en tercer lugar, el impacto ambiental generado por este tipo de combustibles es cada vez mayor y sus efectos son cada vez más palpables. Este último aspecto es el que ha cobrado mayor centralidad y llamado la atención de la población mundial, pues sus consecuencias afectan a todos. Como respuesta, se han realizado importantes acuerdos internacionales con el compromiso de aminorar la dependencia de la energía basada en combustibles fósiles e impulsar la investigación, desarrollo y utilización de energías limpias. Uno de los mayores esfuerzos de los años recientes realizado en esta dirección es el Acuerdo de París, en el que participaron un número considerable de países con el objetivo de evitar el incremento de la temperatura mundial en los próximos años (Unión Europea, s. f.). Sin embargo, prácticamente desde el primer momento de la firma del acuerdo la recepción 25 ha ido del entusiasmo, al escepticismo y en algunos casos el pleno rechazo, como el caso del gobierno de Estados Unidos. En síntesis, se puede afirmar que el modelo energético vigente tiene por características principales una concentración territorial en cuanto a la ubicación de los recursos necesarios y la tecnología para la generación de energía. Además, su distribución territorial es otra característica, pues en buena parte de los casos, las distancias entre los lugares de producción y consumo son continentales, lo que se traduce en altos costos económicos en transportación y un impactodirecto sobre las condiciones medio ambientales (Domínguez Bravo, Lago Rodríguez, Prades López, & Díaz Cuevas, 2010). Transitar hacia un modelo energético alternativo implica disminuir la dependencia de los combustibles fósiles que se encuentran entre las principales fuentes de contaminación. Asimismo, supone comenzar a abrir el camino para diversificar las fuentes de energía y acelerar el tránsito hacia las energías limpias. Para muchos países, sobre todo para aquellos que no producen combustibles fósiles, resulta una opción atractiva y necesaria, ya que cada uno de ellos podrá utilizar los recursos naturales que considere más apropiados para la generación de energía. Por tales motivos los nuevos modelos de energía que se presentan tienen por objetivo la diversificación de fuentes de energía y que éstas tengan como base a las energías renovables. Además, aspiran a reducir la distancia entre el centro de producción y los diversos puntos de consumo de energía, con esto se busca reducir el impacto ambiental que deja no sólo la producción de energía, sino su transportación y la construcción de la infraestructura necesaria para ello (Domínguez Bravo, Lago Rodríguez, Prades López, & Díaz Cuevas, 2010). Desde luego, los modelos energéticos que se articulan de esta forma no aspiran a sustituir completamente las energías basadas en combustibles fósiles, lo cual resulta imposible en el corto y mediano plazos. Lo que pretenden es cumplir objetivos específicos como reducir el nivel de emisiones de CO2, disminuir la dependencia energética y abastecer a grupos poblacionales o a determinadas industrias con energía limpia. Aún se está lejos de aspirar a generar la mayor parte de la energía a través de fuentes renovables. 26 Los modelos energéticos alternativos se apoyan principalmente en tres fuentes de energías renovables: solar, eólica y biomasa —las cuales se abordarán más adelante—. Se trata de fuentes que se caracterizan por su baja o nula emisión de CO2, que se encuentran disponibles en mayor o menor medida en todas las regiones del mundo y en este sentido pueden ayudar a disminuir la dependencia de los combustibles fósiles. El estado actual en el que se encuentra la investigación y el desarrollo tecnológico para la utilización de energías renovables aún no permite su óptimo aprovechamiento; esto representa una dificultad para integrar estas fuentes al sistema eléctrico de los países. Por ejemplo, una de las principales dificultades es la elaboración de modelos predictivos que permitan conocer con precisión la cantidad de energía que será posible generar en el largo plazo, este es el caso de la energía eólica en algunas partes del mundo; se trata de aspectos que deberán ser perfeccionados en el futuro inmediato para que este tipo de energías puedan ganar terreno frente a las fuentes empleadas tradicionalmente y tener la capacidad para abastecer de energía a grandes complejos industrias y centros poblacionales (Carbajo Josa, 2012). Esta es la forma mediante la cual se pretende avanzar hacia la producción de energía a partir de otras fuentes; en donde cada país pueda utilizar los recursos disponibles en sus territorios. Además, al tratarse de fuentes renovables se garantiza la disponibilidad futura, al mismo tiempo que se elimina un aspecto de la dependencia energética. Desde hace varias décadas se han consolidado diferentes modelos alternativos para la generación de energía eléctrica. Aunque en el mundo hay países que destacan en la producción de energías renovables, e incluso existen algunos que se encuentran cerca de dejar atrás las energías a base de combustibles fósiles, a nivel mundial el ritmo de cambio no es tan acelerado como se desearía. Las razones de esto son múltiples; por ejemplo, destaca la negativa por parte de grandes países productores de petróleo, y con una fuerte industria del carbón, a abandonar la producción de energía basada en estos recursos, pues ello significaría socavar una parte importante de sus economías. Esto ha impedido que los grandes acuerdos internacionales cristalicen en políticas y acciones 27 coordinadas que impulsen la utilización y desarrollo de energías renovables tanto en países del primer mundo, como en aquellos en vías de desarrollo. En este contexto, la generación de energía eléctrica cumple un papel destacado, ya que se espera que muchas de las actividades que hoy se realizan gracias a los combustibles fósiles en un futuro tengan por base la energía eléctrica generada a partir de fuentes renovables. Un ejemplo representativo de esto es el transporte, actualmente existen importantes esfuerzos e iniciativas para, en los próximos años, renovar el parque vehicular con autos híbridos o totalmente eléctricos (Gómez Expósito, 2015). Si bien se cuenta con grandes motivaciones para llevar a cabo el tránsito hacia un modelo centrado en la producción de energías a través de recursos renovables, no se debe pasar por alto que en la realidad existen impedimentos significativos para su desarrollo. Por un lado, uno de ellos radica en la disponibilidad de tecnologías y el estado actual de la investigación científica sobre el tema, se trata de un obstáculo que poco a poco habrá de ser superado si los gobiernos y empresas continúan invirtiendo esfuerzos y presupuesto en estos rubros; por otro lado, se encuentran las cuestiones de índole política, se requiere del respaldo de políticas energéticas que contribuyan a que su implementación se lleve a cabo de la mejor forma posible. Asimismo, la contradicción entre la concepción tradicional de crecimiento económico y la reducción de contaminación será un obstáculo que los países tendrán que resolver en el futuro inmediato. El modelo basado en el crecimiento impulsa el consumo de energía entre los habitantes de un país y en las condiciones actuales de producción de energía no renovables no es posible satisfacer esta demanda, lo que genera desconfianza y retrasa su desarrollo (Caraballo Pou & García Simón, 2017). Sin acciones que coordinen política, investigación científica y desarrollo tecnológico, difícilmente el tránsito hacia un nuevo modelo energético se logrará en los plazos deseados. La voluntad política para llevar a cabo esta transformación se convierte en un factor esencial; debe materializarse en marcos regulatorios y acciones concretas que permitan la penetración de las energías renovables en los sistemas energéticos de los países (Recalde, Bouille & Girardin, 2015). 28 El panorama de la producción de energía eléctrica habrá de cambiar de manera importante en los próximos años. Por lo que es necesario prestar atención a la forma en la que las energías renovables se producen, almacenan y transportan actualmente, así como la forma en la que se les emplea de forma regular. Desde luego, este proceso está marcado por ciertas particularidades según el contexto en el cual se desarrolle, debido a que, como se ha enfatizado, una de las principales ventajas que ofrecen las energías renovables es que éstas se pueden producir según las circunstancias propias del entorno. 2.2. Tipos de energías alternativas y su almacenamiento: solar, eólica y biomasa En la actualidad se han desarrollado un número considerable de energías alternativas, entre las que destacan la solar, eólica y biomasa. Aunque no son las únicas que se utilizan en el presente, sí son aquellas a las que se recurre con más frecuencia. Este tipo de energía se distingue de las energías fósiles por su uso de “tecnologías limpias” y sus bajos niveles emisión de gases invernadero al momento de su producción. Esta definición permite distinguirla de otro tipo de energía como la nuclear, la cual, durante su proceso productivo y en la generación de la tecnología que la hace posible, produce una cantidad importante de estos gases. La otra ventaja que ofrecenlas energías renovables es, como se ha insistido, la reducción de la dependencia energética. Esto, a diferencia de lo que ocurre con las energías fósil y nuclear, cuya producción está centralizada en unos pocos países o sólo una cantidad limitada de ellos puede proveer la tecnología adecuada para su producción —como es el caso de Japón, quien posee un cuasi-monopolio en la generación de reactores nucleares—. Las energías renovables se han convertido en el principal instrumento por parte de los gobiernos para reducir los altos niveles de contaminación producidos en buena medida por la utilización de energías fósiles. Muchos países aspiran a hacer de las energías renovables el centro de su modelo energético, aunque de momento existen algunas dificultades para alcanzar este objetivo; ya que no todas ellas han alcanzado el mismo grado de desarrollo debido a que la investigación e inversión ha dado prioridad a unas sobre otras, ni resultan igualmente accesibles en todos los contextos 29 debido a que existe un acceso desigual a los recursos naturales necesarios para su producción. A continuación, se expondrán las características generales que poseen las energías alternativas a las que se hacía alusión poco antes: solar, eólica y biomasa. Al mismo tiempo, se comentará un poco acerca de la situación actual en la que se encuentra su utilización con la finalidad de contextualizar su potencial. 2.2.1. Energía solar La historia moderna de la energía solar se remonta a la segunda mitad del siglo pasado, específicamente al año 1958, cuando Gerald Pearson patentó la primera célula fotovoltaica. A partir de entonces este invento ha sufrido constantes modificaciones y ha sido perfeccionado hasta hacer posible su aplicación práctica a pequeña y gran escala. En un principio sus alcances fueron muy limitados y sólo era plausible proveer de energía a pequeños utensilios durante un periodo corto, pero con el paso y el avance en materia de investigación e innovación tecnológica su aplicación y potencial ha crecido hasta el punto de que hoy grandes grupos de población son abastecidos de energía eléctrica mediante la captación y transformación de energía solar (Oviedo-Salazar, Badii, Guillen & Serrato, 2015). La energía solar es quizá la más popular entre las energías renovables y ha sido una de las opciones que mejor recibimiento han tenido por parte de los gobiernos del mundo, quienes se han encargado de impulsar su desarrollo y adopción; un ejemplo de ello es el aumento gradual en su producción a nivel mundial (IRENA, 2020). Esta favorable recepción tiene que ver en buena medida con las ventajas que presenta sobre las energías fósiles y sobre otras renovables. Por ejemplo, su impacto ambiental es mínimo, además es un recurso disponible prácticamente en cualquier lugar del mundo durante todo el año y su producción no implica contaminación sonora —como sucede con otras energías renovables, como la eólica— (Alonso Montes, 2007). Otra ventaja significativa sobre el resto de fuentes de energía es que permite su instalación para suministro individual, lo que abre la posibilidad de lograr un cierto grado de independencia energética a particulares. Cualquier ciudadano puede 30 almacenar energía para su autoconsumo y en algunos países cada vez es más frecuente su utilización doméstica para suministrar energía a determinados electrodomésticos o como una opción para aminorar el consumo de entidades privadas y reducir gasto en el largo plazo. No obstante, aún es necesario trabajar a nivel mundial en políticas que fomenten el autoconsumo de energía solar, pues en muchos países aún existen impedimentos legales para ello (Alonso Montes, 2007). Sin embargo, cuenta con algunas desventajas que no siempre resultan sencillas de eliminar y las cuales deben ser asumidas. Tal es el caso de su impacto visual, que suele ser una cuestión a considerar al momento de su implementación de en forma de granjas solares —por tal razón su instalación suele ir de la mano de un diseño que permita integrarlo de manera armónica a su entorno—. Aunque la principal afectación a la que se suele aludir es la amplia extensión de territorio que llega a ocupar su instalación a gran escala, y que puede afectar el ecosistema de la región donde se realice. De igual forma, las baterías utilizadas para el almacenamiento de energía pueden tener un impacto ecológico. De hecho, el almacenamiento de la energía constituye uno de los puntos débiles de este tipo. Afortunadamente en la actualidad se han realizado importantes avances en este aspecto, como es posible apreciar en el hecho de que su utilización a nivel mundial ha aumentado significativamente en la última década (IRENA, 2020). La energía solar debe ser entendida de forma plural; es decir, existen diferentes tipos de ésta. Por lo general suelen ser divididas bajo las categorías siguientes (Zamudio Flores, s. f.): • Directa: la que se recibe desde el sol sin cambio de dirección por la atmosfera. • Difusa: consiste en aquella energía solar que sufre una desviación a causa de la reflexión y la difusión atmosférica. • Albedo: es una energía directa y difusa que llega a través de un proceso de reflexión en otras superficies. El tipo de energía solar varía según condiciones climáticas y del entorno en el que se encuentren instalada la infraestructura para captarla. Es por ello que puede representar una opción atractiva para otros países, mientras que su potencial sea menor en otros —por ejemplo, en aquellos lugares donde disponen de pocas horas de sol durante gran parte del año—. 31 En las últimas décadas el escenario mundial de la producción de energía eléctrica a partir de energía solar ha experimentado cambios significativos. Destaca sobre todo el papel de China, que pasó de ocupar el cuarto lugar en el 2009, con un 7% de la producción mundial a estar en primer lugar en el 2015 con un 19.03%, lo que quiere decir que casi triplicó su participación. Un caso inverso es el de Alemania quien en el año 2009 generaba el 47% de producción mundial ,lo que ubicaba a este país en el primer lugar mundial, mientras que para 2015 su producción representó el 18.5%, ocupando el segundo lugar. Durante el mismo año, Japón ocupó el tercer lugar con 15.1%, Estados Unidos el cuarto con 11.27% e Italia el quinto con 8.37% (Beltrán- Telles, Morera-Hernández, López-Monteagudo, & Villela-Varela, 2017). Las cifras anteriores hablan del incremento en el número de países participantes en la producción de energía eléctrica, así como de un entorno cada vez más competitivo. Se trata, sin lugar a dudas, de un sector con un amplio potencial de crecimiento y que terminará por consolidarse como una de las principales opciones dentro de los próximos años. Un buen indicador de esto es lo redituable que se han vuelto las energías renovables, en especial la eólica (en parques terrestres) y solar, que según el último informe World Economic Outlook, se ubican en el primer y segundo lugar de las más rentables, superando por mucho a la energía eléctrica producida con carbón o en plantas nucleares (Fondo Monetario Internacional, 2020). 2.2.2. Energía eólica Es incorrecto pensar que las energías alternativas surgieron de forma reciente gracias a la moderna investigación científica; esto queda claro con el caso de la energía eólica. Desde hace cientos de años diversas civilizaciones han utilizado artefactos que aprovechaban el impulso del viento para realizar diversas actividades; por ejemplo, en la Edad Media se empleaban en fábricas textiles, en la metalurgia y otras áreas. Estas tecnologías se perfeccionaron de forma paulatina y su uso fue cada vez más común en muchos países de Europa. En la mayoría de los casos se trataba de molinos cuya finalidad era generar energía mecánica, con una tecnología muy sencilla y con aplicacioneslimitadas. No obstante, constituyen un importante antecedente de las modernas tecnologías 32 empleadas para generar energía eléctrica. Desde principios del siglo pasado la energía eólica es utilizada para la generación de energía eléctrica; esto sucedía, principalmente, en comunidades rurales a las cuales la electrificación no llegó sino hasta muchos años después. Los primeros generadores de energía tenían una capacidad muy limitada y, al igual que en la Edad Media con los molinos de viento, cumplían actividades concretas como proveer de energía a algún utensilio en particular para el beneficio de la comunidad o para actividades productivas esenciales (Secretaría de Energía, 2008). Durante la segunda guerra mundial esta forma de generar energía eléctrica experimentó un pequeño auge en Estados Unidos y algunos países de Europa. Sin embargo, algunas dificultades técnicas que en aquel entonces resultaban difíciles de solucionar provocaron que las autoridades y las empresas desconfiaran del potencial de esta fuente de energía, lo que desmotivó la inversión en ella y detuvo su desarrollo (Secretaría de Energía, 2008). No fue sino hasta los años setenta cuando el encarecimiento del petróleo hizo que los países importadores cuestionaran su dependencia energética y empezaran nuevamente a buscar otras posibles fuentes de energía. Entonces, la energía eólica apareció como una posible solución al presente problema que experimentaban y como una posibilidad a seguir explorando en el futuro. De este modo, se posicionó como una opción confiable y la inversión en investigación y tecnología permitió superar muchos de los obstáculos que en el pasado impidieron su aprovechamiento (Secretaría de Energía, 2008). En la actualidad, la energía eólica se ha convertido en el principal motor de la estrategia de transición energética de países como Alemania, España y Dinamarca. De igual forma, en los últimos años otras naciones como Estados Unidos y China han destacado en la producción de este tipo de energía y ya superan a los antes mencionados. La energía eólica se ha posicionado como una de las principales opciones entre las energías renovables gracias a que su producción puede realizarse a bajos costos —mucho menores que el gas y el carbón— y, en términos generales, entre las propias energías renovables su producción es menos costosa —aunque esto depende de la 33 ubicación geográfica, pues existen lugares donde la energía hidráulica presenta una ventaja sobre la eólica— (Milborrow, 2020). Desde los años setenta del siglo pasado la investigación e inversión en el desarrollo tecnológico para el mejoramiento de este tipo de energía ha aumentado significativamente. Esto ha permitido dejar atrás una serie de obstáculos a los que en un inicio se enfrentó; no obstante, aún existen desventajas que resulta difícil eliminar y que juegan en contra de la instalación masiva de parques eólicos. Por ejemplo, entre las principales objeciones están su impacto visual en los paisajes, el ruido que producen los generadores de energía eólica y aspectos relacionados con el impacto en la naturaleza como la interferencia con las rutas de vuelo de las aves (Milborrow, 2020). Mientras que entre las ventajas que presenta la energía eólica, está que, en comparación con otros tipos de energía renovables, el tiempo que conlleva su construcción es corto — en promedio la edificación de un parque eólico terrestre lleva aproximadamente un año, y uno marino alrededor de dos años—, y que ocupa poco terreno y no obstruye otras actividades productivas como ganadería y agricultura cuando son parques marinos (Milborrow, 2020). En cuanto a los aspectos técnicos relacionados con el diseño de los generadores de energía eólica se puede destacar la cuestión de su diseño, éste ha evolucionado con el paso del tiempo conforme la investigación y las necesidades se ha diversificado. En un principio, las turbinas con dos cuchillas fueron las predominantes, posteriormente aparecieron las de tres cuchillas y de forma reciente se empiezan a utilizar de cuatro chuchillas. Contrario a lo que se puede pensar, un mayor número de cuchillas no necesariamente implica una mayor producción de energía. En la elección de uno u otro modelo intervienen un gran número de cuestiones y la investigación disponible sobre las ventajas entre un modelo y otro aún no son concluyentes. Cada uno de estos busca responder a condiciones geográficas diferentes. En muchas ocasiones la elección se realiza de acuerdo con distintos factores; por ejemplo, si se trata de un parque terrestre relativamente cercano a un centro poblacional, la cuestión del ruido tendrá que ser tomada en cuenta y optar por aquella opción que ofrezca un balance entre generación de energía y menor 34 producción de ruido. En cualquier modo, en la actualidad los diseños más utilizados son los de dos y tres cuchillas (Milborrow, 2020). Como se mencionó, los parques eólicos se dividen en terrestres y marinos, cada uno de ellos tiene sus ventajas y desventajas. En el caso de los marinos presentan el beneficio de tener un menor impacto visual, además de que la velocidad de los vientos suele ser mayor y es menos turbulento; no obstante, su construcción requiere el doble de tiempo y su mantenimiento suele ser costoso. Los parques terrestres son empleados con más frecuencia, pues representan menores retos de instalación y todos los países disponen de territorios en los cuales llevar a cabo este tipo de proyectos; sus desventajas guardan relación con el impacto visual y la generación de ruido que impide su instalación en áreas cercanas a centros poblacionales (Milborrow, 2020). En resumen, la energía eólica se presenta como una de las mejores opciones a futuro entre las energías renovables. Su propia naturaleza le otorga ciertas ventajas, empezando por el reducido espacio que requiere para su producción. Esta característica ha ocasionado su adopción en un número importante de países con características geográficas muy diversas. Entre estos casos destaca Grecia, pues su al ser un país compuesto por un gran número de islas aisladas y poco habitadas permite la utilización de estos terrenos para la producción de energía eólica. Japón es un caso similar, tras experimentar accidentes con energía nuclear ha volteado a ver a la energía eólica como una opción para diversificar su producción. Así, es probable que en el futuro inmediato se asista a la proliferación de parques eólicos, tanto terrestres como marinos, los cuales tendrán cada vez una mayor capacidad de generación (Sayigh, 2020). 2.2.3. Biomasa Diversos autores afirman que la biomasa fue la primera fuente de energía que conoció el ser humano y que ahora, en la época actual, se está reencontrando con ella y reconociendo su potencial para su nuevo contexto. La biomasa también suele ser conocida bajo el nombre de bioenergía y biocombustible. En términos generales: 35 Biomasa es el nombre dado a cualquier materia orgánica de origen reciente que haya derivado de animales y vegetales como resultado del proceso de conversión fotosintético. La energía de la biomasa deriva del material vegetal y animal, tales como cultivos energéticos o residuos agrícolas y forestales, animales, de industrias agrícolas y forestales y también de aguas residuales urbanas. (Lalanne, 2010: 21). La producción de energía eléctrica a partir de la utilización de biomasa requiere lo que se denomina “cultivos energéticos”, que son aquellos encargados de proporcionar la materia prima para su producción. En teoría, cualquier cultivo agrario puede cumplir esta función, no obstante, suelen elegirse aquellos que se caractericen por una alta producción y que no requieran cuidados excesivos (Lalanne, 2010). Durante el proceso de combustión al que es sometida la materia prima, plantas y
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