Estrategias para que las hidroeléctricas no perezcan ante la energía solar y eólica

En los últimos 10 años las centrales hidroeléctricas de Colombia han generado en promedio el 75 % de la energía producida en el país, y en 2022 llegó al 84 %. Sin embargo, la UPME prevé que en los próximos años la expansión de la capacidad de generación corresponderá mayoritariamente a fuentes no convencionales de energía renovable (FNCER), especialmente de generación solar, fotovoltaica y eólica.

“Por ejemplo, la UPME asignó cerca de 7.500 MW (megavatios) de capacidad de conexión para nuevos proyectos, de los cuales el 77 % son solares y el 17 % eólicos”, señala David Delgado Rendón, magíster en Ingeniería - Sistemas Energéticos de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín.

Este nuevo contexto llevaría a que las hidroeléctricas enfrenten retos relacionados con sus ingresos, entre ellos las dificultades para que el negocio crezca, la disminución de los precios de la energía y el aumento de la volatilidad del precio de bolsa.

“Entre los fenómenos que se presentarían está el ‘efecto de orden de mérito’, que se refiere a que las FNCER entran en la base del despacho, y como tienen un costo marginal cercano a cero desplazan a otras fuentes más costosas, reduciendo así los precios”, anota.

Para su estudio sobre las oportunidades de negocio que les quedarían a las hidroeléctricas, el investigador inició con una extensa revisión de la literatura (artículos y estudios previos) buscando los negocios en los que se está incursionando; además identificó los impactos que tendría la entrada de las FNCER, pues estos se podrían convertir en oportunidades.

“Obtuvimos una lista de 7 posibles negocios: hidroeléctrica reversible, prestación de servicios complementarios, aumento de la potencia, aumento de la eficiencia, optimización del portafolio, solar flotante y producción de hidrógeno con hidroelectricidad”, relata.

La evaluación de cada negocio se realizó con un modelo de simulación que estima el precio de la electricidad por horario, con proyección a 12 años. Se trata de un cálculo computacional que simula el mercado eléctrico de corto plazo para diferentes escenarios de expansión de capacidad. “No buscamos que fuera una predicción exacta sino que reflejara la dinámica del sistema para evaluar cada alternativa. Así, encontramos 4 negocios con un alto potencial, comparando los costos de inversión con el beneficio económico”, indica.

Uno de los negocios con mayor potencial sería la prestación de servicios de regulación, que consistiría en ampliar la capacidad de subir y bajar la potencia según la necesidad, por ejemplo cuando las energías eólicas o solares tienen variaciones de potencia no previstas.

La segunda con mayor potencial se fue el aumento de la eficiencia de las hidroeléctricas existentes, que implica invertir en infraestructura para producir mayor cantidad de energía con la misma cantidad de agua, lo que también impactaría en el sistema y en beneficio de los usuarios, pues se traduce, por ejemplo, en más energía disponible en épocas de sequía.

La tercera fue el aumento de la potencia, que tiene que ver con hacer adecuaciones para aumentar la capacidad de generación en plantas existentes, de manera que se pueda producir mayor cantidad de energía en las horas de mayor consumo (que son las más costosas), y aprovechar mejor el agua en épocas de invierno, evitando vertimientos.

Y la cuarta es la optimización del portafolio. “Consiste en que la empresa dueña de una hidroeléctrica construya o adquiera una central solar o eólica, lo que le permitiría aprovechar la complementariedad del recurso. Por ejemplo, en épocas de verano se tiene poca agua pero altas velocidades del viento, por lo que la disminución de la generación hidroeléctrica se compensa con generación eólica”, menciona.

Las demás alternativas, como las hidroeléctricas reversibles, el montaje de paneles solares flotantes sobre los embalses y la producción de hidrógeno con hidroeléctricas son menos atractivas a corto plazo, en especial por los altos costos de inversión que requieren, que no son compensados con los ingresos potenciales.

“Sin embargo, la investigación también mostró que estos negocios podrían tener potencial futuro, por lo que es necesario monitorear variables como las diferencias horarias en el precio de electricidad, la disminución de los costos de inversión de sistemas solares flotantes y el precio mundial del hidrógeno verde, que podrían hacer más atractivos estos negocios”, finaliza el magíster.