jueves, junio 03, 2004

Análisis de la Microelectricidad

Como anticipé, cuando se inauguren los primeros Juegos Olímpicos del nuevo milenio en Sydney, Australia, en septiembre del 2000, una de las muestras de los “Juegos Verdes” será la Villa Olímpica, cuyos edificios estarán dotados de tejados con células fotovoltaicas donde se generará toda la electricidad que necesitan. Cuando los Juegos concluyan, la Villa se convertirá en un “suburbio solar” con 1.500 viviendas donde sus diseñadores calculan que se eliminarán anualmente 7.000 toneladas de carbono si la electricidad consumida se produjera en centrales térmicas de carbón, como en el resto de Sydney.

Parafraseando al lema Olímpico de “más veloz, más alto, más fuerte”, el sistema de energía de la Villa podría describirse como “más barato, limpio y fiable”. Estos pequeños sistemas domésticos representan un cambio radical respecto a la filosofía de generación de electricidad de “cuanto más grande, mejor”, que ha prevalecido a lo largo del primer siglo de la industria eléctrica, y cuya culminación son las carísimas y gigantescas centrales nucleares y termoeléctricas de carbón, que proporcionan la mayor parte de la electricidad mundial. Hoy una confluencia de fuerzas tecnológicas, políticas y ambientales dan nueva vida a un viejo concepto: La producción de energía de forma descentralizada y a pequeña escala.

Durante los próximos años, los fabricantes planean introducir varios nuevos sistemas generadores a escalas inimaginables hace sólo unos pocos años. Los motores Stirling (motores que obtienen la potencia de un gas encerrado a alta temperatura), las microturbinas, las pilas de combustible (también llamadas células de combustible) y otros dispositivos, pueden ser instalados en tamaños adecuados para producir electricidad en hoteles, escuelas, hospitales, pequeñas empresas e incluso viviendas.

El más pequeño de estos sistemas tiene una potencia de sólo 2 kilovatios, quinientas mil veces menos que la potencia instalada de una sola central nuclear. El cliente comercial medio en EE.UU. necesita unos 10 kilovatios de potencia y el usuario doméstico apenas 1,5 kilovatios, por lo que la nueva generación de tecnologías se adapta perfectamente al mercado.

E.F. Schumacher no debió pensar específicamente en la microenergía cuando defendió que “lo pequeño es hermoso”, pero hoy los pequeños generadores de electricidad son sin duda limpios, eficientes y baratos. Las nuevas tecnologías emiten niveles de contaminación atmosférica, incluyendo el dióxido de carbono que contribuye al cambio climático, inferiores entre un 70 y un 100 por ciento a los sistemas convencionales, porque son alimentados por gas natural o energías renovables y también porque son más eficientes.

Y dado que se instalan allá donde se consume la electricidad, el calor desechado por los microgeneradores puede aprovecharse, con lo que se obtienen eficiencias térmicas del 80 al 90 por ciento, comparadas con el 30 por ciento típico de los actuales sistemas centralizados de generación de electricidad.

El cambio a pequeños sistemas de generación tiene otras ventajas. La electricidad producida localmente reduce la demanda de los sistemas de transmisión, y proporciona más fiabilidad cuando las líneas de distribución locales se cortan a causa del mal tiempo u otros problemas. La mayoría de las industrias y servicios vitales como bancos y hospitales están muy automatizados, y el corte de la electricidad incluso durante breves instantes puede causar grandes pérdidas económicas. La generación local también da a los consumidores que lo desean una sensación de independencia de las instituciones económicas distantes.

El advenimiento de los pequeños sistemas de producción de electricidad puede ser aún más importante para el mundo en desarrollo, donde las redes de distribución son más vulnerables a los cortes frecuentes, y en donde la construcción de costosas centrales y redes de distribución ha agravado la deuda externa, y aún hoy unos 2.000 millones de personas carecen de electricidad. La microenergía puede reducir el coste de proporcionar servicios básicos a la creciente población urbana. En las áreas rurales, las nuevas tecnologías pueden permitir el desarrollo de sistemas aislados de electricidad para las poblaciones, sin necesidad de extender las costosas redes de distribución.

En un número especial de agosto de 1999 de la revista Business Week titulado “21 Ideas para el Siglo XXI”, las centrales locales, incluso “personales”, encabezan la lista. De hecho, la industria de energía eléctrica comienza el nuevo siglo con un periodo de efervescencia que no se vivía desde hacía un siglo, en sus primeros tiempos. El entusiasmo empresarial ha atraído el interés de multinacionales gigantescas como BP Amoco y General Electric.

A donde llevará todo esto aún es incierto. A corto plazo, la liberalización, reestructuración y la reforma de la industria de energía eléctrica marcará el paso del cambio ahora en marcha en muchos países. Las nuevas reglas determinarán la mayor o menor apertura de los mercados a los nuevos y pequeños competidores. Cabe esperar una fuerte resistencia por parte de los monopolios, pero al igual que ocurrió con la reestructuración de las telecomunicaciones, su resistencia se debilitará con el tiempo.

Es imposible saber si dentro de dos décadas el 30, 50 u 80 por ciento de la electricidad provendrá de los pequeños sistemas, o cuales serán las implicaciones de la nueva era de “independencia energética”. Pero una cosa es cierta: El futuro de la electricidad es improbable que se parezca al pasado reciente.


Máquinas miniaturizadas

Al alba de la era eléctrica a finales del siglo XIX, Thomas Edison previó un sistema descentralizado, con numerosas empresas pequeñas compitiendo por instalar generadores cerca del punto de consumo. Dado que los cables de distribución de electricidad eran todavía raros, la Compañía de Iluminación Eléctrica Edison centró la mayor parte de sus primeros negocios en instalar generadores en pequeñas fábricas, comercios, hoteles y viviendas.

En 1888, Edison había instalado 1.700 pequeñas centrales. A comienzos del siglo XX, más de la mitad de la electricidad en EE.UU. era autoproducida por industrias que aprovechaban el calor residual y vendían la electricidad sobrante a los clientes cercanos.

Sin embargo los primeros generadores pequeños eran ruidosos, contaminantes y poco fiables. Estos problemas, junto con los progresos de las turbinas de vapor, transformadores y la corriente alterna, llevaron al desarrollo de sistemas más grandes, baratos y centralizados, localizados cada vez más alejados de los lugares de consumo.

Al aumentar la demanda y bajar los precios, la industria eléctrica se transformó en un “monopolio natural”, para evitar duplicaciones despilfarradoras de equipos, y las industrias dejaron de autoproducir para pasar a adquirir la electricidad a las empresas del sector, que en 1970 proporcionaron más del 90 por ciento de la electricidad mundial.

El tamaño de las plantas “tocó techo” en los años setenta. Sin embargo, las preocupaciones ambientales, la crisis de energía y las inversiones multi billonarias en dólares en las centrales nucleares llevaron a muchos a cuestionar la bondad del paradigma de la planificación centralizada del sector eléctrico.

En los años ochenta, la tendencia hacia grandes centrales se invirtió, al entrar en el mercado las pequeñas turbinas de gas producidas en serie. El tamaño medio de las nuevas centrales en Estados Unidos cayó de 600 megavatios hacia 1985, a 100 megavatios en 1992 y sólo 21 megavatios en 1998.

Sin embargo las recientes evidencias sugieren que la reducción del tamaño apenas ha comenzado. En los últimos cinco años se ha asistido a la aparición de una nueva generación de minúsculas tecnologías energéticas que son muy inferiores en tamaño a los grandes generadores que hoy son el soporte principal de la industria eléctrica.

Como reflejo de los avances en la metalurgia, materiales sintéticos, electrónica y en otros campos, estos dispositivos abarcan un amplio espectro de tecnologías y van desde la mejora de la combustión interna a generadores basados en procesos electroquímicos y fotoeléctricos. Aunque la microelectricidad es a menudo relativamente costosa comparada con las centrales convencionales, es probable que los precios caigan rápidamente a medida que las tecnologías maduran y se produzcan en serie.

Las tecnologías micro son aquellas de menos de 10 megavatios (10.000 kilovatios). Estos tamaños son lo bastante pequeños como para ser conectados a los sistemas de distribución locales de baja tensión, sin requerir la conexión a la red de transmisión de alta tensión, y pueden instalarse en la mayoría de los edificios comerciales y residenciales.

Un sistema de esta escala es lo bastante pequeño como para ser fabricado en unidades modulares y transportado en un sólo contenedor por camión o ferrocarril al sitio donde se localizará. La instalación a menudo sólo lleva unas pocas horas o menos. Estas características contrastan con las grandes centrales de los años ochenta, que no se pueden beneficiar de la producción en serie y deben ser construidas en el sitio a lo largo de periodos que a veces superan una década.

El último avance de la microelectricidad es un pequeño aparato que emplea un motor diesel, muy parecido al de los camiones y autobuses y que durante décadas ha proporcionado electricidad para aplicaciones no conectadas a la red. Junto a los mercados tradicionales, estos sistemas comienzan a instalarse de forma modular y sobre la base de generadores de gas natural en edificios comerciales y residenciales.

Dado que ya son producidos en masa por numerosos fabricantes, como Caterpillar, Detroit Diesel y MAN, su coste apenas llega a los 600 dólares por kilovatio, y se apoya en una extensa red de empresas de venta y mantenimiento en algunos países. El mercado mundial de generadores diesel se duplicó entre 1990 y 1997, y según una estimación anualmente se venden 35 gigavatios.

La eficiencia de estos generadores productores de electricidad va del 20 al 45 por ciento, dependiendo del tamaño de las plantas que van de 5 a 10.000 kilovatios. La mayoría de estos generadores tienen intercambiadores, que permiten aprovechar el calor residual (lo que se conoce como cogeneración), para agua caliente, calefacción o calor de procesos industriales, aumentando la eficiencia total del sistema al 80 por ciento o más. Waukesha y Caterpillar, por ejemplo, ofertan generadores de 25 kilovatios apropiados para pequeñas aplicaciones comerciales como restaurantes de comida rápida.

Algunos fabricantes producen unidades que usan tanto la electricidad como el calor residual para operar sistemas de refrigeración.

Los sistemas locales basados en motores de combustión interna que funcionan con gas natural emiten contaminantes a la atmósfera, principalmente óxidos de nitrógeno, uno de los principales componentes del smog urbano. Para reducir éstos a los niveles estrictos requeridos en muchas áreas urbanas, los ingenieros han adaptado los dispositivos de “llama delgada” y los convertidores catalíticos, ampliamente usados en los automóviles, a los usos estacionarios.

Aún aumentando su coste, siguen siendo competitivos con las centrales tradicionales. El ruido, que generalmente no es un problema en los establecimientos comerciales pero si en algunas aplicaciones residenciales, puede suprimirse insonorizando los equipos, como ha hecho la firma canadiense CDH District Heating con dos plantas de 2,5 megavatios.

Servir a miles de pequeños sistemas también plantea problemas que no tienen las grandes centrales, que pueden permitirse el lujo de tener personal de mantenimiento a tiempo completo. Como los motores de los automóviles, los generadores deben cambiar el aceite, filtros y bujías, y sus válvulas deben ajustarse cada 2.000 horas de funcionamiento.

La mayoría de los propietarios tienen contratos de mantenimiento, y sus sistemas son reparados regularmente por profesionales, como los sistemas centrales de aire acondicionado. Las revisiones completas son menos frecuentes. Los generadores de tamaño medio tienen un coste de mantenimiento que va de 1 a 1,5 centavos de dólar por kilovatio hora, lo que representa un tercio del coste total de la electricidad producida.

El desafío más inmediato a estos generadores convencionales son las microturbinas, parecidas a las que usan los aviones con motores a reacción. Las turbinas de gas dominan el mercado de producción de electricidad. Aunque las turbinas más empleadas por las compañías eléctricas son de 50 o más megavatios, las de tamaño medio para uso industrial ya se usan cada vez más, y empresas como Solar Turbines venden turbinas que van de 1 a 20 megavatios. Los defensores creen que las microturbinas mucho más pequeñas pudieran proporcionar electricidad incluso a los ordenadores portátiles.

Las microturbinas de 15 a 300 kilovatios se espera que sean ligeramente más eficientes que los motores mejorados de combustión interna, y considerablemente más si se aprovecha el calor residual. Su ventaja principal es su bajo coste: Con sólo dos partes móviles, en principio son fáciles de fabricar. Tienen una larga vida (quizás unas 40.000 horas de funcionamiento), y a diferencia de los motores convencionales no requieren lubricantes o líquidos refrigerantes, lo que simplifica el funcionamiento y el mantenimiento.

Emiten menos óxidos de nitrógeno que los motores de combustión interna, y tienen problemas de ruido similares, y controlables. Las microturbinas pueden utilizar más combustibles que los motores convencionales: Gas natural, gasóleo, queroseno, propano y biogás. Por ello pueden utilizarse incluso donde no hay gas canalizado.

Aunque el mercado comercial está en sus inicios, Capstone Turbine tiene 200 pedidos de sus unidades de 30 kilovatios y empieza a comercializar su versión de 75 kilovatios, tras probarla en restaurantes, fábricas, panaderías y bancos, a finales de 1999. Las microturbinas son especialmente apropiadas para las pequeñas empresas, donde la potencia necesaria va de 25 a 300 kilovatios. El presidente de Capstone, Ake Almgren, que predice una facturación de mil millones de dólares de la industria de microturbinas dentro de cinco años, estima que con un volumen de 100.000 unidades anuales, las turbinas de 30 kilovatios podrían costar 400 dólares por kilovatio. Las turbinas de 100 kilovatios costarían unos 200 dólares por kilovatio, menos de la mitad que las centrales eléctricas más baratas que se construyen en la actualidad.

Otro “recién llegado” al mercado de la microenergía es el motor inventado por el ingeniero escocés Robert Stirling. Inventado en 1816, y usado de forma generalizada a finales del siglo XIX, el motor Stirling ha vuelto a la actualidad gracias a un nuevo y eficiente pistón que reduce la fricción y el deterioro. Estos pistones funcionan con un gas que es calentado en una “combustión externa”, un ciclo que permite que el motor sea muy pequeño y que se acomode a la mayoría de los combustibles, incluyendo los residuos agrícolas y forestales.

En una de las configuraciones, los motores Stirling pueden ser impulsados por el calor generado por espejos parabólicos que concentran la radiación del Sol. Los generadores Stirling han logrado eficiencias de más del 30 por ciento, y son relativamente simples, silenciosos y duraderos, con vidas útiles de 30.000 a 60.000 horas de funcionamiento.

Al ser muy eficientes en tamaños pequeños, los primeros motores Stirling en el mercado van de 30 kilovatios a sólo unos pocos cientos de vatios. Un número importante se han instalado en regiones remotas, y varias empresas están empezando a comercializar sistemas adaptados a los usos domésticos, al muy competitivo precio previsto de unos 1.500 dólares. Una empresa noruega ha fabricado un sistema de cogeneración Stirling de 3 kilovatios con una eficiencia del 95 por ciento. La Stirling Technology Company está desarrollando un modelo de 1 kilovatio, así como sistemas no conectados a la red que van de 3 a 350 vatios.


Energía refrescante

La tecnología micro más revolucionaria no requiere ninguna combustión y no tiene ninguna parte móvil. La pila o célula de combustible, inventada por el físico británico William R. Grove en 1839, es un dispositivo electroquímico que utiliza el hidrógeno para producir electricidad y agua. Aunque se han utilizado de forma extensa en el programa espacial de EE.UU., las pilas de combustible generalmente se han considerado demasiado caras para su uso terrestre.

La mayoría de las pilas de combustible actuales se fabrican artesanalmente, y requieren unas caras membranas de intercambio iónico de alta tecnología y cantidades importantes de platino para catalizar las reacciones. Pero los adelantos de los últimos 10 años han permitido reducir los costes y ampliar las posibles aplicaciones. Aquellas que atraen la mayor atención son las pilas de combustible de ácido fosfórico (PAFCs en inglés), ya disponibles comercialmente, y pilas con membranas de intercambio de protones (PEM), que varias empresas prevén comercializar en los próximos años.

Las pilas de combustible tienen varias ventajas sobre los generadores de combustión. Son casi silenciosas, por lo que pueden instalarse en edificios donde el ruido es un inconveniente, como bibliotecas, oficinas y hospitales. Cuando emplean como combustible el hidrógeno, el único subproducto es el agua. La mayoría de las pilas de combustible comerciales producirán inicialmente el hidrógeno a partir del gas natural, usando un procesador de combustible que produce algunos óxidos de nitrógeno y dióxido de carbono, pero en cantidades más bajas que la mayoría de las otras alternativas.

Algunas pilas de combustible pueden construirse en tamaños lo suficientemente pequeños como para proporcionar electricidad a aparatos electrónicos como portátiles o teléfonos móviles. Al carecer de partes móviles, son más fiables que las centrales convencionales y requieren poco mantenimiento.

El principal desafío de las pilas de combustible es reducir su alto coste actual. Las actuales pilas de combustible de ácido fosfórico de 200 kilovatios en el mercado se usan en varios cientos de edificios comerciales y subestaciones de energía eléctrica. Su coste asciende a 3.500 dólares por kilovatio, por lo que están en fase de demostración, y sólo tienen sentido económico para impedir cualquier interrupción del suministro eléctrico.

Las empresas tratan de reducir el coste de las pilas de combustible con el desarrollo de nuevos diseños y el empleo de materiales más baratos, y con planes para producir en serie los dispositivos electroquímicos. Según una estimación, hay 85 organizaciones investigando las pilas de combustible con membranas de intercambio de protones.

Las perspectivas comerciales de las pilas de combustible pueden verse aceleradas por algunas de las mayores empresas automovilísticas mundiales. DaimlerChrysler, Toyota, Ford y Volkswagen, son algunas de las empresas que han proclamado a las pilas de combustible como las probables sucesoras de los motores de combustión interna; por lo menos las cuatro citadas prevén tener automóviles con pilas de combustible en las ferias del año 2004.

La investigación de las compañías automovilísticas se centra en las pilas de combustible con membranas de intercambio de protones, desarrolladas por Ballard, una pequeña empresa de Vancouver, en British Columbia (Canadá). DaimlerChrysler, por ejemplo, tiene un acuerdo de 500 millones de dólares de producción conjunta con Ballard de “motores” de pilas de combustible cerca de sus fábricas en Stuttgart (Alemania). Se están desarrollando sistemas mayores para usar el hidrógeno en autobuses urbanos, que están siendo probados en Chicago y en otras ciudades.

Las pilas de combustible con membranas de intercambio de protones desarrolladas para el transporte pueden adaptarse fácilmente a un amplio rango de usos comerciales y residenciales. De hecho, tales pilas de combustible serán competitivas para muchas aplicaciones del sector eléctrico antes de que sean producidas en serie.

Las pilas de combustible fijas durarán más, y producirán el hidrógeno a partir del gas natural, y su coste es probable que sea inferior a 2.000 dólares por kilovatio en unos pocos años. Las mayores empresas de equipos eléctricos están trabajando por desarrollar el mercado de las pilas de combustible, incluyendo a General Electric en Estados Unidos, Alsthom en Francia, Ebara en Japón y Siemens de Alemania, algunas asociadas a empresas pequeñas como Ballard y Plug Power.

Su atención actual es el mercado comercial comprendido entre 100 y 300 kilovatios, y en particular para instalaciones que necesitan electricidad y calefacción o refrigeración durante gran parte del día. A las instalaciones mayores les basta con conectar varias de estas unidades modulares.

Es probable que el mercado residencial para las pilas de combustible surja al principio en pequeños nichos, y se extenderá posteriormente una vez que los precios caigan por debajo de los 500 dólares por kilovatio. Una pila de combustible experimental del tamaño de un lavavajillas se instaló en una vivienda en Nueva York en 1998.

Igualmente radicales son las tecnologías a pequeña escala basadas en el Sol y en el viento. Las mejoras técnicas durante las dos últimas décadas han reducido los costes de los aerogeneradores eólicos y las células fotovoltaicas, convirtiéndolas en las fuentes de energía con un crecimiento más rápido en el mundo en los años noventa.

La energía eólica, una tecnología que surgió en su forma moderna en los años ochenta, generalmente consista en un aerogenerador con tres palas apuntando hacia el viento. Aunque en los inicios del mercado comercial de la energía del viento las máquinas eran de menos de 50 kilovatios, los aerogeneradores han ido aumentando su tamaño, aunque la industria eléctrica en general lo ha reducido. Los modelos comerciales más populares hoy van de 600 a 1.000 kilovatios, y varios modelos entre 2 y 3 megavatios están a punto de comercializarse.

Muchos proyectos conectados a la red consisten en numerosos aerogeneradores juntos, en los llamados “parques eólicos”, pero en Alemania y Dinamarca, dos de los mayores productores eólicos del mundo (ocupan el primer y tercer lugar respectivamente), la mayoría de los aerogeneradores se localizan de forma aislada o en pequeños grupos, conectados directamente a los sistemas locales de distribución de electricidad.

El coste de los aerogeneradores, que generalmente van de un tamaño de 600 kilovatios a 3 megavatios, es inferior a los 1.000 dólares por kilovatio, siendo ya competitivos con las centrales eléctricas tradicionales en áreas donde los vientos son fuertes. A diferencia de las centrales térmicas, los aerogeneradores en general se localizan en tierras agrícolas, y sus propietarios a menudo son los agricultores o grupos de granjeros. Además, se emplean pequeños aerogeneradores para producir electricidad en las áreas rurales, incluyendo a China, donde existen más de 150.000 turbinas eólicas de 200 vatios, o poco más.

Aunque algunas regiones de Dinamarca, Alemania y España ya producen del 10 al 25 por ciento de su electricidad con eólica, y si bien la potencia instalada ha crecido a tasas anuales del 22 por ciento desde 1990, el potencial eólico global apenas se ha aprovechado. Regiones interiores como las Grandes Llanuras en EE.UU. y la Mongolia Interior de China tienen recursos eólicos suficientes como para cubrir totalmente la demanda de electricidad de estos dos grandes países.

El desarrollo eólico descentralizado puede proporcionar una importante fuente de energía y generar ingresos en las áreas rurales. La cantidad de la potencia eólica desarrollada en un área dada estará determinada por la capacidad del sistema local de distribución y la disponibilidad de otras fuentes para proporcionar electricidad cuando no haya viento.

La opción a pequeña escala más versátil para producir electricidad es la célula o pila solar fotovoltaica (PV), basadas en materiales semiconductores que convierten la luz del Sol directamente en electricidad. Superando incluso a las pilas de combustible en modularidad, las células solares fotovoltaicas se usan desde hace casi dos décadas en aplicaciones no conectadas a la red, como satélites, telecomunicaciones y calculadoras manuales.

Las células fotovoltaicas comienzan ahora a entrar en el mercado conectado a la red, en la forma de tejados solares en viviendas y edificios comerciales. Éstos normalmente son sistemas de 2 a 5 kilovatios, lo bastante grandes como para proporcionar la mitad o más de la electricidad anual de un edificio residencial, mientras que el resto proviene de la red y en determinados periodos se venden los excedentes de electricidad.

Para reducir los costes, varios gobiernos como Alemania, Japón y Estados Unidos, tienen ambiciosos programas de tejados solares que proporcionan ayudas financieras y asistencia técnica a las personas y empresas interesadas. Japón tiene el programa más exitoso, y cuenta ya con 25.000 viviendas con tejados fotovoltaicos. Los propietarios de los sistemas solares japoneses venden la electricidad a las empresas eléctricas al mismo precio alto que ellos pagan, recibiendo además una subvención del gobierno.

Las subvenciones gubernamentales, el crecimiento del mercado y los avances tecnológicos prometen reducir los costes en los próximos años. El mercado de las viviendas solares puede promover esta transición, dado que las tejas y ventanas fotovoltaicas pueden sustituir a veces a los costosos materiales de construcción. Las células solares fotovoltaicas también pueden instalarse a lo largo de las autopistas, sobre los aparcamientos, y encima de los edificios municipales y estaciones de transporte.


¿Lo pequeño es mejor?

En el verano de 1999 muchas personas en Estados Unidos vieron sometida a una dura prueba su fe en el sistema de distribución de electricidad, que la mayoría daban por garantizado. En Chicago, el crecimiento de la demanda de electricidad a causa de una ola de calor y el fallo de los equipos, dejó sin fluido a 2.300 empresas y a la Cámara de Comercio de Chicago en una tarde a mitad de semana.

En el barrio Washington Heights en Nueva York, 200.000 viviendas se quedaron sin luz durante 18 horas, y varios experimentos de investigación sobre cáncer y SIDA se perdieron a causa de la pérdida de refrigeración en el Centro Médico Presbiteriano de Columbia. El alcalde de Nueva York, Rudy Giuliani, denunció a la empresa suministradora de electricidad de la ciudad y entabló un pleito para recuperar las pérdidas económicas ocasionadas a la ciudad.

Los cortes de 1999 mostraron las consecuencias de décadas de bajas inversiones por parte de las compañías eléctricas en los sistemas locales de distribución, un abandono que puede verse exacerbado por las reducciones de costes ahora en marcha al tratar la industria de ser más competitiva. “Los apagones durante el verano mostraron claramente que tenemos graves problemas”, según David Helwig, vicepresidente de Commonwealth Edison en Chicago. “Pero el problema no es producir suficiente electricidad, sino distribuirla”.

Las debilidades de los sistemas locales de distribución apuntan a la necesidad de gastar más en el mantenimiento de las redes y transformadores, pero también al valor potencial de los pequeños generadores distribuidos por el territorio. Al producir parte de la electricidad dentro del sistema local, los generadores pequeños pueden reducir cargas en los equipos de distribución. Y en el centro de la ciudad donde las líneas son subterráneas, y su reparación requiere levantar las calles, instalar nuevos generadores pequeños es más barato que modernizar el sistema.

Así como el envejecimiento de los equipos y de las redes de transmisión ponen en duda la capacidad de los grandes y centralizados sistemas para abordar el crecimiento de la demanda de electricidad y los fenómenos meteorológicos más extremos, la dependencia creciente de los procesos digitales e informatizados acentúa el interés por los sistemas de alta calidad, “no interrumpibles”, de electricidad. Y mientras la era de la información requiere aumentar la calidad del suministro eléctrico, las nuevas tecnologías de las comunicaciones aceleran la marcha hacia un sistema más fiable y descentralizado.

En muchas zonas del mundo, la principal amenaza a la fiabilidad del sistema eléctrico es las averías locales a causa de los fenómenos meteorológicos o la sobrecarga de las líneas por un exceso de demanda. Los fallos del sistema de distribución ocasionan en Estados Unidos el 95 por ciento de los apagones. En el mundo en desarrollo, estos sistemas, cuando existen, son aún más frágiles. Mientras que las olas de calor pueden causar un aumento de la demanda de aire acondicionado tal que sobrecargue al sistema de distribución, los desastres meteorológicos, como inundaciones, nevadas copiosas o huracanes, provocan el derribo de las torres y postes que sostienen las líneas.

En EE.UU. desde 1994 las inversiones en transmisión y distribución superan a las destinadas a la producción de electricidad; de 800 a 2.500 millones de dólares de estos gastos podrían desviarse de forma rentable a los pequeños generadores y a mejorar la eficiencia, según un informe preparado por la Energy Foundation.

Las empresas afectadas a menudo por los fenómenos meteorológicos extremos consideran que la electricidad es el servicio más vital, por encima del teléfono, el gas natural o el agua. Los cortes de fluido representan cerca del 40 por ciento de las pérdidas aseguradas reclamadas después de un desastre. Los pequeños sistemas se ven cada vez más como una manera de mitigar estas pérdidas.

Mientras unos 3 millones de personas quedaban sin electricidad durante el temporal de nieve de 1998 que afectó a Nueva Inglaterra, Nueva York y Québec, aquellas que contaban con sistemas eólicos no se vieron afectadas. Un residente de Nueva York, que poseía un aerogenerador con su batería, proporcionó a su comunidad duchas calientes y lavandería; la compañía de electricidad tardó 25 días en restablecer el servicio al condado.

El papel creciente de los ordenadores e Internet en la economía y el aumento de la informatización de todos los procesos productivos, hace a los usuarios más vulnerables incluso a fluctuaciones momentáneas del voltaje y a los apagones. En el pasado, tales incidentes apenas tenían importancia. Pero la mayor dependencia de los ordenadores requiere más estabilidad del voltaje: Las redes de ordenadores no pueden sufrir paradas de más de ocho milésimas de segundo, un instante tan breve que ni siquiera se consideraba un fallo. Las empresas de EE.UU. pierden anualmente 2.600 millones de dólares a causa de los fallos informáticos.

Si los ordenadores del corazón del sistema financiero se apagan sólo por un breve momento, se pierden los datos, afectando a transacciones de millones de dólares de préstamos, tarjetas de crédito y cajeros automáticos. En 1997 el First National Bank de Omaha, que estima en 6 millones de dólares el coste de una hora sin electricidad, tras una caída del sistema de ordenadores a causa de un “parpadeo” del fluido, adquirió cuatro pilas de combustible, apoyadas por motores de combustión interna mejorados y volantes de inercia. Las pilas abastecen de electricidad al Centro de Proceso de Datos, y el sistema informático puede desengancharse de la red a la primera señal de inestabilidad. Las pilas de combustible emiten por unidad de energía un 45 por ciento menos de dióxido de carbono y un 95 por ciento de otros contaminantes atmosféricos, como dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno.

Además, los supermercados, restaurantes, empresas de seguros, hospitales y servicios postales empiezan a considerar la microelectricidad como una alternativa para evitar interrupciones costosas. El mayor sistema mundial de pilas de combustible permitirá asegurar el suministro en caso de apagón al Servicio Postal de EE.UU. en Anchorage, Alaska, proporcionando electricidad y calor; la Facultad de Medicina de Harvard está estudiando el empleo de pilas de combustible en los lugares de enseñanza y en los laboratorios.

Las industrias de alta tecnología, como la farmacéutica, química, semiconductores y biotecnología, cada vez más dependientes de los procesos industriales informatizados, son otro mercado importante. Las fábricas de chips, por ejemplo, pueden usar las pilas de combustible para asegurar el suministro de electricidad y el agua caliente.

La otra gran ventaja de los pequeños sistemas es que su impacto ambiental es menor. Hoy el 62 por ciento de la electricidad mundial proviene de los combustibles fósiles (el 38 por ciento del carbón), fuentes centralizadas de energía que pueden quemarse de forma rentable en grandes centrales térmicas. Aunque muchas de estas plantas han tratado de reducir sus emisiones con costosos equipos, todavía vierten a la atmósfera grandes cantidades de contaminantes.

En Estados Unidos, la producción de electricidad es responsable del 28 por ciento de las emisiones anuales de óxidos de nitrógeno, el 67 por ciento del dióxido de azufre, el 36 por ciento del dióxido del carbono y el 33 por ciento del mercurio. Globalmente, la generación de electricidad es la principal fuente de emisiones de carbono, representando más de un tercio del total.

La combinación de una eficiencia alta, superior al 90 por ciento frente al 30 por ciento de los actuales sistemas, y el uso de combustibles más limpios permite a la microenergía reducir las cargas ambientales del actual sistema de producción de electricidad. Si EE.UU. sustituyese todo el carbón quemado en las centrales térmicas por microturbinas, pilas de combustible y fuentes renovables, podría reducir sus emisiones nacionales de dióxido de carbono en más de un 20 por ciento.

Investigaciones recientes de Amory Lovins y Andre Lehmann del Rocky Mountain Institute (RMI) demuestran que la instalación de pequeños generadores próximos en tamaño y localización a los clientes tiene ventajas importantes frente a las grandes centrales, aumentando el valor de la electricidad producida. La diferencia de costes es lo bastante grande como para que incluso las caras células fotovoltaicas sean competitivas en numerosas aplicaciones. La investigación del RMI identifica más de 70 razones por las que las pequeñas centrales proporcionan beneficios económicos y ambientales adicionales.

Durante décadas, las compañías eléctricas han insistido en que la fiabilidad de la red dependía de mantener un control centralizado del sistema. Permitir que los consumidores gestionen miles de generadores garantizaba el caos. Un número creciente de especialistas, sin embargo, defiende hoy lo contrario: Un control más descentralizado y disperso es más flexible que un sistema jerárquico y centralizado. Tal sistema podría evolucionar de forma semejante a los sistemas biológicos elásticos, como los ecosistemas o el cuerpo humano, que descentralizan el control en lugar de basarse en una jerarquía centralizada. Al igual que el cerebro no necesita rastrear cada proceso corporal para que el sistema funcione, las redes de distribución de electricidad tampoco necesitan un mando central a través de cual fluya toda la información.

Las innovaciones en electrónica, tecnologías de información y dispositivos de almacenamiento, hacen más fácil la conexión a la red de los pequeños sistemas (o les permite seguir desconectados), mientras mejora la capacidad de la red para ajustarse a los “picos” de la demanda y a las fluctuaciones del sistema. El resultado puede ser una red más “omnidireccional”, frente a la tradicional unidireccionalidad de la central al consumidor final. Como en Internet, semejante sistema de energía estaría “controlado” por miles e incluso millones de empresas e individuos que aceptan unas reglas comunes.

Los progresos de la electrónica, incluyendo la miniaturización de los chips, cables y sensores, permiten conectar, invertir y controlar los flujos de electricidad de forma distinta a la anterior: Los microprocesadores, por ejemplo, pueden recoger datos de las demandas de electricidad de los edificios automatizados y de las operaciones industriales. Los adelantos en los equipos de inversión permiten pasar de corriente continua a alterna (o viceversa) a un coste razonable, sincronizando los pequeños generadores con la red, y aislándolos cuando falla, manteniendo la fiabilidad del sistema, a la vez que permiten a los empleados reparar con seguridad las líneas y los transformadores.

A largo plazo, la confluencia de las tecnologías de las comunicaciones y de la electricidad puede conducir a una red “inteligente” y digitalizada que permita a todas las partes del sistema responder conjuntamente a sus necesidades, desde las grandes centrales y microgeneradores a los transformadores, líneas de transmisión, e incluso los aparatos eléctricos individuales. Controlado por ordenadores, semejante sistema podría responder instantáneamente a cualquier problema, maximizando la eficiencia del conjunto.

El propietario de un frigorífico, por ejemplo, con los adecuados equipos de control y comunicaciones podría, a cambio de una pequeña reducción en su factura mensual, permitir que la empresa eléctrica le corte la electricidad al motor eléctrico del refrigerador durante breves momentos, cuando la demanda en la red global sea alta. Esto ahorraría dinero a los consumidores y mejoraría la fiabilidad. Igualmente una señal enviada desde el ordenador central de la empresa de distribución de electricidad a la pila de combustible del consumidor podría activarla cuando sea necesaria para abastecer al barrio.

Las tecnologías dispersas de almacenamiento también pueden ayudar a que las microcentrales se incorporen a la red, permitiendo que las fuentes intermitentes proporcionen electricidad de una manera más regular, independientemente de sí sopla el viento o brilla el Sol. Los volantes de inercia, las baterías y los súper condensadores, son algunos de los dispositivos que se están desarrollando para los propósitos de almacenamiento. Una opción muy prometedora es producir hidrógeno con la electricidad generada en los tejados fotovoltaicos cuando brilla el Sol, y posteriormente emplear ese hidrógeno en las pilas de combustible para cubrir las necesidades de electricidad y calor en los momentos necesarios.

Así como el motor de combustión interna estimuló la demanda de gasolina, el advenimiento de las pilas de combustible puede acelerar la creación de una red de transporte y almacenamiento de hidrógeno, una perspectiva que ha atraído el interés de empresas como Royal Dutch Shell y DaimlerChrysler.

Junto con la demanda creciente de fiabilidad, éstas innovaciones de la red contribuirán a hacer que el sistema eléctrico sea más disperso, en lo que parece ser una tendencia histórica. Durante el siglo XX, lo más parecido al sistema de la energía eléctrica fue la estructura soviética de planificación central jerarquizada. Al comienzo del siglo XXI, la electricidad va más en la dirección del modelo de Internet: Descentralizado, sin jerarquías, y más orientado al mercado.


Rehacer las reglas del mercado

La mayoría de los mercados eléctricos de hoy padecen todavía el legado de los monopolios garantizados por el Estado, un invento de principios del siglo XX del especulador estadounidense Samuel Insull que convenció a los gobernantes de que tal monopolio era esencial para lograr extender la red de electricidad. El imperio de Insull de empresas eléctricas, con sede en Chicago, se derrumbó bajo la Gran Depresión, pero las leyes reforzaron la tendencia hacia centrales cada vez más grandes.

Como señala Walt Patterson, del Instituto Real para Asuntos Internacionales, “Demasiado a menudo... las tecnologías inherentemente descentralizadas se encuentran jugando en campo ajeno, en el terreno de juego del sistema centralizado y de acuerdo a sus reglas.”

Para que la microenergía alcance su potencial, las leyes y normas que regulan el sector eléctrico deben reformarse, eliminando las barreras que actualmente limitan su penetración. Una de las medidas es garantizar a los pequeños generadores un precio que refleje el valor real de la electricidad que producen.

Un estudio de 1998 de la Comisión Europea mostró que la energía solar en Italia tiene un valor total de más de 10 centavos de dólar por kilovatio hora, la mitad del cual corresponde a la generación y la otra mitad representa la fiabilidad añadida y el apoyo al sistema de distribución.

Dinamarca, Alemania y España han aprobado leyes que exigen que las empresas eléctricas compren la electricidad renovable a precios que van de 7 a 10 centavos de dólar por kilovatio hora. Estas leyes han supuesto la instalación de más de 5.000 megavatios de energía eólica desde mediados de los años noventa.

Japón y 29 estados de EE.UU., igualmente, tienen leyes de “facturación neta” para la energía solar, que permiten a los dueños de los paneles fotovoltaicos vender la electricidad excedente a la red al mismo precio que les cobran las compañías eléctricas, que en el caso de Japón asciende a 23 centavos de dólar por kilovatio hora. Estas leyes se han promulgado principalmente por razones ambientales, más que para aprovechar las ventajas de las fuentes de energía dispersas. No obstante, muestran claramente la efectividad potencial de leyes simples y bien concebidas que garanticen el acceso a la red de los pequeños productores a un precio justo y estable. Precios del orden de 7 centavos de dólar por kilovatio hora podrían estimular el rápido crecimiento de la microelectricidad en la mayoría de los países.

Un informe de junio de 1999 realizado por la RAND Corporation para el Centro Pew sobre Cambio Climático Global recomienda a los países en desarrollo que vayan más allá del simple análisis tradicional del “menor coste” para producir electricidad, un enfoque que no tiene en cuenta adecuadamente los problemas económicos del sistema de transmisión y distribución. El estudio recomienda analizar el sistema en su conjunto, una valoración que podría llevar tanto a aumentar las inversiones en infraestructuras de distribución, como en los pequeños generadores que pueden apoyar tal sistema.

En mercados competitivos, deberían requerirse análisis de los costes de distribución en todas las ofertas de nueva potencia instalada. Según el estudio, esta estrategia, junto con el uso de tecnologías que reducen las emisiones y mejoran la eficiencia del suministro y consumo de electricidad, podría satisfacer las necesidades crecientes de energía reduciendo la contaminación atmosférica local y disminuyendo las emisiones de dióxido de carbono en un 42 por ciento en relación con las tendencias actuales.

Otra reforma clave es normalizar los requisitos para garantizar el acceso a la red de los micro generadores. En muchas regiones, las empresas eléctricas acostumbradas a las grandes centrales imponen un amplio conjunto de requisitos complicados e innecesarios, que suponen miles de dólares a añadir a sistemas que sólo cuestan de 3.000 a 10.000 dólares.

Estos requerimientos provienen de normas anticuadas, así como del comprensible deseo de las empresas eléctricas de no perder clientes, manteniéndolos en su estructura centralizada. Hay varios trabajos en curso para adaptar tales requisitos en Estados Unidos, donde el Laboratorio de Seguridad y el Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica están desarrollando normas para conectar de forma segura a la red eléctrica los pequeños sistemas solares.

Igualmente son necesarias otras políticas para impedir que las compañías eléctricas frenen injustamente el desarrollo de la microelectricidad. Hay que cambiar las reglas que impiden el acceso a la red, y debe exigirse a las empresas eléctricas que firmen contratos de “compra de electricidad” a los pequeños productores, en lugar de descorazonarlos con documentos legales innecesariamente complicados.

Las cuotas adicionales, empleadas por las compañías para penalizar a los clientes que reducen sus compras de la red, deben reducirse. El estado de Massachussets, por ejemplo, ha reducido unas tasas parafiscales, empleadas para financiar el cierre de las centrales antieconómicas, a los usuarios de las fuentes de energía dispersas.

Otros obstáculos a la microelectricidad son las licencias de apertura, los permisos y autorizaciones, y las normas que regulan las emisiones, dictadas antes de que los pequeños sistemas de generación fuesen una opción real. La pequeña producción de electricidad no se tiene en cuenta en la mayoría de las normas constructivas, eléctricas y de seguridad, ni tampoco las autoridades locales están familiarizadas con estas nuevas tecnologías.

Las comunidades de propietarios en EE.UU., preocupadas por el valor de sus viviendas, a menudo impiden realizar modificaciones en los edificios ya construidos, como la instalación de tejados solares fotovoltaicos. El planeamiento urbanístico y territorial favorece el derecho a construir por encima del “derecho al Sol” de las viviendas vecinas. Las leyes ambientales en muchos países deberían ser reformadas para tomar en consideración los pequeños sistemas generadores, dada su importante contribución a la reducción de la contaminación.

Los monopolios eléctricos necesitan alguna motivación para promover los pequeños sistemas de generación. Las normas actuales retribuyen a las empresas en base a la potencia instalada o la cantidad de electricidad suministrada, por lo que carecen de todo interés en alentar la autogeneración, mas bien lo contrario. Thomas Starrs y Howard Wenger recomiendan en su informe Proyecto de Política para las Energías Renovables que los gobernantes eliminen el sistema actual, y ofrezcan a las empresas locales incentivos para promover la generación dispersa.

Tom Casten, presidente de Trigen Energy Corporation, una de los principales constructores en EE.UU. de centrales de cogeneración industrial de tamaño medio con turbinas de gas, ha recopilado toda una plétora de leyes, regulaciones, políticas y prácticas que se basan en la asunción de que las centrales productoras de electricidad son grandes y no venden el calor residual, castigando a las pequeñas centrales que combinan ambos. A efectos fiscales la amortización de una planta de cogeneración con turbina de gas se extiende de 15 a 20 años, aunque algunas pequeñas plantas sólo duran de 5 a 7 años. Casten recomienda que tales reglas sean eliminadas o se reformen, y se complementen con estándares de contaminación y eficiencia por megavatio.

Los esfuerzos para reestructurar las leyes del sector eléctrico se enfrentan a los poderosos monopolios, que tratan de proteger las inversiones realizadas en grandes centrales. Los progresos en la reforma de esas leyes para posibilitar una nueva clase de pequeños generadores que apenas existen en el mercado actual, son muy lentos y no exentos de dificultades.

Sin embargo, al aumentar el número de empresas que invierten en estas tecnologías y crecer la implicación en el nuevo sector de las grandes compañías, así como de los millones de consumidores que desearían tener su propio sistema de producción de electricidad, los obstáculos irán desapareciendo.

En Estados Unidos comienzan a surgir modelos potenciales, donde la Alianza Californiana para los Recursos Energéticos Dispersos y la Coalición Americana para la Electricidad Dispersa defienden la reforma de las normas nacionales y estatales para posibilitar su desarrollo. Estos grupos buscan crear unas condiciones mejores para la microelectricidad, de manera opuesta a la de Samuel Insull: En lugar de luchar por el monopolio y la consolidación individual, pretender crear una red para presionar a favor de la descentralización y la competencia justa.


Ritmo y alcance

Sobresaliendo sobre Times Square en Nueva York, un nuevo “rascacielos verde” de 48 plantas tiene cubiertas con células solares las fachadas orientadas al sur y al este. En el sótano del edificio hay dos pilas de combustible de 200 kilovatios que producen electricidad y agua caliente. Además incorpora otras medidas de ahorro, como una iluminación eficiente y ventanas aislantes, con el resultado de reducir las emisiones de gases de invernadero en un 40 por ciento respecto a un edificio tradicional.

La existencia de una muestra tal de microelectricidad en uno de los centros financieros mundiales, a pocas manzanas de la primera central eléctrica de Thomas Edison en Pearl Street, es una vuelta a los orígenes en todos los sentidos.

Todavía muchos analistas son escépticos de que la producción en serie de pequeños generadores puede representar una alternativa viable a las grandes centrales. Hubo dudas similares entre los dueños del ferrocarril cuando aparecieron los primeros automóviles, y entre los fabricantes de grandes ordenadores frente a los primeros ordenadores personales. Esta por ver si los empresarios y los gobernantes aprenderán estas lecciones de la historia económica.

Un argumento utilizado contra la pequeña producción es que tales dispositivos diminutos no pueden cubrir las necesidades de electricidad de una economía moderna. La debilidad de este argumento se revela con un simple cálculo. Si la potencia media de un automóvil es de unos 100 kilovatios, la producción anual de EE.UU., que asciende a 13 millones de nuevos automóviles y todo terrenos, equivale a 1.300 gigavatios de nueva potencia instalada. La potencia eléctrica total instalada en las grandes centrales de todo EE.UU. en funcionamiento en 1998, por comparación, era de 778 gigavatios. El parque automovilístico de Estados Unidos es de más de 200 millones de unidades, cada una con su propio sistema fiable de generación de energía, y un coste de capital por kilovatio diez veces inferiores al de las grandes centrales de electricidad.

Los últimos estudios de mercado apuntan a un crecimiento espectacular de la microelectricidad. Un informe de julio de 1999 de la Compañía de Comunicaciones Comerciales concluye que los pequeños generadores representarán “una porción significativa” de los 200 gigavatios de nueva potencia mundial que se instalarán en el año 2003. El estudio estima que las ventas de equipos entre 1 kilovatio y 5 megavatios en EE.UU. ascendieron a 4.200 millones de dólares en 1998, y prevé que el mercado crecerá a tasas anuales del 32 por ciento en los próximos años, superando los 16.000 millones en el 2003.

El mercado de pilas de combustible se prevé que crezca de 305 millones en 1998 a 1.100 millones para el 2003, y las microturbinas pasarán de prácticamente cero en 1998 a 8.500 millones en el 2003, alcanzando casi la mitad de las ventas en el sector de pequeños generadores eléctricos en EE.UU.

Las previsiones de la microelectricidad en el mercado de nueva potencia eléctrica en EE.UU. para el 2010 van del 5 al 40 por ciento; un estudio predice que para entonces las pilas de combustible en base a las energías renovables representarán un mercado global de 10.000 millones de dólares. Pero el verdadero potencial puede ser mucho mayor. Los pequeños sistemas podrían sustituir a una cantidad importante de la actual potencia eléctrica instalada en el mundo industrializado, y evitarla en los países en desarrollo.

Con las políticas adecuadas, la microelectricidad podría dominar los mercados mundiales dentro de 5 a 10 años. A la larga, no es inconcebible que más de la mitad de la potencia instalada corresponda a los pequeños sistemas locales, y el resto a grandes centrales de energías renovables tales como parques eólicos y solares, haciendo innecesarias a las grandes centrales térmicas.

Joseph Iannucci de Distributed Utility Associates, que ha realizado cerca de 300 proyectos de producción de electricidad a pequeña escala en Estados Unidos desde 1990, ha identificado 10 “aceleradores del mercado”. Concluye que si las empresas eléctricas no lideran la promoción de la producción dispersa, lo harán sus clientes, apoyados por nuevas y agresivas empresas. A corto plazo, el crecimiento de la microelectricidad se verá condicionado por la reestructuración del sector eléctrico, el ritmo de los cierres de las centrales nucleares y térmicas de carbón, y las nuevas normativas ambientales. Algunas de las leyes y normas en Estados Unidos y Europa se elaboran teniendo en cuenta a los pequeños sistemas, pero queda mucho por hacer.

Junto a la apertura del mercado servido por la red de distribución, está otro mucho más importante para las nuevas tecnologías: Las áreas rurales del mundo en desarrollo con 2.000 millones de personas sin electricidad. En muchos casos, las energías renovables a pequeña escala compiten ya favorablemente con la extensión de las redes de transmisión a las áreas sin electrificar, tanto en términos económicos, como de fiabilidad.

Las microturbinas y los motores Stirling que queman la biomasa local podrían proporcionar electricidad a los pueblos aislados, al igual que los aerogeneradores eólicos y las células fotovoltaicas, con el apoyo de pilas de combustible que funcionen con hidrógeno producido a partir de las energías renovables.

Las tendencias en algunos países sugieren que los países en desarrollo pueden ser los primeros en adoptar los pequeños sistemas descentralizados de producción de electricidad al margen de la red, al igual que algunos han “saltado” a los teléfonos móviles sin pasar por los fijos.

Los pequeños sistemas para las áreas remotas son ideales para tareas críticas, como fabricar hielo, desalar, purificar y bombear agua, y para electrificar escuelas rurales, clínicas de salud y microempresas. Aunque los pequeños motores diesel se emplean hoy ampliamente, sus necesidades de mantenimiento y combustible, a menudo difícil de obtener, sugieren que las nuevas tecnologías serán mucho más atractivas.

El apoyo institucional también es importante. Daniel Kammen de la Universidad de California en Berkeley, señala que los pequeños sistemas descentralizados podrían hacer más fácil a los países en desarrollo aumentar el consumo de electricidad sin deteriorar el ambiente. En el pasado, sin embargo, los pequeños sistemas han sufrido el abandono institucional, y en muchos casos, una clara discriminación. Kammen concluye que incluso modestos aumentos de las inversiones podrían obtener grandes resultados en los países en desarrollo, proporcionando energías más limpias a un coste más bajo.

Ya sea conectados a la red, o al margen de ésta, la comprensión de los beneficios de la microenergía será clave para su desarrollo. Las páginas Web, las listas de correo electrónico y las conferencias sobre los pequeños sistemas se multiplican, al igual que la presencia en los principales medios de comunicación. El Laboratorio Nacional de Energías Renovables de EE.UU. tiene un extenso banco de datos de los proyectos del pasado y un grupo de discusión online, y patrocina las conferencias Village Power junto con el Banco Mundial. También crece la disposición entre los consumidores de Australia, Europa y Estados Unidos a pagar un pequeño sobreprecio por la “energía verde” para apoyar las inversiones en fuentes de energía limpia. En Sacramento, en California, la Compañía Municipal de Electricidad, una de las primeras en promover las fuentes dispersas, ha montado más de 450 paneles solares en los tejados de los “Pioneros Fotovoltaicos”, financiado por aumentos modestos en las facturas mensuales de electricidad de los clientes.

La financiación de la microelectricidad conectada a la red no es probable que suponga grandes problemas una vez que maduren las tecnologías. El préstamo para la microcentral de electricidad de un edificio, puede incluirse en el préstamo comercial o en la hipoteca del edificio. De hecho, los países en desarrollo podrían reducir la carga financiera de la deuda externa a causa de su sistema eléctrico pasando parte de las inversiones a los constructores de nuevos hoteles, oficinas y fábricas.

Mucho más problemática es la financiación de la microelectricidad al margen de la red. Las personas de las áreas rurales necesitan financiación adecuada para cubrir los altos costes de adquirir o arrendar un sistema prohibitivo para la mayoría. Han surgido estrategias innovadoras de “microfinanciación” en Bolivia, República Dominicana, India, Sudáfrica y Bangladesh, donde el Grameen Shakti, afiliado al Banco Grameen, que desde hace más de 20 años proporciona pequeños créditos a los pobres, lleva sistemas solares y eólicos a los clientes rurales vía los pequeños préstamos.

Entidades como el Banco Mundial, el Banco Interamericano de Desarrollo y fundaciones de EE.UU. colaboran con microempresas que distribuyen, financian e instalan sistemas solares en los países en desarrollo.

Aseguradoras como Swiss Re, para la que la microelectricidad es una estrategia de diversificación contra las pérdidas y daños causados por los desastres meteorológicos, están explorando la posibilidad de conceder préstamos a bajo interés y a largo plazo para sistemas solares domésticos y eólicos. Gobiernos y organizaciones no gubernamentales en Estados Unidos y Europa publican guías sobre como comprar o financiar sistemas solares o eólicos, entre otros.

Hasta finales de los años ochenta, la electrificación solar en Kenia se reducía a unos pocos proyectos financiados por la cooperación internacional; el Programa Nacional de Electrificación Rural había conectado a la red a menos del 2 por ciento de las viviendas rurales. Pero la caída de los precios de la fotovoltaica, y los esfuerzos de organizaciones privadas y voluntarias para proporcionar información y formación, ha impulsado un importante mercado comercial con docenas de empresas de montaje, ventas, instalación y mantenimiento.

Se han vendido unos 80.000 sistemas fotovoltaicos-la mayor tasa mundial de penetración de la solar fotovoltaica-proporcionando electricidad a más de 200.000 personas; las ventas aumentan anualmente entre el 10 y el 18 por ciento.

De la experiencia de Kenia, los observadores extraen varias lecciones de cómo extender los pequeño sistemas de producción de electricidad. La formación y el apoyo son cruciales, pero pueden ser realizados por pequeñas organizaciones y grupos de individuos. Las subvenciones ayudan, pero no son tan necesarias como otros pasos para promover la transferencia de tecnología. Atraer a un amplio rango de intereses comerciales es de vital importancia para sostener y ampliar el mercado de la nueva tecnología. Y las políticas gubernamentales e internacionales pueden ser valiosas, en particular cuando apoyan a los productores independientes de electricidad, bajan o suprimen los impuestos y aranceles sobre las tecnologías más limpias, y ofrecen créditos a bajos tipos de interés.

La mayor cooperación internacional podría ayudar al desarrollo de la microelectricidad. Los compromisos para frenar el cambio climático podrían acelerar la adopción de la microenergía en un número creciente de países. Otros objetivos-liderazgo tecnológico, reducción de la dependencia de las importaciones de petróleo, reducción de la contaminación atmosférica, disminución de los riesgos de la energía nuclear, nuevos mercados de exportación-también pueden motivar el apoyo a la microelectricidad.

Haciendo referencia a un mercado previsto de 10 billones de dólares para el suministro mundial de energía durante los próximos 20 años, un informe de la Casa Blanca de 1999 urge al Gobierno y a la industria a aumentar las inversiones y forjar alianzas internacionales en energías limpias. El Instituto Nautilus de California ya ha instalado tres aerogeneradores eólicos en Corea del Norte, un proyecto apoyado por el Gobierno de EE.UU. con la esperanza de disminuir las tensiones bilaterales sobre la proliferación nuclear.

La microelectricidad puede moldear el modelo de desarrollo. Al descentralizar la producción de electricidad se puede facilitar también las tendencias descentralizadoras dentro de las sociedades, fortaleciendo a las comunidades y empresas locales. También puede ayudar a reducir la corrupción desenfrenada en los contratos que afectan al sector eléctrico, como los firmados entre vendedores occidentales y empresas indonesias, y que salieron a la luz tras el colapso financiero de ese país.

Y la microenergía puede acelerar la evolución hacia una economía de hidrógeno libre de carbono, a medida que las pilas de combustible crean una demanda creciente de hidrógeno como vector energético. Los gobiernos, las empresas y los ciudadanos preocupados por el cambio climático, comparten el interés por la realización de esta cambio.

La microelectricidad tiene muchas de las características de lo que Joseph Bower y Clayton Christensen del Harvard Business School han llamado “tecnologías disociadoras”. El término se refiere a las nuevas tecnologías como las pequeñas fotocopiadoras o los ordenadores personales con consecuencias transcendentales y que los clientes no valoran al principio. Inicialmente descuidadas por las empresas que dominan un mercado dado, y que han invertido mucho en las infraestructuras existentes, las tecnologías invasoras a menudo son desarrolladas por recién llegados que ganan las primeras posiciones y crecen rápidamente, a veces dejando de lado a los tradicionales líderes del mercado.

La pregunta clave sobre estas tecnologías no es si pueden superar a las existentes según el criterio convencional, sino si pueden cubrir las necesidades de los mercados futuros más eficazmente. Las investigaciones de mercado pueden infravalorar su potencial de forma burda. Al presidente de Polaroid le dijeron que no vendería más de 100.000 cámaras instantáneas en toda su vida, porque al principio pocos previeron los usos de las fotografías instantáneas.

Igualmente, la mayoría de los responsables del sector eléctrico no prevén un gran mercado para los pequeños sistemas de producción de electricidad. Pero las cosas cambian rápidamente, a medida que las razones ambientales y económicas ponen de manifiesto sus ventajas inherentes, y las empresas más grandes corren para mantener el ritmo de sus competidores más ágiles.

Como los atletas que “van a por el oro” en los Juegos del 2000 en Sydney, las células solares brillando débilmente en la Villa Olímpica simbolizan otra competición que tendrá ocupada a nuestra ciudad global en el nuevo milenio. La prueba es ver cuán rápidamente podemos dejar atrás el sistema eléctrico centralizado y a gran escala como una reliquia distintiva del siglo XX, e “ir a por” el sistema descentralizado y a pequeña escala que es más barato, limpio y más fiable, y que sirve a muchas más personas en el planeta. Si esta carrera sigue cogiendo velocidad, la microelectricidad podría convertirse en un objeto más del hogar, en más de una manera.

Por Dr. José Santamarta Flórez (*)
Director de World Watch en Español
worldwatch@nodo50.org

1 Comments:

Anonymous Anónimo said...

se necesita un mayor control tecnológico sobre todos estos temas, compartiendo conocimiento, se puede crear una comunicación real, operativa y práctica de la energía, de su producción a escala local, de una mayor eficiencia, del factor 10 aplicado.

Cal reconèixer que la incorporació d'una mica més d'un cert quantum d'energia per unitat d'un producte industrial inevitablement té efectes destructors, tant en l'ambient sociopolític com en l'ambient biofísic... més enllà de cert nivell d'ús per capita d'energia física, l'ambient d'una societat deixa de funcionar com nínxol de la seva població... Freqüentment ens vam oblidar que l'acceleració dels viatges és un fet molt nou. Tant els pobres com els rics deuran superar la il·lusió que més energia és millor...
Iván Illich. Energia i equitat

2:08 a. m.  

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