Formato de impresión

Los apagones ilustran la amenaza del cambio climático a las redes eléctricas en Estados Unidos

2021-02-17

Brad Plumer | The New York Times

Los sistemas están diseñados para hacer frente a los picos de demanda, pero el clima salvaje e impredecible vinculado al calentamiento global muy probablemente llevará a las redes más allá de sus límites.

Enormes tormentas invernales han sumido esta semana a gran parte del centro y el sur de Estados Unidos en una crisis energética, con ráfagas heladas de clima ártico que paralizaron las redes eléctricas y dejaron a millones de estadounidenses sin electricidad en medio de temperaturas peligrosamente bajas.

Los fallos de la red fueron más graves en Texas, donde más de cuatro millones de personas amanecieron el martes con apagones. Otras redes regionales en el suroeste y el medio oeste también se vieron afectadas. Hasta el martes por la tarde, al menos 23 personas habían muerto en todo el país a causa de la tormenta o sus consecuencias.

Los analistas han empezado a identificar los factores clave de los fallos de la red en Texas. El frío sin precedentes hizo que los residentes encendieran sus calefacciones eléctricas y que la demanda de energía superase los peores escenarios que los operadores de la red habían previsto. Al mismo tiempo, en medio de condiciones heladas, una gran parte de las centrales eléctricas de gas del estado quedaron fuera de servicio y algunas centrales sufrieron escasez de combustible al aumentar la demanda de gas natural. Muchos de las turbinas eólicas de Texas también se congelaron y dejaron de funcionar.

La crisis hizo saltar la alarma en los sistemas eléctricos de todo el país. Las redes eléctricas pueden ser diseñadas para hacer frente a una amplia gama de condiciones severas, siempre y cuando los operadores de la red puedan predecir con fiabilidad los peligros que se avecinan. Pero a medida que el cambio climático se acelera, muchas redes eléctricas se enfrentarán a fenómenos meteorológicos extremos que van mucho más allá de las condiciones históricas para las que fueron diseñados esos sistemas, poniéndolos en riesgo de un fallo catastrófico.

Aunque los científicos todavía están analizando qué papel puede haber desempeñado el cambio climático provocado por el hombre en las tormentas invernales de esta semana, está claro que el calentamiento global plantea un aluvión de amenazas adicionales para los sistemas eléctricos de todo el país, como olas de calor más intensas y escasez de agua.

Las medidas que podrían ayudar a reforzar las redes eléctricas, como la fortificación de las centrales eléctricas contra los fenómenos meteorológicos extremos o la instalación de más fuentes de energía de reserva, podrían resultar caras. Pero, como demuestra Texas, los apagones también pueden ser muy costosos. Y, según los expertos, a menos que los proyectistas de la red eléctrica empiecen a planificar para unas condiciones climáticas cada vez más salvajes e imprevisibles, los fallos de la red se repetirán una y otra vez.

“Es esencialmente una cuestión de cuántos seguros quieres comprar”, dijo Jesse Jenkins, ingeniero de sistemas energéticos de la Universidad de Princeton. “Lo que hace más difícil este problema es que ahora estamos en un mundo en el que, especialmente con el cambio climático, el pasado ya no es una buena guía para el futuro. Tenemos que mejorar mucho en la preparación para lo inesperado”

Un sistema al límite

La red eléctrica principal de Texas, que funciona en gran medida de forma independiente del resto del país, se ha construido teniendo en cuenta los fenómenos meteorológicos extremos más habituales del estado: temperaturas tan elevadas en el verano que hacen que millones de texanos enciendan sus aires acondicionados de golpe.

Aunque las heladas son más raras, los operadores de la red en Texas también saben desde hace tiempo que la demanda de electricidad puede dispararse en invierno, sobre todo después de las dañinas ondas de frío de 2011 y 2018. Pero las tormentas invernales de esta semana, que enterraron el estado en nieve y hielo, y llevaron a temperaturas frías sin precedentes, superaron todas las expectativas, y empujaron la red a su punto de ruptura.

Los operadores de la red de Texas habían previsto que, en el peor de los casos, el estado utilizaría 67 giga vatios de electricidad durante el pico invernal. Pero el domingo por la noche, la demanda de energía había superado ese nivel. A medida que bajaban las temperaturas, muchos hogares recurrían a calefactores eléctricos viejos e ineficientes que consumen más energía.

Los problemas se agravaron a partir de ahí, y el lunes el clima gélido inutilizó centrales eléctricas con una capacidad total de más de 30 giga vatios. La gran mayoría de esos fallos se produjeron en las centrales térmicas, como los generadores de gas natural, ya que el descenso de las temperaturas paralizó los equipos de las plantas y el aumento de la demanda de gas natural dejó a algunas plantas con dificultades para obtener suficiente combustible. Varias centrales eléctricas del estado también estaban fuera de servicio debido al mantenimiento programado en preparación para el pico del verano.

La flota de parques eólicos del estado también perdió hasta 4,5 giga vatios de capacidad en algunos momentos, ya que muchas turbinas dejaron de funcionar en condiciones de frío y hielo, aunque esto fue una parte menor del problema.

Según los expertos, una red eléctrica optimizada para suministrar grandes cantidades de energía en los días más calurosos del año se vio desprevenida cuando las temperaturas cayeron en picada.

Aunque los analistas siguen trabajando para desentrañar todas las razones de las fallas de la red de Texas, algunos se han preguntado también si la forma única en que el estado gestiona su sistema eléctrico, en gran medida desregulado, puede haber desempeñado un papel. A mediados de la década de 1990, por ejemplo, Texas decidió no pagar a los productores de energía para que mantuvieran un número fijo de plantas de energía de reserva, dejando que las fuerzas del mercado dictaran lo que sucedía en la red.

El martes, el gobernador Greg Abbott pidió una reforma de emergencia del Consejo de Fiabilidad Eléctrica de Texas, la corporación sin ánimo de lucro que supervisa el flujo de energía en el estado, y dijo que su rendimiento había sido “cualquier cosa menos fiable” en las 48 horas anteriores.

‘Un malabarismo complicado’

En teoría, según los expertos, existen soluciones técnicas que pueden evitar estos problemas.

Las turbinas eólicas pueden equiparse con calefactores y otros dispositivos para que puedan funcionar en condiciones heladas, como se hace a menudo en el Alto Medio Oeste, donde el clima frío es más habitual. Las centrales de gas pueden construirse para almacenar petróleo in situ y pasar a quemarlo si es necesario, como se hace a menudo en el noreste, donde la escasez de gas natural es habitual. Los reguladores de la red pueden diseñar mercados que paguen más por mantener una mayor flota de centrales eléctricas de reserva en caso de emergencia, como se hace en el Atlántico Medio.

Pero todas estas soluciones cuestan dinero, y los operadores de la red suelen ser cautos a la hora de obligar a los consumidores a pagar más por las protecciones.

“El aumento de la capacidad de recuperación suele tener un precio, y existe el riesgo de que se pague de menos, pero también de que se pague de más”, dijo Daniel Cohan, profesor asociado de ingeniería civil y medioambiental de la Universidad de Rice. “Es un malabarismo complicado”.

En los próximos meses, mientras los operadores de la red de Texas y los responsables políticos investigan los apagones de esta semana, es probable que exploren cómo podría reforzarse la red para hacer frente a un clima extremadamente frío. Algunas ideas posibles son: construir más conexiones entre Texas y otros estados para equilibrar el suministro de electricidad (una medida a la que el estado se ha resistido durante mucho tiempo), animar a los propietarios de viviendas a instalar sistemas de reserva de baterías, o mantener más centrales eléctricas en reserva.

La búsqueda de respuestas se verá complicada por el cambio climático. En general, el estado se está calentando a medida que aumentan las temperaturas globales, y las temperaturas extremas del frío son, por término medio, cada vez menos frecuentes.

Pero algunos científicos del clima también han insinuado que el calentamiento global podría, paradójicamente, traer más tormentas invernales inusualmente feroces. Algunas investigaciones indican que el calentamiento del Ártico está debilitando la corriente en chorro, la elevada corriente de aire que rodea las latitudes del norte y suele frenar el frígido vórtice polar. Esto puede permitir que el aire frío se escape periódicamente hacia el sur, dando lugar a episodios de frío intenso en lugares que rara vez se ven afectados por las heladas.

Pero esto sigue siendo un área de debate activo entre los científicos del clima, con algunos expertos menos seguros de que las interrupciones del vórtice polar son cada vez más frecuentes, lo que hace aún más difícil para los planificadores de electricidad anticipar los peligros que se avecinan.

En todo el país, las empresas de servicios públicos y los operadores de la red se enfrentan a cuestiones similares, ya que el cambio climático amenaza con intensificar las olas de calor, las inundaciones, la escasez de agua y otras calamidades, todo lo cual podría crear nuevos riesgos para los sistemas eléctricos del país. Adaptarse a esos riesgos podría tener un precio elevado: Según un estudio reciente, solo el sudeste del país podría necesitar un 35 por ciento más de capacidad eléctrica en 2050 simplemente para hacer frente a los peligros conocidos del cambio climático.

Y la tarea de crear resiliencia es cada vez más urgente. Muchos responsables políticos promueven los vehículos eléctricos y la calefacción eléctrica como forma de frenar las emisiones de gases de efecto invernadero. Pero como una mayor parte de la economía del país depende de flujos de electricidad confiables, el costo de los apagones será cada vez más grave.

“Va a ser un reto importante”, dice Emily Grubert, experta en infraestructuras de Georgia Tech. “Tenemos que descarbonizar nuestros sistemas eléctricos para que el cambio climático no siga empeorando, pero al mismo tiempo también tenemos que adaptarnos a las condiciones cambiantes. Y esto último va a ser muy costoso. Ya podemos ver que los sistemas que tenemos hoy en día no están manejando esto muy bien”.