Sí, la energía solar y eólica aumentan los precios de la electricidad, y por razones inherentemente físicas

Michael Shellenberger: 25 de abril de 2018

La granja solar Ivanpah produce 18 veces menos electricidad, mientras usa 290 veces más terreno que la central nuclear de Diablo Canyon. DEPARTAMENTO DE ENERGÍA

En mi último artículo, discutí una aparente paradoja: ¿por qué, si los paneles solares y las turbinas eólicas son tan baratos, parecen estar haciendo que la electricidad sea tan cara?

Una gran razón parece ser su naturaleza intrínsecamente poco fiable, que requiere costes adicionales a la red eléctrica en forma de centrales de gas natural, centrales hidroeléctricas, baterías o alguna otra forma de centrales de respaldo.

Varios lectores amablemente señalaron que no había mencionado un gran coste de agregar renovables: las nuevas líneas de transmisión.

La transmisión es mucho más costosa para la energía solar y eólica que para otras centrales. Esto es cierto en todo el mundo, por razones físicas.

Piénsalo de esta manera. Necesitaríamos 18 granjas solares como la de Ivanpah de California para producir la misma cantidad de electricidad que proviene de la nuclear de Diablo Canyon.

Y cuando solo se requeriría de un conjunto de líneas de transmisión para llevar la energía desde Diablo Canyon, se necesitan 18 líneas de transmisión independientes para llevar energía desde granjas solares como la de Ivanpha.

Además, estas líneas de transmisión son en la mayoría de los casos más largas. Eso es porque nuestras granjas solares están muy lejos en el desierto, donde hace sol y el terreno es barato. Sin embargo, las nucleares de Diablo Canyon y de San Onofre están en la costa, cerca de donde viven la mayoría de los californianos (lo mismo es cierto para la eólica).

Las nuevas líneas de transmisión pueden hacer que la electricidad sea más barata, pero no cuando se usan solo una parte del tiempo y se duplican en lugar de reemplazar el equipamiento actual.

Otros lectores señalaron casos que parecen desafiar la afirmación de que el aumento de las instalaciones solares y eólicas aumentan los precios de la electricidad.

John Hanger, ex secretario de Planificación y Política del estado de Pensilvania, señaló a los estados de Dakota del Sur, Dakota del Norte, Oklahoma, Kansas, Texas y Iowa como "ejemplos de alta penetración eólica y solar (en un 30% o más) ) y precios medios / por debajo de las medias".

Mis colegas Madison Czerwinski y Mark Nelson sacaron los datos y aquí está lo que encontraron:

Para los EE. UU. En su conjunto, los precios de la electricidad aumentaron un 7 por ciento, mientras que la electricidad de la energía solar y eólica creció del dos al ocho por ciento entre 2009 y 2017.

En Dakota del Norte, los precios de la electricidad aumentaron un 40 por ciento, mientras que la electricidad a partir de la energía solar y eólica aumentó del nueve al 27 por ciento entre 2009 y 2017.

En Dakota del Sur, los precios de la electricidad aumentaron un 34 por ciento, mientras que la electricidad a partir de la energía solar y eólica creció del cinco al 30 por ciento entre 2009 y 2017.

En Kansas, los precios de la electricidad aumentaron un 33 por ciento, mientras que la electricidad de la energía solar y la eólica aumentaron del 6 al 36 por ciento entre 2009 y 2017.

En Iowa, los precios de la electricidad aumentaron un 21 por ciento, mientras que la electricidad de la energía solar y eólica creció del 14 al 37 por ciento entre 2009 y 2017.

En Oklahoma, los precios de la electricidad aumentaron un 18 por ciento, mientras que la electricidad de la energía solar y la eólica aumentaron del 4 al 32 por ciento entre 2009 y 2017.

¿Qué pasa con Hawai, California y Nevada? Afirma que, señaló Hanger, "¿tiene un 10% de energía solar o más?"

En Hawaii, los precios de la electricidad aumentaron un 23 por ciento, mientras que la electricidad de la energía solar y eólica creció del 3 al 18 por ciento entre 2009 y 2017.

En California, los precios de la electricidad aumentaron un 22 por ciento, mientras que la electricidad de la energía solar y eólica creció del 3 al 23 por ciento entre 2009 y 2017.

¿Eso significa que el despliegue de la energía solar y eólica a escala siempre aumenta, y en todas partes, los precios de la electricidad? No. En algunos casos, el alto coste que la energía solar y eólica imponen en la red eléctrica se compensa con caídas mucho mayores en el precio de otros combustibles, como el gas natural.

Texas y Nevada son dos casos puntuales. En Texas, los precios minoristas de electricidad cayeron 14 por ciento, mientras que la electricidad solar y eólica creció de 5 a 15 por ciento entre 2009 y 2017. En Nevada, los precios de la electricidad cayeron 15 por ciento, mientras que la electricidad solar y eólica creció de 1 a 12 por ciento entre 2009 y 2017.

Sin embargo, no es destacable que haya estados atípicos excepto Texas y Nevada.

Muchos factores más allá de la fiabilidad relativa de una central eléctrica determinan los precios de la electricidad. Hemos estado discutiendo los grandes, que incluyen, entre otros, la incorporación de nueva energía solar y eólica y los costes que imponen debido a su falta de fiabilidad.

Texas, por ejemplo, es el epicentro de la revolución del fracking. Entre 2009 y 2017, los precios del gas natural para las centrales eléctricas de Texas cayeron un 21 por ciento y los precios de la electricidad al por mayor cayeron también en un 21 por ciento.

Los expertos en energía de Texas señalan la forma en que está estructurado el mercado eléctrico de Texas, que ha permitido algunas bancarrotas de alto perfil de generadores de gas natural, y un reajuste de la oferta el año pasado.

Ese ajuste de la oferta contribuyó a un aumento del 27% en los precios de la electricidad en 2017 y, según Bloomberg, los precios en Texas aumentarán nuevamente. ("¿Crees que este año la energía es cara en Texas? Pues espera a ver en 2019.")

Mientras tanto, las plantas solares en Nevada son, como las de California, las más eficientes de la nación, produciendo electricidad a un 30 por ciento de su capacidad nominal. Por el contrario, la energía solar en Nueva Jersey tiene un "factor de capacidad" de solo el 12 por ciento.

Por lo tanto, Nevada se benefició más de la alta capacidad solar y del gas, ambos más económicos, que la modesta cantidad de energía solar intermitente en un clima extremadamente soleado.

La integración de la energía solar en la red es mucho más fácil mientras se pueda hacer que las plantas de gas natural puedan subir y bajar fácilmente su potencia para adaptarse a su intermitencia. Y es mucho más fácil de hacer cuando se trata de un 12 por ciento de tu suministro eléctrico en lugar de un 20 por ciento.

Pero incluso en niveles bajos, surgen problemas. De acuerdo con la investigación realizada por Lion Hirth, el valor de la energía solar cae en un 50 por ciento cuando llega al 15 por ciento de la penetración. Si bien estos valores pueden ser diferentes para Nevada, el impacto de la falta de fiabilidad en el suministro es el mismo.

Lo más notable de los estados de los EE. UU. muy dependientes de la energía solar y eólica es que los precios de la electricidad subieron incluso dándose el enorme descenso en los precios del gas natural.

Si los precios del gas natural no hubieran caído en picado en la misma época que el comienzo de la construcción a gran escala de la energía solar y eólica en los Estados Unidos, los aumentos de los precios en los estados donde han habido proyectos solares y eólicos habrían sido mucho mayores.

En todo el mundo, desde Alemania y Dinamarca hasta España y Australia del Sur, incluso pequeñas penetraciones de la energía solar y eólica, en comparación con lo que los defensores afirman que necesitaremos descarbonizar, conducirán a grandes aumentos de precios.

Consideremos España. Sus precios de la electricidad estuvieron por debajo de la media europea en 2009. Actualmente se encuentran entre los más altos de Europa. Hay poco debate en España sobre que esto fue el resultado de agregar tanto energía solar como eólica, lo que llevó al gobierno a recortar las subvenciones.

Algunos lectores sugirieron que la contribución de la energía solar y eólica a los altos precios de la electricidad era un legado de proyectos más antiguos y más costosos, e implicaba que los costes de las crecientes penetraciones solares y eólicas disminuirían en el futuro.

Este pensamiento requiere ignorar tanto la física como la economía. El valor económico de la energía solar y eólica disminuye a medida que se vuelven partes más grandes de la red eléctrica por razones físicas. Producen demasiada energía cuando las sociedades no la necesitan y no tienen suficiente energía cuando la necesitan.

Este problema se soluciona temporalmente a través de soluciones de corto plazo (pero aún costosas), como que California y Alemania paguen a sus vecinos por tomar su exceso de producción de electricidad.

Pero cuanta más solar y eólica se agregan, el problema se empeora, no se mejora, por lo que el valor de la energía solar y eólica disminuye a medida que se convierten en una parte más grande de la red.

Además, podemos ver que en lugares como Alemania, que ahora está adquiriendo energía solar y eólica a sus supuestos precios mínimos, aún paga grandes precios por la electricidad.

Alemania gastó 24.300 millones de euros por encima de los precios de la electricidad del mercado en 2017 por sus tarifas de energía renovable.

Las energías renovables requieren una entrada de material increíble, comparado con otras fuentes de energía. ENVIRONMENTAL PROGRESS

Por ejemplo, los parques solares y eólicos requieren un terreno en al menos un orden de magnitud mayor que centrales no renovables. Un solo ejemplo ilustra dramáticamente la diferencia. La granja solar Ivanpah de California produce 18 veces menos electricidad con más de 290 veces más terreno que la planta nuclear de Diablo Canyon.

Esta realidad podría, junto con la nueva transmisión, ser un importante factor adicional de costes más altos ahora y en el futuro.

El coste del terreno y las líneas de transmisión pueden eliminarse si se instala energía solar en los tejados de las casas, como así lo tienen en cuenta los desarrolladores de energía solar. Pero los ahorros en la transmisión no compensan con los mayores costes de instalación.

Lo que todos estos costes adicionales tienen en común es que provienen directamente de los límites físicos de la generación de electricidad a partir de la luz solar y del viento. Ambos "combustibles" son diluidos y poco fiables en su suministro.

Para compensar esas debilidades inherentes, la expansión de la energía con paneles solares y turbinas eólicas requiere un aumento masivo en el uso físico del terreno para la producción de energía.

Las energías renovables requieren el uso de mucho más terreno, líneas de transmisión más largas y menos utilizadas, y grandes cantidades de almacenamiento ya sea con baterías de litio, presas, o con aire comprimido.

Por lo tanto, todas las energías renovables requieren un flujo de materiales (desde la minería, procesamiento y la instalación, hasta la eliminación posterior de los materiales como residuos), que son órdenes de magnitud mayores que las fuentes de energía no renovables.

Como tal, si bien existe y seguirá existiendo complejidad e incertidumbre sobre las causas específicas de por qué la energía solar y eólica encarecen la electricidad, la mayoría, si es que no son todos, se derivan de sus limitaciones físicas, por tanto ambiental, que es la naturaleza limitada, difusa y diluida poco fiable de los “combustibles” renovables.

Y eso es algo de lo que tenemos que hablar, y tratar, si queremos proteger el medio ambiente natural a la vez que ampliamos la prosperidad para todo el mundo.