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Capítulo 4. Generación de energías renovables y seguridad de suministro

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  • 1. Capítulo 4 Generación de enerGías renovables y seGuridad de suministro Boaz Moselle * una pregunta clave que este libro pretende abordar es qué justificación existe para la promoción de la energía renovable frente a otras formas de ge- neración bajas en emisiones —en otras palabras, qué justifica las políticas que fomentan la generación de electricidad con energías renovables en lugar de adoptar un enfoque tecnológicamente neutral como, por ejemplo, un impues- to sobre el carbono o un mecanismo de limitación y comercio de derechos de emisión de Co2—. la economía básica de este último enfoque sería más efectiva a la hora de reducir emisiones con un menor coste, introduciendo competencia entre los diferentes mecanismos y tecnologías de reducción de emisiones (por ejemplo, energías renovables, captura y almacenamiento de Co2, generación nuclear, reducción de emisiones en sectores no energéticos, eficiencia energética). En la unión Europea (uE) una de las respuestas más frecuentes es que la generación de renovables merece un apoyo específico porque aumenta la segu- ridad de suministro por medio de la reducción de la dependencia de combus- tibles importados. las preocupaciones sobre la dependencia de importaciones se refieren particularmente (aunque no exclusivamente) a la dependencia de * Gracias a luis agosti, David Black, Godfrey Boyle, toby Brown, Guido Cervigni, Dmitri perekho- dtsev y Dick Schmalensee por las numerosas sugerencias e información útil. todos los errores y omisiones son responsabilidad única del autor.
  • 2. 98 Boaz MoSEllE las importaciones de gas natural de Rusia y argelia, que muchos observadores ven como potencialmente problemáticas a causa de la inestabilidad política y, en el caso de Rusia, por un deseo de utilizar el suministro energético como herramienta geopolítica 1. Esta preocupación ha aumentado fundamentalmente como consecuencia de las interrupciones en los últimos inviernos de la con- ducción de gas desde Rusia a la unión Europea vía ucrania, como resultado de disputas entre estos dos países. al mismo tiempo, una preocupación que se escucha con frecuencia acer- ca de la generación de renovables es que pueden poner en peligro la segu- ridad de suministro debido a que éstas conllevan una excesiva dependencia de recursos intermitentes tales como la energía eólica y solar. para algunos comentaristas, esto supone un argumento a favor de la promoción de ener- gías renovables. para otros, implica la necesidad de introducir cambios sig- nificativos en el diseño del mercado energético para asegurar que suficiente capacidad de respaldo esté disponible a lo largo de diferentes intervalos de tiempo. Este capítulo se centra en estas dos cuestiones, examinando en qué me- dida los problemas relacionados con la dependencia de las importaciones justifican un apoyo adicional a la generación con energías renovables en re- lación a otras tecnologías bajas en emisiones de Co2 y en qué medida las preocupaciones sobre la intermitencia debilitan por completo el apoyo a las renovables o requieren cambios fundamentales en el diseño de mercado eléc- trico. El punto de vista en este caso es el de la unión Europea, donde el desarro- llo de renovables es el más prominente en la agenda política y está explícita- mente justificado por la seguridad de abastecimiento por los reguladores. Sin embargo, muchas de las conclusiones —en particular las relacionadas con la intermitencia— pueden aplicarse del mismo modo a otras jurisdicciones. El capítulo comienza examinando la cuestión de la dependencia de las importaciones, valora la dimensión del problema y analiza si hay fallos de mercado o de otro tipo que hacen necesaria la intervención y, en ese caso, si la promoción de la generación de renovables es el modo más eficiente de inter- vención para afrontar el problema. a partir de ahí, el capítulo se centra en los problemas generados por la intermitencia, valorando de nuevo el problema y analizando el caso que justifica la intervención política y el modo más adecua- do de intervención que debería llevarse a cabo en cada caso. 1 un debate paralelo tiene lugar en la uE y en EEuu sobre la ventaja de los combustibles renovables para reducir los riesgos que surgen de la dependencia de petróleo importado para el transporte. El enfoque de este libro está puesto en la generación eléctrica mediante energías renovables.
  • 3. GEnERaCión DE EnERGíaS REnovaBlES y SEGuRiDaD DE SuMiniStRo 99 i. la dependencia de importación de combustibles en la ue la necesidad de reducir la dependencia de combustibles importados se utiliza frecuentemente para justificar un amplio abanico de medidas regulato- rias de la uE, incluyendo no sólo la promoción de renovables sino también la promoción de la eficiencia energética y la provisión por parte de algunos go- biernos nacionales de subsidios a la producción de carbón doméstico. En la pa- sada década estos temas habían sido desarrollados en numerosos documentos políticos y legislativos, incluyendo el libro verde de la Comisión Europea del año 2000 sobre seguridad de suministro energético, el Reglamento de 2002 de ayudas Estatales en el Sector del Carbón, el plan de Solidaridad de Seguridad Energética de 2008 y la Directiva de Energías Renovables de 2009 (Comisión Europea, 2000; Regulación 1407/2002; Comisión Europea, 2008a; Directiva 2009/28/EC). Esta sección muestra por tanto evidencia sobre el grado de dependencia de importaciones de la uE y sobre los factores que han generado una mayor preocupación con respecto a la generación de energía: la extensa y creciente dependencia de las importaciones de gas de Rusia y el efecto de las interrup- ciones en el abastecimiento en los últimos inviernos. también valora el grado en que la dependencia de importaciones es un problema para los principales combustibles utilizados para la generación de energía y si la promoción de generación de energías renovables es la respuesta política más apropiada para un problema de este tipo. 1. niveles actuales y proyectados de la dependencia de importaciones de la ue la uE importa una gran proporción de sus combustibles para generación de países de fuera de la uE. En 2006 alrededor del 80% de la electricidad fue generada a partir de carbón (29%), gas (21%), y fuentes nucleares (30%) (Co- misión Europea, 2008b) 2. las importaciones son muy significativas, especialmente en el caso del gas natural que, como se explica más abajo, es la principal fuente de preocu- pación. la uE posee únicamente el 1,6% de las reservas mundiales de gas y actualmente importa el 58% de su consumo de gas natural principalmente de cuatro países: Rusia, noruega, argelia, y nigeria. El gas supone el 24% de la demanda total de energía y el 21% de la generación de electricidad 2 la mayor parte del resto la constituyen las energías renovables (14%).
  • 4. 100 Boaz MoSEllE tabla 1 dependencia de importaciones de la ue, 2005 Demanda de Producción de Importaciones % Dependencia de Fuente de Energía Energía Primaria Energía Primaria Netas (Mtep) Importaciones de la UE (Mtep) de la UE (Mtep) petróleo 666 133 533 80,0 Gas natural 445 188 257 57,8 Combustibles 320 196 127 39,7 Sólidos Renovables 123 122 1 0,8 nuclear 257 8 249 97,0 Fuentes: Comisión Europea 2008b, 65; Euratom, 2008. Nota: Mtep = millones de toneladas of petróleo equivalente. (Comisión Europea, 2008b). la dependencia de las importaciones de gas continuará creciendo, las estimaciones de producción doméstica para la uE muestran un rápido descenso en la próxima década de 176 millones de to- neladas de petróleo equivalente (Mtep) en 2010 a 131 Mtep en 2019 (iEa, 2009) 3. El análisis de la Comisión Europea predice que las importaciones netas de gas natural aumentarán de 257 Mtep en 2005 (58% del consumo total) a 390 Mtep en 2020 (77% del consumo total) según el escenario ha- bitual de consumo (Business as Usual), sin tener en cuenta el impacto de la nueva política energética adoptada en 2009 (ver el apartado valoración - ¿Es la promoción de Renovables la intervención Correcta? (Comisión Europea 2008b) 4. 2. interrupciones de abastecimiento de invierno la fuerte dependencia de la uE del gas de Rusia ha generado preocupación tanto en el público como en los gobernantes en los últimos años cuando las dis- putas entre Rusia y ucrania dieron lugar a interrupciones en el abastecimiento de gas desde Rusia a comienzos de año. Desde la desintegración de la unión Soviética han sido varias las disputas de este tipo, provocadas principalmente por las dificultades para llegar a un acuerdo sobre los detalles de la nueva con- ducción de gas y del régimen de abastecimiento, así como a otras diferencias más profundas y subyacentes. las interrupciones mas relevantes ocurrieron a 3 una predicción más reciente es más dramática todavía, mostrando una caída de 166 Mtep en 2010 a 113 Mtep en 2019 (EntSoG, 2009). 4 la cifra de 390 Mtep supone un precio del petróleo de $ 61 por barril (bbl). un segundo escena- rio basado en el consumo habitual con un precio de $ 100 por barril estima unas importaciones netas de 330 Mtep (75% del consumo total).
  • 5. GEnERaCión DE EnERGíaS REnovaBlES y SEGuRiDaD DE SuMiniStRo 101 comienzos de 2006 y en 2009; en enero de 2009 la interrupción duró dieciséis días (Comisión Europea, 2009a). a) El papel de Ucrania como consumidor de gas y país conductor ucrania es, al mismo tiempo, un consumidor significativo de gas y país de tránsito para el gas clave. Su consumo diario en invierno está en torno a los 300 millones de metros cúbicos al día (mcm/día), y entre 300 y 350 mcm/día de gas pasan por ucrania hacia la uE (Comisión Europea, 2009a). las importaciones provenientes de Rusia vía ucrania constituyen en torno al 80% de las importa- ciones de la uE desde Rusia y en torno al 20% de la demanda total de gas de la uE (Comisión Europea, 2009a). El sector de gas ucraniano se caracteriza por precios por debajo del coste para clientes domésticos y gubernamentales y una infrainversión crónica en los sectores de petróleo y gas, incluyendo la infraestructura de gasoductos. (Chow y Elkind, 2009). las disputas entre ucrania y Rusia por el abastecimiento, el transito y el pago del gas han supuesto un problema en este mercado desde principios de los noventa. la incapacidad de ucrania para pagar el elevado volumen de gas contratado (a pesar de los bajísimos precios otorgados por Rusia a ucrania) dio lugar a elevados niveles de deuda e impagos continuados durante muchos años (Stern, 2005). las disputas siguieron sin resolverse a pesar de una serie de acuerdos sobre los volúmenes y precios del gas, el coste de la conducción de gas a través de ucrania, y el elevado nivel de deuda contraída por la compañía de gas naftokhaz con la compañía rusa de gas Gazprom, que se caracterizó por los bajos precios de gas para ucrania y las reducidas tarifas de tránsito del gas de Rusia a la unión Europea 5. En marzo de 2005 Rusia afirmó que ucrania no estaba pagando por el gas recibido y que estaba desviando gas en tránsito a la uE (BBC, 2006). El 1 de enero de 2006, Rusia enfrentó la situación reduciendo el suministro de gas al territorio ucraniano 6. Rusia y ucrania alcanzaron un acuerdo preliminar el 4 de enero y se restauró el suministro. El acuerdo aseguraba a Rusia un incre- mento en el precio nominal del gas, pero no proporcionaba un acuerdo sobre la fórmula de precios para años futuros o un periodo de transición hacia precios más altos. El nuevo acuerdo expiraba el 31 de diciembre de 2008. 5 algunos observadores destacan que el precio actual pagado por ucrania es mayor que el precio con- tratado debido a un acuerdo basado en convenios para proporcionar gas gratuito a cambio de la distribución de gas a ucrania. Sin embargo, considerando incluso el coste adicional, el precio resulta por debajo de los niveles europeos. ver Chow y Elkind, 2009. 6 En un principio, Gazprom no interrumpió el suministro a la uE; redujo el nivel de flujos en la cantidad de gas que iba destinada a ucrania. Sin embargo, era fácil de prever que ucrania continuaría consumiendo gas para el tránsito a la uE a través de ucrania, con el efecto de reducir significativamente el volumen de tránsito a la uE.
  • 6. 102 Boaz MoSEllE la crisis de 2009 comenzó el 1 de enero, cuando Gazprom dejó de propor- cionar gas para consumo ucraniano mientras continuase la desviación de gas para consumo europeo. la interrupción inicial de suministro a la uE fue baja, pero el 7 de enero todo el suministro de Rusia se había interrumpido y no fue reanudado hasta el 20 de enero. Esta fue la crisis de oferta de gas más seria sufrida por la uE, la interrupción del suministro se estimó en un 20% del con- sumo total de gas de la uE (Comisión Europea, 2009a). a los pocos días de la interrupción del suministro, éste ya había afectado a doce países, que pudieron hacer frente a la interrupción del suministro gracias al gas de sus almacena- mientos, la importación adicional de gas natural licuado (lnG) y sustituyendo el gas para la generación de electricidad por fuel-oil y carbón. las necesidades adicionales de gas fueron importadas de Rusia vía Bielorrusia y turquía, así como de noruega y libia. Se estima que las pérdidas por ventas de Gazprom alcanzarón los 2.000 millones de dólares (Comisión Europea, 2009a). 3. ¿es realmente un problema la dependencia de las importaciones? la confianza en los combustibles importados no es en sí mismo una causa de preocupación. para que la intervención política estuviera justificada desde el punto de vista de la seguridad de suministro, deben cumplirse una serie de condiciones incluyendo las siguientes: •  Que la confianza en las importaciones cree un verdadero riesgo para la  seguridad de suministro. Esto es improbable que suceda para un combustible que puede ser fácilmente importado desde una serie de diferentes países polí- ticamente estables, amistosos y diversos geográficamente. •  Que haya una buena razón para creer que la respuesta normal del merca- do no afrontará eficientemente cualquier riesgo de seguridad de suministro y se espere que la intervención política lo resuelva de un modo mejor. a continuación se evalúa la primera de estas condiciones para cada uno de los principales combustibles utilizados para la generación de energía: carbón, uranio y gas natural. a ello le sigue una discusión sobre los potenciales fallos del mercado o de otro tipo que podrían justificar la intervención. a) Carbón Globalmente el carbón es mucho más abundante que el petróleo o el gas na- tural. las reservas de carbón identificadas son de 826.000 millones de toneladas con una tasa de reservas sobre la producción equivalente a 122 años (Bp, 2009) 7. 7 las cifras correspondientes son cuarenta y dos años para el petróleo y sesenta años para el gas (Bp, 2009).
  • 7. GEnERaCión DE EnERGíaS REnovaBlES y SEGuRiDaD DE SuMiniStRo 103 Existen reservas de carbón abundantes y disponibles en casi todos los países, con reservas recuperables en unos setenta de ellos. Seis países acaparan aproximada- mente el 80% de las reservas de carbón, como se muestra en la figura 1. FiGura 1 reservas mundiales de carbón Suráfrica India 3,7% 7,1% Australia EEUU 9,2% 28,9% EEUU Rusia Otros China Australia China India 13,9% Suráfrica Federación Rusa 19% Otros 18,2% Dado que las reservas mundiales de carbón se distribuyen a lo largo de un conjunto diverso de países tanto política como geográficamente, en un número elevado e incluyendo algunos de los principales aliados políticos de Europa, la previsión de una interrupción significativa del suministro parece relativamente remota. no resulta por tanto plausible afirmar que la dependencia de las im- portaciones de carbón supone una amenaza significativa para la seguridad de suministro de la uE. b) Uranio En la tierra existen 5,5 millones de toneladas métricas de recursos de ura- nio identificados, distribuidos a lo largo del mundo, como ilustra la figura 2. al nivel de consumo actual, esto supondría alrededor del valor de cien años de reservas. la extraordinariamente elevada densidad del uranio permite mantener una elevada cuantía de existencias (EuRatoM, 2008), reduciendo los riesgos aso- ciados a una interrupción del suministro en el corto plazo. Este factor y el di- verso rango de recursos para abastecimiento implica que la dependencia de las importaciones de uranio no suponga un riesgo significativo para la seguridad de suministro a Europa, a pesar de la alta tasa de importaciones, inevitable,
  • 8. 104 Boaz MoSEllE FiGura 2 recursos mundiales de uranio Brasil Namibia 5% 5% Níger Australia 5% 23% Australia Kazakhstan EEUU Rusia 6% Suráfrica Canadá EEUU Níger Canadá Namibia 8% Brasil Kazakhstan 15% Suráfrica 8% Rusia 10% dado que Europa tiene menos del 2% de los recursos de uranio identificados (Comisión Europea, 2008b). c) Gas El panorama con respecto al gas natural es muy diferente al de carbón y uranio. A priori, existen buenas razones para considerar que la dependencia de importaciones de la uE representa una potencial amenaza a la seguridad de suministro. Como se indica arriba, la uE importa más de la mitad de su gas, del cual una alta proporción proviene de argelia y Rusia, y se prevé un au- mento en las importaciones de gas en los próximos años (Comisión Europea, 2007), ya que las extracciones continúan descendiendo en la mayoría de países productores de la uE. la dependencia del gas ruso y argelino genera una preocupación debido a la ausencia o debilidad de instituciones democráticas y de acuerdos de go- bierno transparentes en estos países. argelia ha sufrido una guerra civil y es considerado como un país pobre en términos democráticos y derechos civiles (World audit, 2010). Rusia también presenta unas características similares y la débil situación en cuanto a la inversión suscita cuestiones sobre si la nueva inversión necesaria para mantener o incrementar la producción de gas tendrá lugar. Existen también dudas sobre en qué medida la producción y el sumi- nistro de gas es una decisión comercial y no un instrumento para ejercer una influencia geopolítica. Esto implica que la reacción del suministro de gas ante incrementos de la demanda es incierta.
  • 9. GEnERaCión DE EnERGíaS REnovaBlES y SEGuRiDaD DE SuMiniStRo 105 además, los analistas han apuntado que Rusia necesita reemplazar los campos en declive por nueva producción de la península de yamal y yacimien- tos marinos y reformar la vieja red de gasoductos de alta presión (Stern, 2005). Como se menciona arriba, se necesita también invertir en la red de gasoductos ucraniana o construir nuevos gasoductos para mantener la capacidad de con- ducción a Europa. En la base de estas cuestiones está la ausencia realista de fuentes al- ternativas al gas natural. En relación a otros combustibles, la capacidad de obtener gas de procedencias diferentes está inherentemente limitada por las alternativas de transporte, más costosas, inflexibles e intensivas en capital en forma de gasoductos de larga distancia o Gas natural licuado (Gnl). además, mientras el gas natural es abundante a nivel global, siendo las reservas mundiales en 2007 de 177 trillones de metros cúbicos (tcm) 8, equi- valente a unos sesenta años de consumo según las tasas actuales (Bp, 2009), estas reservas están concentradas en un número pequeño de países, como muestra la figura 3 de los cuales, Rusia, Irán y Qatar contabilizan el 53%  del total. FiGura 3 reservas mundiales de gas: top 10 Nigeria Venezuela Argelia 2,8% 2,6% 2,4% Emiratos Árabes Unidos 3,5% Rusia EEUU Rusia Irán 3,6% 23,4% Qatar Arabia Saudí Turkmenistan 4,1% Arabia Saudí EEUU Turkmenistan Emiratos Árabes 4,3% Unidos Nigeria Venezuela Argelia Qatar Irán 13,8% 16% Se desconoce el potencial de la producción doméstica de gas de Europa que puede derivarse del gas no convencional o bituminoso. En EEuu, se han realizado descubrimientos sustanciales de gas no convencional 9. Sin embargo, 8 la cifra correspondiente para 1987 es de 70 tcm. 9 la agencia de información Energética de EEuu (Eia, 2008) ha informado de incrementos en el nivel de reservas identificadas de gas como resultado del desarrollo de fuentes de gas no convencionales. El Potential Gas Committee (2009) ha señalado un incremento en las reservas, incluidas las identificadas, posibles y especulativas, en 2008 en el nivel más alto de sus cuarenta y cuatro años de historia.
  • 10. 106 Boaz MoSEllE se estima que el potencial del gas no convencional en Europa es relativamente bajo. un estudio estima que Europa tiene 29 tcm, mientras que EEuu tiene alrededor de 233 tcm de gas no convencional (Holditch, 2007) 10. además, la capacidad de extraer recursos dependerá de acuerdos medioambientales y del coste concreto de extraer gas no convencional en Europa. En conclusión, parece que la dependencia de las importaciones de gas es un riesgo potencial para la seguridad de suministro de la uE. Es posible que la combinación de importaciones de lnG y la llegada del gas no convencional (tanto de Europa como de Estados unidos, liberando cantidades importantes de lnG que podrían destinarse a la uE) sirva para mitigar el problema. Es también posible que los riesgos estén sobreestimados debido a la mutua depen- dencia entre la uE y sus proveedores: el ingreso por venta de gas es de gran importancia tanto para Rusia como para argelia y, de hecho, han mostrado preocupación acerca de la seguridad de demanda de la uE, como equivalencia de las preocupaciones de la uE sobre la seguridad de oferta (ver, por ejemplo, yenikeyeff, 2006). ninguna de estas posibilidades parece cierta, sin embargo el riesgo es real aunque es difícil de valorar o cuantificar. El problema es más grave para países de Europa del Este. Estonia, letonia, lituania, Bulgaria, Eslovaquia y Finlandia dependen completamente de las im- portaciones de gas de Rusia, mientras que Grecia, Hungría y austria dependen en más del 80% (Comisión Europea, 2008b). Entre los siete nuevos Estados miembros de la uE, la dependencia de las importaciones de gas de Rusia está en promedio en torno al 77% (Comisión Europea, 2009a). los comentaristas de Europa del Este resaltan la experiencia de lituania —donde el suministro de Rusia a la refinería de Mazeikiu se frenó porque Rusia necesitaba suministrar a un refinador polaco, pKn orlen— como una señal de los riesgos potenciales que afrontan (Geropoulos, 2007). la temperatura política está claramente en su máximo en el caso de Europa del Este, dado el resentimiento de Rusia por su pérdida de influencia desde la desintegración de la unión Soviética. 4. la justificación de la intervención política la dependencia de las importaciones de gas es, por tanto, un motivo de preocupación comprensible para los gobernantes europeos. Sin embargo, esto no implica directamente que exista una necesidad de intervención política. los mercados por sí solos proporcionan grandes incentivos para reaccionar contra los suministradores poco fiables. los contratos entre suministradores y consu- midores generalmente obligan a los suministradores a suministrar la energía y los suministradores que deciden contratar con productores poco fiables (en 10 Cifras convertidas de trillones de pies cúbicos (tcf) a tcm usando 1 tcm = 35,3 tcf (www.bp.com/ conversionfactors.jsp).
  • 11. GEnERaCión DE EnERGíaS REnovaBlES y SEGuRiDaD DE SuMiniStRo 107 otras palabras, suministradores que confían demasiado en el gas de Rusia y argelia) tendrán que hacer frente a las sanciones contenidas en sus contratos. Estas sanciones son negociadas bilateralmente y representan de forma correcta los costes para los consumidores por pérdida de suministro, o el riesgo que es- tán dispuestos a asumir los consumidores por obtener precios más bajos en de- trimento de menor seguridad (por ejemplo, un consumidor puede desear firmar un contrato sin sanciones en el caso de fallo de suministro, por medio de una cláusula de fuerza mayor, pero en ese caso el suministrador acepta a cambio un precio más bajo). la misma lógica se aplica a los consumidores que eligen confiar en contratos a corto plazo o en el mercado de activos físicos: aceptan un nivel de riesgo más elevado a cambio de un menor precio esperado. la pregunta clave es, por tanto, si estos incentivos son suficientes para proporcionar el nivel de seguridad eficiente 11 —o, de un modo más correcto, si proporcionan un nivel más alto de seguridad del que puede esperarse con intervención política, teniendo en mente que tanto las intervenciones políticas como los mercados en el mundo real son inherentemente imperfectos compa- rados con los niveles teóricamente ideales—. En este contexto, se dan una serie de problemas que pueden debilitar la capacidad de los incentivos basados en el mercado para dar una respuesta efi- ciente 12. Estos problemas incluyen algunos fallos de mercado que general- mente constituyen una justificación teórica para la intervención política, pero también otros motivos discutiblemente más importantes desde una perspectiva tanto normativa como positiva (es decir, que deberían tenerse en cuenta de un modo más serio porque tienen un mayor impacto sobre las consecuencias de acciones políticas). En primer lugar, puede suceder que los consumidores (tanto individuos como empresas) no tomen decisiones de este tipo de manera eficiente y que un regulador o planificador central esté mejor capacitado para tomar mejores decisiones y desarrollar mejores políticas. por tanto, existe margen para la in- tervención basado básicamente en justificaciones paternalistas. El segundo problema se centra en las interrupciones de suministro por cues- tiones políticas. Discutiblemente, el riesgo de una interrupción del suministro por parte de un actor estatal hostil es mayor cuanto mayores inconvenientes cause la interrupción 13. por este motivo, el asegurarse contra las interrupciones 11 aquí «eficiencia» se refiere al trade-off entre coste y riesgo. los acuerdos son eficientes si el coste adicional de invertir para aumentar la seguridad sobrepasa el beneficio adicional (y el ahorro por gastar menos no justifica el incremento en el nivel de riesgo). 12 nótese que el no almacenamiento de electricidad no es un fallo de mercado ni es único de la electri- cidad como comúnmente se cree —de hecho, la mayoría de servicios no son almacenables en la mayor par- te o en su totalidad, desde las vacaciones de invierno hasta la preparación de devoluciones de impuestos. 13 así, las interrupciones de suministro son más probables/frecuentes o la sociedad paga un precio más alto para evitarlas en forma, por ejemplo, de costes más altos de seguridad nacional o de cambios no
  • 12. 108 Boaz MoSEllE en el suministro de gas en la uE reduce de hecho la amenaza de interrupciones porque, si esas interrupciones son relativamente menos dolorosas, un Estado hostil obtiene un menor beneficio estratégico por medio de la interrupción o la amenaza de dicha interrupción. En ese caso, las inversiones individuales en seguridad de suministro (por ejemplo, mediante el almacenamiento de más gas o la instalación de una mayor capacidad en las estaciones de combustión de gas) crean una externalidad positiva y, con esa externalidad, habrá un incentivo de free riding: los consumidores gastarán menos que el óptimo social porque harían frente a todos los costes pero sólo a una pequeña parte de los beneficios (la llamada «tragedia de los comunes»). Bajando en la cadena, los suminis- tradores no tendrán los incentivos apropiados para garantizar la seguridad y el mercado proveerá seguridad de modo insuficiente. En tercer lugar, la experiencia muestra que, en condiciones de escasez de energía, la intervención política o reguladora impedirá casi con certeza el funcionamiento eficiente del mercado. la expectativa de dicha intervención debilitará los incentivos a invertir. por ejemplo, un inversor privado podría considerar invertir en instalaciones de almacenamiento de gas incluso aunque el mercado se muestre bien provisto de almacenamiento de gas porque eso le proporcionaría un altísimo rendimiento en el caso poco probable de que un corte importante en el suministro de gas diera lugar a incrementos prolongados en el precio de mercado del gas. la experiencia de Gran Bretaña ha mostrado episodios en los que los precios han sido mucho más elevados que en condicio- nes normales 14, lo que implica impresionantes beneficios para los que poseían almacenamiento de gas. Sin embargo, en la realidad los inversores son conscientes de que muchos reguladores o gobiernos tienen acuerdos para suspender el mecanismo de pre- cios en estos casos de emergencia. Esos inversores serán también conscientes de que, aunque esos acuerdos no estén en vigor, serán puestos en marcha en muy poco tiempo y, además, en ausencia de control de precios, podrían tener problemas si se considerara que han obtenido beneficios durante la crisis 15. En cambio, los participantes en el mercado también serán conscientes de que las medidas de emergencia generalmente implican la imposición de reglas de daños compartidos, que debilitan los incentivos privados para asegurar- deseados en política exterior para apaciguar al potencial interruptor. Este argumento ha sido utilizado en el pasado para justificar las necesidades de almacenamiento estratégico de petróleo. 14 por ejemplo, en 2005, una combinación de factores que temporalmente redujo el suministro al Reino unido condujo a incrementos de precios de hasta el 500% entre el 23 de febrero y el 11 de marzo (trade and industry Committee, 2005). 15 algunos Estados de EEuu tienen incluso legislaciones específicas que prohiben el price-gouging. por ejemplo, el Estatuto 501.160 de Florida declara que, durante un estado de emergencia, es ilegal vender mercancías esenciales («essential commodities») por una cuantía que exceda considerablemente el precio promedio de esas mercancías durante los treinta días precedentes.
  • 13. GEnERaCión DE EnERGíaS REnovaBlES y SEGuRiDaD DE SuMiniStRo 109 se frente a la escasez de suministro. por ejemplo, los suministros de gas en momentos de escasez podrían ser asignados a todos los suministradores en función de su tamaño o volumen de clientes. Dicho mecanismo no recompen- saría al suministrador que ha comprado gas de una fuente de suministro más fiable. un ejemplo de estos dos efectos —desconfianza en el mecanismo de pre- cios y el enfoque de daños compartidos— puede observarse en los acuerdos de «emergency cash-out» en el Reino unido, que suspendieron la determina- ción de precios basada en el mercado durante el periodo de escasez (ofgem, 2006). la nueva directiva propuesta por la Comisión Europea en seguridad de suministro de gas prevé una variedad de medidas no basadas en el mercado incluyendo la reducción obligatoria de demanda y la sustitución forzosa de combustibles (Comisión Europea, 2009c). El cuarto problema consiste en un fallo de mercado más convencional: dado que la seguridad de suministro es de algún modo un bien público, los mercados tenderán a proporcionarlo de modo insuficiente 16. Específicamente, el problema surge para el gas natural y la electricidad ya que éstos se transmi- ten por medio de redes que son utilizadas por muchos consumidores y en la mayoría de los casos no es posible interrumpir el consumo de los clientes do- mésticos cuando existen condiciones de escasez de oferta 17. los consumidores domésticos y comerciales no tienen generalmente contadores de consumo en tiempo real y no están expuestos a precios más altos cuando el suministro es escaso. por tanto, los consumidores no tienen incentivos a asegurarse frente a los riesgos de suministro, por ejemplo, pagando más por comprar a un sumi- nistrador con un mayor volumen de gas almacenado 18. En el caso particular de la electricidad, la ausencia de desconexión remota significa que, en el caso de un apagón, todos los consumidores se quedan sin abastecimiento en una zona incluso aunque en general hubiera sido posible fijar un precio —si todos los consumidores estuvieran expuestos a precios en tiempo real— que permitiera a la oferta satisfacer la demanda. un consumidor individual no tiene por tanto incentivos a comprar energía de una fuente más fiable ya que los más altos niveles de seguridad serían repartidos entre todos los consumidores. Comprar a una fuente más fiable crea una externalidad po- 16 un bien público es un bien con las características de «no rivalidad» y «no exclusión». Esto signifi- ca que el consumo del bien por un individuo no reduce la disponibilidad del bien para el consumo de otros y que no se puede excluir a nadie de su consumo. 17 En otras palabras, no es posible para el operador del sistema interrumpir el abastecimiento a con- sumidores individuales, que no sean grandes consumidores, que a menudo tienen contratos de interrupción del suministro que permiten ese tipo de acciones. 18 Dadas las tecnologías de medición actualmente en práctica, no es posible crear un incentivo de este tipo. por ejemplo, los contadores de gas generalmente almacenan sólo el consumo acumulado y, a menos que sean leídos a diario —lo cual sería demasiado costoso— no habría modo de conocer cuánto ha sido consumido por un cliente individual en un día en el que el suministro ha sido especialmente escaso.
  • 14. 110 Boaz MoSEllE sitiva pero no siempre un beneficio privado (ver Joskow, 2007). De nuevo, esto da lugar a problemas de free riding y una insuficiente provisión de seguridad por parte del mercado. a) Valoración El efecto real de estos problemas para la seguridad de suministro es una difícil cuestión empírica, en términos absolutos y porque la valoración requie- re un escenario contrafactual que esté basada en una valoración realista de los resultados de una probable intervención política. Sin embargo, es posible extraer algunas conclusiones más sencillas. En primer lugar, el argumento paternalista de que los consumidores son incapaces de tomar decisiones de consumo racionales, puede ser cierto. la extensa investigación en psicología y economía del comportamiento muestra que los seres humanos tienen dificultad para tomar decisiones que conllevan el análisis de eventos con baja probabilidad, lejos de lo que es su marco de expe- riencia habitual (tversky y D. Kahneman, 2002). Sin embargo, la tesis de que la intervención del gobierno dará lugar a mejores resultados es más discutible (aparte de cualquier otra consideración, los gobiernos están formados por seres humanos sujetos a los mismos sesgos que el resto). En segundo lugar, el argumento relativo a las interrupciones motivadas por razones geoestratégicas también es, cuanto menos, plausible. la cuestión clave para los gobernantes de la uE es cómo de probable es que Rusia interrumpa el suministro de gas por razones políticas. por un lado, se han dado casos de que Rusia haya cortado su suministro de petróleo a un Estado miembro de la uE por razones esencialmente políticas. por otro lado, los beneficios de Gazprom son de gran importancia para Rusia y para los miembros de su élite política, creando una relación de mutua dependencia entre Rusia y la uE. En tercer lugar, la combinación de fallos regulatorios y de mercado des- critos arriba parece implicar que todos excepto los consumidores más impor- tantes están desconectados aquellos que toman las decisiones de invertir en seguridad de abastecimiento. Finalmente, sean cuales sean los méritos objetivos, está claro que los go- biernos están cada vez más dispuestos a intervenir en este campo, tanto a nivel de la uE como a nivel nacional. En el contexto de este libro es apropiado pre- guntarse si, asumiendo que los gobernantes tienen como objetivo la interven- ción, la promoción de energías renovables es la mejor forma de intervención para afrontar las preocupaciones de la uE sobre la dependencia de importacio- nes y su impacto en la seguridad de suministro.
  • 15. GEnERaCión DE EnERGíaS REnovaBlES y SEGuRiDaD DE SuMiniStRo 111 5. ¿es la promoción de renovables la intervención correcta? Es natural esperar que la promoción de generación con energías renovables reducirá el consumo de gas y, por tanto, la dependencia de importaciones de gas, disminuyendo la generación de electricidad con gas natural. un análisis llevado a cabo por la Comisión Europea es consistente con esta lógica. la ta- bla 2 muestra las predicciones para los efectos de las nueva política 20-20-20 de la uE adoptada en 2008, cuyos aspectos principales son los compromisos sobre varios objetivos para el año 2020: reducir la demanda, en base a un ob- jetivo de reducción del 20% con respecto al escenario business as usual; incre- mentar el uso de energías renovables, con un objetivo vinculante del 20% del consumo final de energía; y reducir las emisiones de gas de efecto invernadero, con una reducción del 20% en relación a los niveles de 1990. Como se muestra en la tabla, se prevé que la combinación de medidas re- duzca las importaciones de gas en torno a un cuarto. Sin embargo, el análisis también genera una serie de cuestiones. En primer lugar, está claro que gran parte de la reducción en el consumo de gas refleja el impacto de las medidas de eficiencia energética que reducen el consumo total de energía, más que un desplazamiento de la generación por combustión de gas hacia las renovables. De hecho, la reducción prevista en el consumo de gas inducida por la nueva política energética es mucho mayor que para la inducida por el incremento de energía renovable. En segundo lugar, aunque el análisis no permite separar estos dos efec- tos, es posible que el impacto de las energías renovables sobre la generación por combustión de gas se vea materialmente afectado por la necesidad del uso continuado de gas para proporcionar un respaldo flexible a las renova- bles intermitentes. un análisis reciente de Capros et al. (2008) sugiere que la nueva política energética reducirá la generación por combustión de carbón significativamente más que la combustión de gas, tanto por el impacto de los precios del carbón como por el hecho de que la electricidad obtenida a partir de renovables requiere un apoyo abundante de electricidad de reserva flexible, proporcionada principalmente por unidades de gas. De hecho, el análisis de la tabla 2 muestra también que el impacto de la nueva política sobre el carbón (sólidos) será igual o mayor que el impacto sobre el gas. En tercer lugar, no está claro qué fuentes de gas se verán probablemente más afectadas por la reducción de las importaciones de gas. Si el efecto prin- cipal de la política consiste en desplazar importaciones de Gnl a partir de recursos relativamente más favorables al medio ambiente, entonces el efecto sobre la seguridad de suministro es pequeño. Sin embargo, es probable que se dé este caso. El Gnl es considerado como una fuente de gas marginal debido al coste relativamente alto de traer Gnl a la uE y debido también al hecho
  • 16. 112 Boaz MoSEllE tabla 2 consumo energético y dependencia de importaciones para 2020 Produc- Impor- Inmpor- Impor- Con- Inmpor- Consu- ción de taciones taciones taciones sumo taciones mo de Energía de /Con- de Gas de Gas /Consu- Sólidos Reno- Sólidos sumo (Mtep) (Mtep) mo Gas (Mtep) vable (Mtep) Sólidos (Mtep) 2005 257 445 57,8% 127 320 39,7% 122 2020 (61$/barril) escenario habitual 390 505 77,2% 200 342 58,5% 193 política «20-20-20» 291 399 72,9% 108 216 50,0% 247 impacto nueva política –99 –106 –4,3% –92 –126 –8,5% 54 2020 (61$/barril) 57,8% 39,7% escenario habitual 330 443 74,5% 194 340 57,1% 213 política «20-20-20» 245 345 71,0% 124 253 49,0% 250 impacto nueva política –85 –98 –3,5% –70 –87 –8,0% 37 Fuente: Comisión Europea, 2008b, p. 65. de que los productores de argelia y Rusia son de algún modo suministradores cautivos, dado el alto coste que tendrían para tratar de diversificar su clientela en Europa 19. Finalmente, el análisis arriba descrito tiene un defecto fundamental, ya que el escenario contrafactual del escenario business as usual resulta más que discutible. un contrafactual más interesante sería un escenario con una política que implicase la promoción de todas las formas de energía baja en carbono en base a una tecnología neutra: un impuesto sobre el carbono o un esquema de cap-and-trade (en este contexto, un EtS de la uE con un techo más riguroso) y no políticas cuyo propósito principal sea la promoción del desarrollo a gran escala de renovables 20. El efecto de una política de este tipo sería fomentar alguna combinación de medidas de eficiencia energética, energía nuclear, generación por combus- 19 Este es un análisis general. los contratos individuales pueden variar. 20 otro contrafactual interesante, y que en principio podría ser el punto de partida para el diseño de cualquier intervención, sería el uso de impuestos para corregir cualquier externalidad de la seguridad de suministro. En teoría, esto podría llevar a diferentes niveles de imposición aplicados al gas procedente de diferentes recursos, con el gas ruso probablemente sufriendo el impuesto más alto. En la práctica, esto generaría problemas con las normas de la organización Mundial del Comercio y también generaría difi- cultades para el cálculo del tamaño de la externalidad. un enfoque más realista sería gravar todo el gas. Sin embargo, esto sería políticamente difícil debido a la aversión de los principales Estados miembros (principalmente el Reino unido) a los impuestos a nivel de la uE y debido al hecho de que el Reino unido y Holanda son los mayores productores de gas.
  • 17. GEnERaCión DE EnERGíaS REnovaBlES y SEGuRiDaD DE SuMiniStRo 113 tión de carbón con captura y almacenamiento de carbono (CCS) y renovables. El punto más destacado aquí es que, de esos cuatro tipos de tecnología, la generación de renovables —al menos en la forma de eólica, solar y maremo- triz— puede ser la menos adecuada para acrecentar la seguridad de suministro, porque muchas tecnologías de generación de renovables son intermitentes y están posiblemente asociadas a un continuo uso excesivo de generación por combustión de gas como soporte 21. Es por tanto probable que reemplacen me- nos cantidad de combustión de gas que las cantidades equivalentes de energía nuclear y/o generación por combustión de carbón (o inversiones en eficiencia energética). Mientras que el mayor uso de energía nuclear o de generación por combustión de carbón conllevaría crecientes importaciones de uranio o carbón, dichas importaciones no conllevarían grandes consecuencias sobre la seguridad de suministro energético a Europa. En conclusión, por tanto, una política que promueva una baja generación de carbono en general sería probablemente más efectiva para afrontar la de- pendencia de las importaciones de gas y una mayor seguridad de suministro que las políticas actuales que específicamente promueven la generación de renovables. ii. intermitencia algunas de las más prominentes formas de generación de renovables —en particular la eólica y también la solar y maremotriz— son variables en cuanto a su producción, con un nivel de producción que depende de factores exóge- nos, como la velocidad del viento, e impredecibles en mayor o menor grado. la «intermitencia» es un término generalmente empleado para referirse a esta combinación de variabilidad e imposibilidad de predecir. Surgen dos cuestiones a causa de la naturaleza impredecible de la genera- ción de renovables. una a corto plazo relativa al impacto sobre el equilibrio del sistema —asegurar que la oferta y la demanda de energía se ajustan con- tinuamente—. una cuestión de largo plazo es si se puede confiar en que un mercado eléctrico liberalizado produciría la inversión necesaria para satisfacer la creciente necesidad de generación de respaldo —capacidad flexible que se utilizará principalmente cuando la demanda sea elevada y la producción del viento baja y cuya utilización general también sea comparativamente baja. 21 Esto no implica afirmar que la intermitencia por sí sola es un riesgo para la seguridad de suminis- tros (ver la siguiente sección), sino únicamente observar que, si todo lo demás permaneciera constante, la generación de intermitentes reemplazaría menos generación por combustión de gas que las no intermiten- tes. Claramente, esto no podría aplicarse a la generación hidráulica ni a la biomasa. El margen para nueva generación hidráulica es relativamente limitado, sin embargo, y las fuentes intermitentes (en particular la eólica) se prevén como la forma dominante de capacidad de generación de renovables de nueva instalación al menos en la próxima década.
  • 18. 114 Boaz MoSEllE 1. equilibrio en el sistema la física elemental de los sistemas de energía eléctrica requiere que la pro- ducción sea equivalente al consumo 22 en todo momento. En cualquier sistema eléctrico, el operador del sistema (oS) es responsable de asegurar continua- mente este equilibrio. El os tiene control a corto plazo sobre ciertos activos de generación, que emplea cerca y en el momento justo de consumo para corregir cualquier diferencia entre la cantidad producida de electricidad y la cantidad que es consumida. pequeñas desviaciones del equilibrio perfecto tienen lugar continuamente dando como resultado fluctuaciones en la frecuencia de la electricidad en co- rriente alterna. Ciertas unidades de generación están configuradas para reac- cionar de modo automático e instantáneo a dichas desviaciones. Esta reserva primaria actúa como línea principal de defensa contra los desequilibrios. En el caso de grandes desviaciones, tras la respuesta inmediata de la reserva prima- ria, los generadores que suministran la reserva secundaria aumentan o reducen las inyecciones en segundos siguiendo las instrucciones de un aparato central en un proceso conocido como control automático de generación. la reserva secundaria es un recurso escaso porque está provisto de unidades con caracte- rísticas técnicas específicas. tan pronto como es posible, normalmente con un retraso de unos minutos, se incrementan o reducen las aportaciones por parte de unidades de reservas terciarias siguiendo las instrucciones del operador del sistema y la capacidad de la reserva secundaria es restablecida al nivel previo a la desviación. En un mercado liberalizado, el operador del sistema contrata estos servi- cios, generalmente con los generadores y a veces con grandes consumidores 23. la naturaleza de los contratos con las reservas varía pero, para el objetivo de este libro, es suficiente con indicar que el oS retribuirá a estas unidades para que estén disponibles para proporcionar estos servicios, así como la propia generación cuando sea necesaria. Claramente la tarea de equilibrio del sistema se hace más complicada cuan- to mayor es la variabilidad de la producción, especialmente si esos cambios son impredecibles o tienen lugar en muy poco tiempo 24. la previsión de altos niveles de penetración de generación de intermitentes suscita, por tanto, in- 22 incluyendo el consumo en forma de pérdidas surgidas por la transmisión y distribución que se equilibran en tiempo real. 23 Con la excepción de la reserva primaria, cuya provisión es generalmente una obligación impuesta por medios administrativos o por generadores conectados al sistema. 24 Debe hacerse una importante distinción entre energía eólica y solar fotovoltaica. la variabilidad del viento tiene lugar en cuestión de horas y está relativamente sujeta a predicción. Excepto en climas con cielos no nubosos, la solar fotovoltaica puede variar en segundos y es más difícil de predecir.
  • 19. GEnERaCión DE EnERGíaS REnovaBlES y SEGuRiDaD DE SuMiniStRo 115 quietud por cuanto el equilibrio del sistema resulte más costoso y más incierto: el oS tendrá que contratar más servicios para equilibrar el sistema y, si no ob- tiene los suficientes, podría verse superado por cambios volátiles inesperados en la producción, causados por generación intermitente, poniendo en peligro la seguridad de suministro 25. a) Implicaciones sobre la estabilidad del sistema Desde el punto de vista de la estabilidad del sistema (en concreto, en tér- minos del riesgo de interrupciones del suministro) estas preocupaciones re- sultan probablemente exageradas. los aspectos más técnicos de los retos de equilibrio del sistema que implica la generación intermitente son tratados en el Capítulo 2 y en las referencias allí mencionadas. Brevemente, está claro que se han llevado a cabo avances significativos en la capacidad de predecir la velocidad del viento y la producción eólica tales que, aunque los altos niveles de penetración de energía eólica añadan un mayor coste al oS, no debilitan necesariamente la estabilidad del sistema. la evidencia actual sugiere que éste es el caso al menos para una penetración de más del 20% (más del 20% de energía eléctrica generada por el viento). la cuestión aquí resulta menos clara para otras fuentes intermitentes y, en climas con cielos nubosos, la energía solar fotovoltaica (pv) puede presentar grandes retos, ya que el cielo cubierto implica que la variabilidad en la energía producida puede tener lugar en segundos en vez de en horas (aunque la dis- persión geográfica puede mitigar de algún modo el problema). Sin embargo, Boyle argumenta en el Capítulo 2 que puede que el problema se pueda resolver de un modo similar (para más detalles, ver también Boyle, 2007). los resultados de un trabajo exhaustivo por Gross et al., son consistentes con esta predicción: «ninguno de los más de 200 estudios que hemos revisado sugiere que la introducción de niveles significativos de generación de energías renovables intermitentes en el sistema británico de electricidad debe llevarnos a una menor confianza en el suministro eléctrico» (Gross et al., 2006). Sin embargo, estas conclusiones suponen que los avances en la predicción serán efectivamente incorporados a los procesos de operación del sistema. El Capítulo 11 muestra el ejemplo de texas, donde una muy discutida emergencia tuvo lugar en 2008 siguiendo una rápida reducción en la producción eólica. la 25 Estas consideraciones se han hecho simplificando la complejidad de organizar el sistema eléctrico. así como se necesita ajustar la oferta total con la demanda total, el sistema tiene también una serie de requerimientos, incluyendo la regulación del voltaje y la necesidad de respetar las restricciones de transmi- sión. la primera tarea es particularmente susceptible de ser más costosa y desafiante con la incorporación de grandes cantidades de nueva generación de intermitentes, como se discute en una serie de estudios de casos en los capítulos de este libro.
  • 20. 116 Boaz MoSEllE reducción podía haber sido prevista mediante estimaciones comercialmente disponibles, pero el oS no había comprado dichas estimaciones. b) Implicaciones sobre costes El mismo trabajo de Gross et al. (2006) analiza también las implicacio- nes de la intermitencia, considerando cuánta capacidad de reserva adicional será probablemente requerida y cuánto es probable que cueste. los autores concluyen que «para penetraciones de energías renovables intermitentes hasta un 20% de suministro de electricidad, las reservas de sistemas de equilibrio adicionales como consecuencia de fluctuaciones de corto plazo en la genera- ción eólica contabilizan alrededor del 5-10% de la capacidad eólica instalada. Globalmente, la mayoría de estudios estiman que los costes asociados son de menos de £ 5/MWh de producción de intermitentes, en algunos casos sustan- cialmente menos». por supuesto, un coste adicional de £ 5 ($ 7,50) por MWh es realista 26, pero eso forma parte de un mayor conjunto de cuestiones sobre la efectividad en costes de la generación de renovables y no es realmente un asunto de seguridad de suministro. todo este análisis supone, sin embargo, que la reserva necesaria estará dis- ponible cuando lo requiera el oS. Esto naturalmente nos devuelve a la cuestión de los incentivos a la inversión. 2. inversión en generación de mantenimiento Dada la dificultad para almacenar electricidad y el limitado potencial para cambiar la demanda en el tiempo, el uso de generación de intermitentes sig- nifica que un amplio dispositivo de generación de apoyo es necesario para asegurar que la demanda pueda ser satisfecha en momentos en los que los recursos intermitentes no están en gran medida disponibles por falta de viento, sol, etc. Esta necesidad de capacidad disponible no es única de sistemas con generación intermitente: ningún tipo de generación está disponible con una seguridad del 100% y las unidades convencionales también cierran por mante- nimiento tanto planificado como no planificado. Sin embargo, la penetración a gran escala de generación de intermitentes da lugar a una necesidad mucho mayor. El volumen de necesidad dependerá claramente del nivel de penetración de generación intermitente, las tecnologías implicadas, el sistema específico de electricidad, las características físicas relevantes (por ejemplo, distribución geográfica de la energía eólica) y muchos otros factores. Éste ha sido el ob- 26 En febrero de 2010, esta cifra era de unos € 5,70 ($ 7,75) por MWh.
  • 21. GEnERaCión DE EnERGíaS REnovaBlES y SEGuRiDaD DE SuMiniStRo 117 jeto de muchos trabajos de ingeniería. para sintetizar, es conveniente resumir cualquier estudio de este tipo en términos de su «crédito de capacidad» estima- do, que mide cuánta generación térmica convencional es reemplazada por una unidad de generación intermitente. así, por ejemplo, un crédito de capacidad del 20% significa que añadiendo 100 megavatios (Mv) de generación de inter- mitentes podríamos retirar 20 Mv de generación convencional manteniendo el mismo nivel global de seguridad del sistema. un repaso exhaustivo de estos estudios puede encontrarse en Gross et al. (2006), cuyo resumen de los créditos de capacidad estimados a partir de dieci- nueve estudios se muestra en la figura 4. FiGura 4 valores de crédito de capacidad Crédito de capacidad 40 Crédito de capacidad (% de capacidad 35 160 30 instalada intermitente) 51 25 248 249 247 20 121 70 242 83 204 17 15 250 243 238 10 241 244 5 74 240 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Nivel de penetración (% de energía total en el sistema) Fuente: Gross et al., 2006, p. 43. Claramente un crédito de capacidad del rango de los implicados en estos estudios añadiría un coste significativo a los costes totales de capacidad del sistema. Respecto a la seguridad de suministro, sin embargo, la cuestión es que un mercado liberalizado no tendrá una inversión suficiente para proporcionar el nivel necesario de capacidad de generación. a) Punto de partida: exceso de capacidad a corto plazo, puede haber poca controversia con respecto a la disponibi- lidad de reservas y generación máxima en general porque, conforme se añade
  • 22. 118 Boaz MoSEllE nueva capacidad intermitente a la red, la capacidad convencional existente per- manece disponible. aunque los generadores pudieran decidir retirar esa capa- cidad, los incentivos para hacerlo son escasos, porque el dinero de la inversión es irrecuperable y los ingresos de operación necesitarían cubrir sólo los costes fijos anuales para que fuese rentable mantener abierta la planta. la experiencia hasta la fecha en alemania y España es consistente con es- tos argumentos. Sensfuß et al. (2008) afirman que para alemania «el desarro- llo de generación de electricidad por renovables no ha tenido mayor impacto en las inversiones en capacidad de nueva generación hasta el año 2006. una de las razones es que el periodo después de la liberalización del mercado eléctrico se caracterizaba por un exceso de capacidad y la consiguiente decomisión de plantas eléctricas» mientras que «la mayoría de la capacidad decomisada lo fue por motivos económicos, como la baja eficiencia de las plantas, la necesidad de reparaciones o el uso ineficiente de combustibles caros como el petróleo y el gas». El Capítulo 15 de este libro describe la evolución de la capacidad en España, caracterizada por altos niveles de exceso de capacidad debido en gran parte a la rápida expansión de generación de renovables y sin la eliminación de ninguna planta. En algunos mercados, sin embargo, este exceso inicial de capacidad puede tener efectos relativamente rápidos, por una serie de razones: •  Si existe demasiada capacidad, entonces los precios podrían caer hasta  un nivel que llevaría al desuso o eliminación temprana de plantas. El Capítu- lo 15 indica que esta situación podría estar teniendo lugar en España. •  Los generadores con poder de mercado local o regional podrían tener un  incentivo para retirar algunas de estas plantas para subir los precios máximos o los precios de reserva. •  Los incentivos para una retirada temprana podrían verse exacerbados por  los costes de mantenimiento, incluidos los costes necesarios para satisfacer los requisitos de la nueva legislación medioambiental. así, por ejemplo, en la uE los costes de añadir unidades de desulfuración a las plantas de generación con carbón para 2015, para cumplir con la Directiva sobre Grandes instalaciones de Combustión, deberían recuperarse por medio de beneficios futuros y esto podría ser complicado si la utilización esperada es muy baja. b) Incentivos de inversión en mercados únicamente energéticos a largo plazo, sin embargo, hay una cuestión real sobre si los mercados energéticos proporcionarán la inversión necesaria. Esta cuestión está dentro de un debate más amplio sobre la capacidad de los mercados energéticos li- beralizados para proporcionar niveles suficientes de inversión. Este tema ha sido ampliamente discutido en círculos académicos y políticos durante años
  • 23. GEnERaCión DE EnERGíaS REnovaBlES y SEGuRiDaD DE SuMiniStRo 119 (Cramton y Stoft, 2005; Stoft, 2002). Este capítulo no puede más que describir brevemente los principales argumentos. El asunto está relacionado específicamente con los mercados únicamente energéticos, en los que las únicas fuentes de ingresos de los generadores han sido descritas anteriormente en este capítulo 27. los modelos teóricos sugieren que, aunque los generadores en un mercado eléctrico únicamente energético competitivo pueden ganar suficientes beneficios como para cubrir su coste de capital (en concreto, el beneficio variable de vender electricidad puede pro- porcionar un rendimiento suficiente para la inversión), los requerimientos para que esto suceda son bastante estrictos y puede que no se cumplan en la práctica en la mayoría de mercados eléctricos. El problema surge porque, si un mercado de este tipo es competitivo, en- tonces el precio de mercado de la electricidad será cercano al coste marginal del generador más caro —el coste marginal del sistema— en cualquier mo- mento del tiempo menos en aquellas horas en las que la demanda (propiamente hablando, la demanda de energía y reservas operativas) excede la capacidad disponible. Durante esas horas, es posible que el precio exceda el coste mar- ginal del sistema, como si se fijase por una demanda que respondiese a los precios. la diferencia entre el precio y el coste marginal del sistema se conoce como rentas de escasez. para las unidades de punta (las plantas con el coste marginal más alto del mercado), esta escasez de rentas son el único modo de generar un rendimiento sobre el capital. Es posible demostrar que, al menos en teoría, las rentas de escasez son también necesarias para plantas con un menor coste marginal, si se espera que obtengan un rendimiento suficiente como para cubrir los costes fijos de la inversión. Es por tanto necesario que los precios en esas horas sean lo suficientemente altos como para proporcionar un rendimiento del capital apro- piado, uno que proporcione el incentivo correcto para la generación en punta. los precios en momentos de escasez deberían generalmente ser fijados o bien por respuestas de demanda o por acciones del operador del sistema, aceptando una reducción de las reservas operativas (Hogan, 2005). Si esos me- canismos funcionan adecuadamente, se puede entonces mostrar que, en teoría, el nivel de escasez de rentas será eficiente en el sentido de asegurar que los generadores ganarán el montante de sus costes de capital y tienen incentivos para nuevas inversiones. Sin embargo, este hecho depende de la presencia de mecanismos de precios de escasez flexibles y la ausencia de imperfecciones de mercado o regulatorias 27 Esto está en contraste con los mercados en los que los generadores reciben también pagos por la disponibilidad para generar, vía mecanismos de pago de capacidad o requerimientos de capacidad y subas- tas, anteriormente discutidas en este capítulo.
  • 24. 120 Boaz MoSEllE que limiten las respuestas de la demanda o que distorsionen las decisiones del So. En la práctica, esas imperfecciones son endémicas: •  El desarrollo de mecanismos que permitan la participación de la deman- da ha sido generalmente muy lento en la mayoría de mercados eléctricos, limi- tando la capacidad de la demanda para fijar precios en periodos de escasez. •  Los  protocolos  seguidos  por  muchos  OS  en  momentos  de  escasez  no  proporcionan el nivel apropiado de precios de escasez 28. •  La capacidad de los precios para desviarse de los costes marginales de  los generadores en momentos de escasez se ve a menudo limitada por medidas administrativas que restringen los precios para mitigar el poder de mercado o por otras razones. por ejemplo, muchos mercados organizados de modo cen- tral tienen explícitamente precios máximos 29, y algunos límites a la hora de ofrecer precios como parte del proceso para mitigar el poder de mercado ex ante. En muchos mercados, los reguladores vigilan los precios y llevan a cabo investigaciones ex post de rápidas subidas de precios, con un efecto desincen- tivador sobre los precios de escasez. Se cree por tanto que en la práctica los mercados únicamente energéticos llevarán a una infrainversión, especialmente con respecto a los máximos de capacidad. a esta cuestión se le conoce habitualmente como el problema de «missing money». por otro lado, quienes proponen un enfoque más orientado en el mercado discuten o afirman que, en ausencia de precios máximos, puede esperarse que el mercado proporcione suficiente capacidad, a pesar de los modelos teóricos. En Gran Bretaña este enfoque sirve de base a los diseños de mercados existentes, los llamados nuevos acuerdos de Comercio de Electricidad (nEta), que no tie- nen precios máximos en la práctica. la experiencia práctica en la década desde que la nEta entró en vigor ha sido de algún modo ambigua. a pesar de muchas afirmaciones de crisis inminente, existen evidencias positivas. Sin embargo, esto se ha logrado con poca inversión en generación, indicando que el sistema ha disfrutado de un exceso de capacidad procedente de la década anterior. En resumen, existen razones teóricas para creer que, en ausencia de algún mecanismo de capacidad, un mercado únicamente energético competitivo sin 28 los mecanismos que permiten a la escasez de reservas operativas fijar el precio en el mercado de la energía no están disponibles en la mayoría de los mercados de la uE. Dichos mecanismos requieren un nivel avanzado de integración entre los mercados de energía y los mercados de reservas, así como entre los mercados spot y de equilibrio (balancing market). los diseños de mercado que permiten ese tipo de integración pueden observarse en la mayor parte de los EEuu. ver por ejemplo Kranz et al., 2003. 29 por ejemplo, los mercados de alberta y ontario tienen techos de precios de C$ 1.000 ($979) y C$ 2.000 ($ 1.958) por MWh (adib et al., 2008), y texas tiene un techo de $2.250 (ERCot, 2008). En Europa, nordpool fija los precios máximos en € 2.000 ($ 2.720) por MWh (nordpool, 2008). Como se discute en el Capítulo 15 de este libro, España tiene un techo muy bajo de € 180 ($ 245) por MWh, pero no es un mercado únicamente energético ya que los generadores reciben también pagos por capacidad.
  • 25. GEnERaCión DE EnERGíaS REnovaBlES y SEGuRiDaD DE SuMiniStRo 121 mecanismos eficientes de precios de escasez puede proporcionar una inversión insuficiente de capacidad de reserva (en concreto, en unidades flexibles con bajo nivel de utilización). Mientras la materialización de estas cuestiones está abierta a debate, está claro que cualquier problema podría ser considerable- mente exacerbado por la mayor necesidad de unidades con altos niveles de pe- netración por generación de renovables. además, en la práctica, las preocupa- ciones sobre la infrainversión estarían bien fundamentadas por la combinación de techos explícitos para los precios y la amenaza implícita de futura regula- ción de precios en la mayoría o en todos los mercados liberalizados. incluso en Gran Bretaña, que hasta hace poco era vista como el modelo de liberalización del mercado energético, existe un debate abierto sobre la re-regulación (ver, por ejemplo, ofgem, 2010). El ejemplo de Gran Bretaña ilustra también un problema más profundo sobre los incentivos a invertir en el contexto de la política energética actual, de la cual la política en pro de las renovables constituye sólo una parte. la naturaleza de la respuesta política al cambio climático, principalmente en la uE, implica que «todas» las formas de inversión en capacidad de generación están fuertemente influidas por la intervención gubernamental. así, tanto las energías renovables como la energía nuclear y CCS atraen formas de apoyo a tecnologías específicas, mientras que la regulación medioambiental del Es- quema de Comercio de Emisiones de la uE y las medidas no relacionadas con el clima 30 influyen en los rendimientos absolutos y relativos de las diferentes tecnologías. las inversiones están, discutiblemente, sujetas a muy altos niveles de riesgo político y no está claro que los mercados sean capaces de valorar y hacer frente a estos riesgos. En conclusión, la posibilidad de que mercados competitivos liberaliza- dos tengan dificultad para proporcionar un límite suficiente de capacidad, como para integrar grandes cantidades de generación intermitente, resulta muy alta por una variedad de razones. El principal factor que debilita los incentivos a la inversión es el alto nivel de incertidumbre y riesgo político, lo que afecta a todo tipo de inversiones en generación en mayor o menor grado, excepto para proyectos basados en férreos acuerdos gubernamentales explícitos. El diseño de mercados energéticos a gran escala debe tener en cuenta estas consideraciones, en forma de pagos por capacidad o mecanismos similares. los pagos por capacidad se utilizan ampliamente en EEuu y han tenido al- guna aplicación en Europa (en España, por ejemplo, así como en inglaterra y Gales en los noventa) (perekhodtsev y Blumsack, 2009). Estos pagos a los 30 Destaca la Directiva de plantas de alta Combustión (Directiva 2001/80/EC) y la Directiva de Emi- siones industriales (todavía bajo negociación en el parlamento Europeo en el momento de escribir este capítulo).
  • 26. 122 Boaz MoSEllE generadores son adicionales al beneficio que reciben por la venta de energía. Diferentes países han adoptado enfoques alternativos hacia la implementación de este tipo de mecanismos. En Europa, el enfoque adoptado ha sido el de un oS que realizar pagos a la generación en base a su capacidad para generar, recuperando dichos pagos como suplemento a las tarifas de transmisión. En EEuu los reguladores han tendido a fijar las obligaciones por el lado de la de- manda a la hora de contratar en capacidad vía mercados de capacidad organi- zados. El nivel de obligación determina de ese modo la demanda de capacidad en esos mercados y, junto con la oferta, determina el precio de la capacidad. En cualquier caso, los detalles del diseño (incluyendo, por ejemplo, la determina- ción del nivel apropiado al cual se fija el precio de cualquier obligación) son extensos y potencialmente atractivos (Harvey, 2005). para la finalidad de este capítulo, es suficiente indicar que una alta penetración de generación de inter- mitentes implica que una serie de reguladores de la uE podrían probablemente enfrentarse a esos desafíos en los próximos años. El panorama es de algún modo diferente, sin embargo, hay países donde las decisiones de inversión en generación se ven por naturaleza influidas por obligaciones informales entre la industria y el gobierno. En particular, es pro- bable que en alemania las inversiones necesarias tengan lugar como resultado de acuerdos informales (o, al menos, no contractuales) entre el gobierno y la industria, más que como mero resultado del mercado o inducidas por mecanis- mos regulatorios tales como pagos por capacidad. conclusiones la dependencia de gas importado da lugar a cuestiones reales, aunque difíciles de cuantificar, sobre la seguridad de suministro en la uE, debido a cuestiones geopolíticas en torno a Rusia y argelia. Dichos problemas son par- ticularmente delicados para muchos de los nuevos Estados miembros de la uE en Europa del Este, donde la dependencia es mayor y las relaciones con Rusia son más tensas. la dependencia del carbón y el uranio importados no resulta preocupante debido a la cuantía, diversidad y afinidad con potenciales proveedores. las acciones del mercado pueden no proporcionar un nivel eficiente de protección frente a los riesgos de seguridad de suministro asociados con la dependencia de gas importado, dada la variedad de fallos de mercado y re- gulatorios. Sin embargo, la promoción de la generación de renovables no es la mejor respuesta política. la creciente promoción de todo tipo de energías bajas en emisiones (incluyendo la eficiencia energética) puede parecer al me- nos igual de efectiva en aumentar la seguridad de suministro a un menor coste global.
  • 27. GEnERaCión DE EnERGíaS REnovaBlES y SEGuRiDaD DE SuMiniStRo 123 las preocupaciones en torno a la seguridad de suministro relacionadas con la intermitencia y su impacto sobre la operatividad y estabilidad del sistema son exageradas. En particular, las recientes mejoras en la predicción del viento implican que puedan adoptarse, por parte de un oS eficiente, de modo seguro unos mayores niveles de penetración para la generación eólica. El impacto tie- ne que ver con los costes más que con la amenaza a la estabilidad. altos nive- les de penetración de la generación de intermitentes generan cuestiones reales sobre el diseño del mercado y la seguridad de suministro —en particular, sobre si los mercados únicamente energéticos existentes proporcionarán unos altos incentivos para la inversión necesaria en generación punta para hacer frente a periodos en que la alta demanda coincide con bajos niveles de generación intermitente. En principio, los mecanismos de mercado son suficientes para garantizar los niveles adecuados de inversión. En la práctica, sin embargo, la ausencia en la mayor parte de mercados energéticos de la uE de mecanismos apropiados para precios en escasez, junto con los elevados niveles de riesgo e incertidum- bre regulatoria, suscita la necesidad de algún tipo de incentivo adicional como pagos por capacidad que garanticen la disponibilidad de generación, excepto en mercados donde el nivel de inversión está fuertemente influenciado por decisiones implícitas de regulación o basadas en el mercado por parte de la industria, el gobierno y otros agentes. reFerencias Adib, p., Schubert, E., y Oren, S. 2008: «Resource adequacy: alternate perspectives and Divergent paths», en Competitive Electricity Markets: Design, Implementa- tion, Performance, editado por F. p. SiOShAnSi, oxford, uK: Elsevier, pp. 327- 362. BBC, 2006: Ukraine Gas Row Hits EU Supplies, 1 de enero. bOyle, G., 2007: Renewable Electricity and the Grid: the Challenge of Variability, Earthscan, london. — (ed.), 2004: Renewable Energy: Power for a Sustainable Future, 2.ª ed., oxford university press/open university oxford. Bp, 2009: Statistical Review of World Energy, Bp, london, junio. buShnell, J., 2005: «Electricity Resource adequacy: Matching policies and Goals». CSEM Wp 146, www.ucei.berkeley.edu/pDF/csemwp146.pdf. visitada el 26 de febrero de 2010. cAprOS, p.; MAntzOS, l., y pApAndreOu, n., 2008: Model-Based Analysis of the 2008 EU Policy Package on Climate Change and Renewables, E3Mlab/ntua. ec.europa.eu/environment/climat/pdf/climat_action/analysis.pdf. visitada el 26 de febrero de 2010. chOw, E., y elkind, J. 2009: «Where East Meets West: European Gas and ukrainian Reality», Washington Quarterly, vol. 32:1.
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