La demanda de electricidad aumentará a medida que Nueva Zelanda se descarbonice: ¿podrá la generación renovable mantener el ritmo?
El primer ministro lo ha calificado de «crisis de seguridad energética» y ha anunciado una revisión del mercado eléctrico de Nueva Zelanda a medida que los precios mayoristas se disparan y las industrias sufren.
Y tiene razón: este año ha habido turbulencias en los precios. En agosto, los precios promedio diarios oscilaron entre 164,52 y 853,57 dólares neozelandeses por megavatio hora (MWh). En comparación, en agosto de 2023, el precio promedio diario máximo fue de 168,43 dólares por MWh.
La Autoridad de Electricidad atribuye esto a una escasez de gas combinada con la escasez de lluvias y de afluentes a nuestros lagos hidroeléctricos. Esto último es una preocupación importante. Los niveles de almacenamiento son ahora alrededor de 800 gigavatios hora (GWh) inferiores a los niveles mínimos en 2023, y más de 1.000 GWh inferiores a la media histórica para esta época del año.
Esto ocurre en un contexto de cambio climático, mayor riesgo de años secos y un alto crecimiento proyectado de la demanda de electricidad. Los escenarios de demanda y generación de electricidad publicados recientemente por el Ministerio de Empresa, Innovación y Empleo muestran que este crecimiento podría alcanzar el 82%, con una demanda máxima de entre 9,1 y 12,5 gigavatios para 2050.
Sin embargo, como se necesita una mayor electrificación para descarbonizar la economía y se aspira a eliminar gradualmente todos los combustibles fósiles para 2030, algunos escenarios indican que la demanda será al menos dos o tres veces mayor. Por supuesto, esto significa que se necesitará más capacidad de generación: entre 20 y 30 gigavatios más que los 10 actuales. La pregunta es: ¿podrá Nueva Zelanda lograrlo?
Duplicar la capacidad para 2030
La industria energética ha estado respondiendo a estas señales del mercado, como lo destaca la última encuesta de inversión en generación del gobierno.
Los proyectos comprometidos y en curso de ejecución duplicarán la capacidad de generación para fines de la década. Esto provendrá principalmente de energía solar (6,4 GW) y eólica terrestre (2,9 GW), con contribuciones menores de la energía geotérmica (0,6 GW) y las baterías a escala de red (0,6 GW).
Este año se puso en funcionamiento la primera instalación de baterías de 35 megavatios en Huntly. Y la capacidad de las baterías es importante para estabilizar la red y satisfacer las demandas máximas. Sin embargo, las baterías no resolverán el problema del almacenamiento a largo plazo de semanas y meses, que es el objetivo del Proyecto de Baterías de Nueva Zelanda.
La menor inversión proyectada en tecnología de baterías indica una mayor necesidad de utilizar capacidad hidroeléctrica para compensar la variabilidad de la generación solar y eólica.
Esta “consolidación” de la oferta se basa en el porcentaje del año en que una instalación de generación proporcionará energía. En el caso de la energía solar a gran escala, oscila entre el 19% y el 26%, y en el caso de la energía eólica terrestre, entre el 33% y el 55%.
Los modelos elaborados por la Autoridad de Electricidad brindan más información sobre el fortalecimiento que será necesario. El análisis muestra que la generación solar puede ser inferior al 10% de la capacidad total durante el 60% del tiempo y superior al 50% de la capacidad general durante el 14% del tiempo.
La generación eólica puede ser inferior al 10% de la capacidad total durante el 5% del tiempo, y superior al 50% de la capacidad durante el 9% del tiempo en todo el país.
Las energías renovables pueden satisfacer la demanda futura
De todos modos, para 2030 podemos esperar unos 11,5 teravatios hora (TWh) al año procedentes de los nuevos proyectos solares y unos 10,1 TWh procedentes de los proyectos eólicos terrestres. En total, esto supone aproximadamente la mitad de la demanda eléctrica anual actual.
En la última década, los activos hidroeléctricos del país generaron entre 24 y 26 TWh al año. Por lo tanto, para alcanzar un suministro 100% renovable en 2030 (suponiendo que la biomasa reemplace al carbón en Huntley), será necesario reemplazar entre 3,5 y 5,6 TWh de generación a gas.
La capacidad de las baterías que se están desarrollando no será suficiente para compensar todos los generadores de gas que se utilizan actualmente para responder a las demandas máximas. Si todas las baterías que se están desarrollando participaran en el mercado durante cuatro horas al día, podrían proporcionar alrededor de 1 TWh a lo largo de un año.
Por lo tanto, anualmente Nueva Zelanda puede generar más de 47 TWh a partir de energía solar, eólica e hidroeléctrica, con un aumento de las baterías a escala de red. Eso excluye los otros generadores de carga base: geotermia, cogeneración (donde la electricidad se genera junto con la producción de calor en sitios industriales como fábricas de papel) y biomasa.
En resumen, deberíamos ser capaces de satisfacer nuestras aspiraciones y el crecimiento proyectado de la demanda de energía para 2030.
Aún es probable que haya picos de precios en invierno
El desafío serán las variaciones estacionales y diarias de la energía. El análisis de la Autoridad de Electricidad indica que la generación eólica debería ser razonablemente constante a lo largo del año. Pero hay una tendencia general a generar más durante el día, con un pico de producción típicamente en las tardes.
Por supuesto, la generación solar también alcanzará su pico máximo a primera hora de la tarde, pero en invierno generará un tercio menos que en verano. Esto es importante, dado el riesgo de agotar el almacenamiento de agua del lago y quedarse sin capacidad de generación suficiente en la red.
El sistema eléctrico tendrá que hacer frente a la menor generación solar en invierno, cuando el almacenamiento de energía hidroeléctrica está en su nivel más bajo.
La demanda matutina y vespertina se puede satisfacer, en cierta medida, con la instalación de energía solar en los tejados, con baterías para almacenar la electricidad solar generada, aumentadas mediante la red para cargar las baterías si no brilla el sol.
Se ha demostrado que si los sistemas solares se gestionan colectivamente como una planta de energía virtual, es posible hacer frente a los picos de demanda invernales devolviendo electricidad a la red cuando sea necesario.
Sin embargo, como la energía solar y eólica ofrecen precios de mercado más bajos, probablemente podamos esperar que los precios mayoristas se estabilicen en niveles razonablemente bajos desde fines de septiembre hasta principios de mayo en un año sin períodos de sequía.
Pero el invierno puede seguir trayendo consigo picos de precios si no abordamos el almacenamiento estacional. Deshacerse de la mayor parte del Proyecto de Baterías de Nueva Zelanda, como han observado otros, puede resultar una decisión poco previsora.