Columna de opinión de Msc. Ing. Pedro Serrano Rodríguez Académico e investigador del Departamento de Arquitectura y director de la Unidad de Arquitectura Extrema.
Hace 70 años un físico-químico de Harvard, Farrington Daniels, en su libro “Uso Directo de la Energía Solar”, aventuraba un cálculo extraordinario: que sólo con la superficie del desierto de Atacama chileno se podía cubrir la necesidad energética de todo el planeta industrializado por muchos siglos…
La energía solar se podía usar de modo directo, como calor, luz, o de modo indirecto, transformándola en energía mecánica, fotovoltaica, termoquímica, etc. En los años 70 se tomó esta aseveración de diversos modos, el tímido fomento de la energía solar o el imperio del petróleo, justo en la época que las grandes corporaciones petroleras iniciaban la campaña de negación del calentamiento global y el consecuente cambio climático. El petróleo ganó por cuatro décadas, hasta que la fusión de hielos árticos, antárticos, glaciares cambio el nivel de los océanos, el efecto invernadero incrementado, calentó los océanos y la atmósfera, provocando fenómenos climáticos nunca vistos, con grandes pérdidas de vidas e infraestructuras en todos los rincones del mundo.
Pronto Europa, China, comenzaron a llenarse de máquinas eólicas on y offshore, muchos países comenzaron a colocar fotovoltaicos en sus techos, y China logró la revolución productiva de máquinas eólicas y sobre todo la producción masiva y barata de fotovoltaicos, a un décimo del precio de finales del siglo XX. El uso indirecto de la energía solar, transformada en electricidad, comenzó a expandirse por los bajos precios y los muchos incentivos.
Aquí comienzan los conflictos dentro del sistema eléctrico de muchos países. Las grandes generadoras eléctricas deben regular su entrega de energía en equilibrio con la demanda.
No puede entregar más energía de lo que se gasta, con el peligro de provocar colapsos por exceso tanto en generación, como en transmisión y distribución. Como la producción solar es de día y la alta demanda era de noche, los conflictos entre las grandes generadoras a agua, carbón, gas o petróleo y los pequeños productores solares domiciliarios eran abordables, tanto así que se permitió que, cada productor solar domiciliario pudiese usar su energía de día y negociar el pago del sobrante con cada empresa distribuidora, y sobre todo usar la red pagada en caso de noche, nubes lluvias, tormentas, huracanes.
En países desarrollados estas iniciativas solares ciudadanas conectadas a red fueron fomentadas con alegría del mercado, hasta que el fenómeno del auto eléctrico, un invento del siglo XIX, fue llevado por Tesla, de Elon Musk, desde la negación y las bromas, hasta un fenómeno global, donde hoy casi todas las marcas conocidas de automóviles y camiones, las nuevas y resucitadas, entraron a la electromovilidad. Obligaron a la ciencia a desarrollar sistemas de almacenamiento más abundantes, rápidos, ligeros y baratos. En este punto, ya la noche, nubes, lluvias, tormentas y huracanes, dejaron de ser un problema técnico, todo el mundo, con suficientes recursos, podía guardar su sobre producción a niveles más que interesantes y sobre producir electricidad con paneles baratísimos de buen rendimiento y sobre 20 años de vida asegurada. Yo tengo antiguos paneles de 1980 que hoy en 2024 aún producen electricidad. Obvio que en 44 años han bajado su eficiencia, pero aun mantienen sus 12-15 volts DC de presión y es energía gratis.
Así las cosas, en países como Chile empresas grandes tradicionales, medianas y pequeñas comenzaron la invasión fotovoltaica del territorio. Hoy en día, hay unos 13 millones de paneles solares fotovoltaicos a escala nacional, según Ministerio de Energía de Chile (agosto 2023), para el año 2050 podrían haber 160 millones funcionando.
El lío es que la red eléctrica nacional (los tres sistemas interconectados), es controlada por grandes empresas transnacionales y nacionales, algunas que generan, otras que transmiten y otras que distribuyen, todas ellas amarradas a un viejo y tradicional esquema de control de las aguas (grandes Centrales hidráulicas), al control del carbón, gas y petróleo importados, con grandes generadoras termoeléctricas, la propiedad de todos los cables, subcentrales y transformadores. Esto de la invasión de centrales solares, proyectos eólicos y muchas familias y pequeños productores, negociando sus excedentes con sus redes domiciliarias, ha chocado con las antiguas normas del mercado eléctrico chileno. Sobre todo porque ya se están levantando grandes centrales de acumuladores, además con baterías de Litio, otro negocio nacional. También hay posibilidades de acumuladores gravitacionales en edificios, embalses, presión de aire etc.
Así, la amenaza concreta para el sistema tradicional, es que los productores eólicos, solares, geotérmicos, minihidráulicos, oceánicos etc, le arruinen el negocio a las generadoras tradicionales, generando más limpio y barato, acumulando mucho, le arruinen así a la larga, el negocio a las distribuidoras, haciendo viviendas, mineras, edificios y empresas autónomas e incluso micro empresas eléctricas comunitarias, con lo cual se puede ir al tacho el negocio de la transmisión, con sus kilómetros de tendidos estaciones y subestaciones. De hecho en Chile la gran minería está entrando a la autogeneración limpia. Por supuesto esto aún es fantasía utópica pero, aparentemente será imparable. La era de los cables kilométricos, habrá durado 200 años.
Por ejemplo, hace algunas semanas, fines de octubre 2024, un operador australiano del estado de Victoria, puso la grave advertencia de que, al día siguiente, la demanda de energía de red bajaría, dada una alta oferta solar pronosticada, y sin demanda o demanda insuficiente el sistema podría desestabilizarse. Las centrales térmicas no se pueden desconectar o apagar de modo repentino. Es más, en algunas ciudades o pueblos, con habitantes de buenos ingresos, con mucha instalación solar distribuida y buenos sistemas de almacenamiento distribuido, no sólo la demanda podría ser nula, si no que el negocio se arruinaría, dado que, en vez de cobrar consumos, la empresa debiesen pagar la electricidad que le llega de los micro productores.
Peor aún, algunos usuarios de buenos ingresos, con muchos paneles domiciliarios y buenas unidades de almacenamiento, con conexiones administradas por computador, incluso una IA, deciden cuando entregar más energía (horas de punta) y así ganar crédito en energía para el invierno o dinero simplemente por contrato. El mundo al revés y está sucediendo de verdad ahora.
Volviendo entonces a Farrington Daniels y sus cálculos, el futuro solar ya no es tan utópico, es más, parece que el actual hombre más rico del mundo, Elon Musk, hizo el mismo cálculo, pero con eficiencias actuales, aparece diciendo en octubre de 2024, que “la energía solar podría ser la UNICA fuente de energía del futuro”. ( artículo de Thomas Handley en X ).
“Musk explicó que un área de solo 2,5 kilómetros cuadrados puede recibir suficiente luz solar para generar hasta 3 gigavatios-hora de energía, considerando una eficiencia de paneles solares del 25%, una densidad de empaquetamiento del 80% y aproximadamente seis horas de luz al día. En otras palabras, un pequeño rincón de Texas o Nuevo México podría abastecer de energía a todo Estados Unidos.”
Mis viejos paneles tienen sólo un 10% o menos de eficiencia, hoy en día se consiguen baratos en Chile de un 18% y ya hay en el mercado de 25% y hasta un 32%.
Y Musk tiene razón en el cálculo, pero no en el método, una central de ese tamaño, todo concentrado, debiese disponer de un sistema de inversión DC-AC, almacenamiento, transmisión, igual de complejo que el actual. Él es empresario y piensa en el negocio de ser “dueño” de la energía. Este autor, modestamente, piensa en el cambio de paradigma, la limpieza ambiental y la libertad democrática con la cual la fuente de energía más poderosa, que cae “Gratis” y des-centralizadamente sobre cada humano, es nuestra estrella, el Sol y Chile, en eso de la radiación solar, es particularmente favorecido.
