Energía más económica gracias a sistema hibrido de microrredes
Si se implementara en municipios, corregimientos, localidades y caseríos de zonas no interconectadas (ZNI), el costo del kilovatio-hora (kW/hora) pasaría de 1.307 a 1.032 pesos; el modelo también impactaría en la disminución de emisión de gases de efecto invernadero (GEI) hasta en un 72 %, pues se podría reducir el uso de diésel para el suministro de energía en estas zonas del país.
El 53 % del territorio colombiano no está unido al Sistema Interconectado Nacional, lo cual impide que la población residente en algunas zonas de departamentos como La Guajira, Chocó o San Andrés tenga acceso a la energía constante y de calidad, lo que afecta directamente su calidad de vida y restringe oportunidades de productividad o acceso a las tecnologías de la información y las comunicaciones.
En las ZNI la prestación del servicio de energía se hace especialmente mediante plantas diésel y sistemas basados en paneles solares y pequeñas centrales hidroeléctricas.
Sin embargo el diésel –la alternativa más usada– no solo es más costoso e ineficiente para ciertas comunidades, sino que también tiene más impacto ambiental por su emisión de dióxido de carbono. Además, enfrenta desafíos logísticos para su suministro en las comunidades ante las dificultades de acceso y alta dispersión geográfica.
Con la intención de encontrar soluciones que optimicen los costos y mejoren la calidad del servicio en las ZNI, además de sustituir o disminuir el uso del diésel, el ingeniero electricista Jhon Fabio Zúñiga, magíster en Ingeniería – Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Bogotá, propone un esquema de negocio que permite ahorrar hasta 275 pesos por kW/hora conectado generado.
Para su propuesta toma como caso de estudio el municipio de Miraflores (Guaviare), en donde la prestación del servicio es intermitente y su infraestructura es precaria, por lo que la energía eléctrica se presta solo 17 horas al día.
“El diagnóstico arroja una operación ineficiente de las máquinas con diferencias de más de un 22 % por debajo de la referencia óptima. Como solución de corto plazo se proponen alternativas operativas a través de un mejor aprovechamiento de la infraestructura existente que pudiera mejorar el desempeño en alrededor del 20 %”, expresa el ingeniero Zúñiga.
A mediano plazo propone un sistema hibrido de paneles solares, baterías y un generador a gas o diésel. “El costo de generación para dicha localidad está en 1.307 pesos por kW/hora, y al implementar una microrred híbrida el costo se reduciría a 1.032 pesos”.
El investigador proyecta cómo crecerá la demanda energética al menos en los próximos 25 años, lo que le permite hacer un análisis de largo plazo. Así, determinó que la demanda está creciendo alrededor de un 3 % al año.
“Esta solución incluye una turbina a gas de 470 kW, un sistema de paneles solares de 692 kW y baterías de litio por 2.790 kW/hora, lo cual indica que el costo de generación del servicio en Miraflores se puede disminuir en 275 pesos y pasar de 17 horas a 24 horas, además de reducir anualmente alrededor de 639 toneladas de CO2, lo que equivale a bajar las emisiones hasta el 72 %”, agrega el magíster.
Fomentar la inversión privada, un gran reto
Para el investigador, “estos resultados son una muestra para fomentar la inversión privada en las ZNI y construir sistemas de energía híbridos que suplan las necesidades de las comunidades, pues es claro que el Estado no cuenta con los recursos suficientes para hacerlo”.
“Instalar una microrred ronda los 17.000 millones de pesos; para Miraflores se estima en 11.500 millones de pesos, pero es un sistema que puede durar hasta 25 años. Sin embargo, se trata de más de 1.700 localidades para las cuales implementar estos sistemas costaría 4,26 billones de pesos, algo que le tomaría al Estado 30 años utilizando todo el Fondo de Apoyo Financiero para la Energización de ZNI”.
Por eso propone una serie de beneficios que se implementarían para fomentar la inversión, uno de ellos relacionado con la distribución equitativa de la reducción de costos, en la cual el usuario, el inversionista y el Estado se dividan los ahorros en partes iguales.
“Si en Miraflores se implementara este incentivo, los tres actores percibirían beneficios de 92 pesos por kW/hora”.
“Otra estrategia es regular la entrega de bonos de carbono teniendo en cuenta que estos proyectos de microrredes ayudan a reducir las emisiones de dióxido de carbono”, señala.
El modelo de negocio propuesto consiste en una sinergia entre el Estado y la inversión privada para lograr el objetivo de mejorar la prestación en las ZNI.