¿Cuál es el verdadero impacto de la generación solar/eólica en Panamá?

Quienes me conocen saben que me interesan mucho los temas asociados al mercado eléctrico en general. En este blog me he preocupado por hacer un poco de docencia y he publicado algunos artículos sobre temas asociados al mercado eléctrico panameño:

• ¿Cuál es la diferencia entre Watt, kiloWatt y kiloWatt-hora?
• ¿Cómo se calcula la tarifa eléctrica en Panamá?
• Hidroeléctrica Fortuna: La principal fuente de energía eléctrica en Panamá
• Una visita a la termoeléctrica Miraflores, en el Canal de Panamá

• Gira Técnica a la Planta Solar en el Desierto de Sarigua

Incluso me he tomado la molestia de diseñar una calculadora que permite que las personas en Panamá puedan verificar su factura de energía eléctrica, sin importar la empresa distribuidora con la que mantengan contrato:

• Calcule su factura de energía eléctrica en Panamá

La elaboración de estos contenidos me ha sensibilizado sobre los temas asociados al mercado eléctrico en general. Esto lo estoy haciendo con base en mi opinión muy personal, con el propósito de hacer docencia sobre el tema. No soy partidario del gobierno, ni de las empresas generadoras o distribuidoras.

A muchas personas aquí en Panamá posiblemente les llama mucho la atención el proyecto de generadores eólicos de Penonomé y los múltiples proyectos de generación solar ubicados a orilla de la carretera en las provincias de Herrera y Los Santos. 

Sobre esto, debo decir que el primer proyecto de generación de energía renovable (eólica o solar) en Panamá fue la planta denominada «Solar Chiriquí». Esto, según el registro de Capacidad Instalada, disponible en la página del CND (Centro Nacional de Despacho de ETESA). Esta planta, cuya fecha de entrada en operación comercial es el 3 de junio de 2015, aparece dentro del documento como le primer proyecto que empezó a aportar energía solar en Panamá. Antes de este proyecto, solo habrían plantas termoeléctricas e hidroeléctricas.

Sin embargo, conforme al artículo que escribí en 2014, la primera planta de energía solar construida en Panamá fue el proyecto en el desierto de Sarigua. No estoy seguro del porqué este proyecto no aparece como una de las plantas disponibles dentro de la tabla de Capacidad Instalada del CND. En el Informe de Generación del CND para el año 2014 aparece que la planta de Sarigua empezó a aportar a la red durante el mes de mayo de ese año.

La planta de Sarigua fue una donación de la empresa Enel Green Power al gobierno panameño durante el año 2012. No tengo idea del porqué tardó 2 años para entrar en operación, pero bueno. La planta le fue entregada a la Empresa de Generación Eléctrica (EGESA), la cual es una empresa estatal. Recientemente vi una noticia por ahí en la cual el ejecutivo ha autorizado que se subaste la planta de Sarigua, por no representar beneficios económicos al estado. Yo en realidad no se que pasa con esta planta, pero lo cierto es que no ha brindado los resultados esperados. 

En fin, la Península de Azuero fue el primer lugar de Panamá en el que se instaló una planta solar y desde entonces en esta zona se ha desarrollado una gran cantidad de proyectos de este tipo, tal como se muestra en la tabla de Capacidad Instalada. Los que visiten las provincias de Herrera y Los Santos también podrán ser testigos de estos proyectos, visibles desde la carretera. 

Y así como Azuero ha sido punta de lanza en el tema solar, Coclé ha sido pionero en el tema de generación Eólica. El proyecto denominado UEP (Unión Eólica Panameña) empezó a aportar energía en el mes de Enero de 2014. Según la tabla de Capacidad Instalada, el proyecto está a cargo de dos empresas, UEP Penonomé I y UEP Penonomé II, con 55 y 255 MW instalados, respectivamente. Este proyecto en conjunto está formado por 108 generadores, distribuidos en 6 centrales o unidades (NUEVO CHAGRES I, NUEVO CHAGRES II, MARAÑÓN, PORTOBELO I, ROSA DE LOS VIENTOS I, ROSA DE LOS VIENTOS II).

Los 270 MW de capacidad instalada coincide con lo que se hablaba en el año 2015 cuando se terminara de construir el proyecto. De forma general podemos decir que se trata de un proyecto terminado, único en su clase en el país. Los proyectos de generación solar, en cambio, se han propagado y en el 2018 fueron 25 plantas las que aportaron al sistema de potencia panameño. 

Así que podemos decir que sí, hay muchas plantas solares instaladas por allí y tenemos 108 generadores eólicos allá en Penonomé. Y existe la creencia popular que con estas nuevas fuentes de energía, la tarifa eléctrica debe bajar. La energía debe ser más barata en Panamá.

Ante esto debo decir lo siguiente:

Ni la planta de generación eólica, ni las múltiples plantas de generación solar disponibles en Panamá producen la cantidad de energía suficiente para producir un impacto significativo en el mercado eléctrico

Esta es una opinión compartida por la gran mayoría de los panameños, puesto que es una creencia popular que «si se instalan plantas de energía renovable, la tarifa de la energía eléctrica está obligada a reducirse». Esto es completamente falso y aquí lo voy a demostrar.

¿Cuánta capacidad de generación renovable (eólica o solar) existe en Panamá?

Según la tabla de Capacidad Instalada del CND de ETESA, en la actualidad Panamá cuenta con 3120.2 MW de capacidad instalada. Esta capacidad supera fácilmente la demanda máxima del país. Durante el año 2018, entre los meses de Enero y Noviembre (esa es la data que tengo disponible hasta hoy), la demanda máxima alcanzó 1662 MW durante el mes de abril. Esto quiere decir que cuando los panameños decidieron conectar sus equipos a la red, sea televisores, refrigeradoras, celulares, computadoras, etc, se alcanzó un total de 1662 MW de potencia. Esto incluye a la industria, gobierno, iluminación vial, etc.

Todo lo que consuma energía eléctrica, disipa potencia. Y cuando se suma todo, Panamá durante el mes de abril llegó a consumir, al menos por un instante, 1662 millones de Watts. Este consumo puede ser visualizado en tiempo real a través del SITR, el «SCADA» de ETESA.

En el SITR veremos un gráfico como este:

Cualquier persona puede ver el consumo del país en tiempo real. En cualquier momento. No hay que pagar. 

En resumen, Panamá posee casi el doble de capacidad instalada en comparación a su demanda. Y muchos dirán que para qué tantas generadoras, si la potencia requerida es mucho menor a la capacidad instalada. Esto, no es correcto.

Antes de empezar a especular sobre este tema, es necesario conocer algunas conceptos sobre la generación de energía:

• Es importante tener en cuenta que la instalación y conexión de una planta a la red eléctrica no garantiza su disponibilidad inmediata. En el caso de las plantas térmicas, algunas de ellas requieren varios días para calentar las calderas y comenzar a funcionar. Por esta razón, las plantas más grandes, que necesitan un tiempo de precalentamiento, son contratadas con varios meses de anticipación para proporcionar energía a la red en un momento específico. Las empresas no pueden generar electricidad a su conveniencia, sino que deben cumplir con contratos que establecen la cantidad de energía que deben aportar a la red durante un período determinado. Siempre se espera que haya consumo y se realizan estimaciones sobre la cantidad de consumo esperado, como se muestra en la línea roja en el gráfico del SITR.
• Las mayores plantas generadoras del país (hasta el 2019) son las hidroeléctricas Fortuna (300 MW) y Bayano (260 MW). Entre las dos son capaces de proporcionar el 30% de la potencia que necesita el país, pero resulta imposible mantener ambas generadoras funcionando 24/7. Ya hace algunos años (2013) tuvimos apagones programados por no manejar los niveles de Fortuna de manera adecuada. 
• En el caso de las plantas de energías renovables (eólica o solar), cuando no hay viento o no hay sol, no se puede contar con dicha capacidad instalada. Durante una noche sin viento, por ejemplo, Panamá deja de contar con 328 MW de capacidad instalada. 

En  resumen, tener capacidad instalada no es sinónimo de tener capacidad disponible. Y en el caso particular de las energías renovables (eólica o solar), no es posible depender de ellas para sostener la matriz energética de un país. Tanto la generación eólica, como la solar, dependen altamente de factores caóticos, altamente aleatorios, como la disponibilidad de viento o sol. Y está demostrado que es así. Aquí en Panamá hemos sido testigos de ello, pero pocas personas lo han notado. Procedo a explicar mi punto. 

En el siguiente gráfico se muestra la distribución de la capacidad de generación instalada en el país, según el tipo de generación. Debo constar que la plantas hidroeléctricas son consideradas un tipo de energía renovable, pero para efectos de este gráfico y aquellos que sigan a este, las energía renovable será aquella producida en plantas solares y eólicas.

Como podemos observar, la plantas hidroeléctricas lideran el sector de generación en Panamá. Las plantas térmicas, ya sea las de búnker, diésel, carbón o gas natural, ocupan el segundo lugar. Estas plantas son más pequeñas y económicas que las hidroeléctricas. Contaminan más y el costo de operación está asociado al precio del petróleo a nivel internacional, pero pueden ser instaladas en ciudades o las cercanías y pueden ser construidas en poco tiempo. 

Y entonces tenemos a las energías renovables. Todas requieren extensas cantidades de terreno; ambas dependen del clima para su funcionamiento. En teoría son más baratas, al no depender del petróleo para su operación. Para muchas personas, esta es el único tipo de tecnología que se debe utilizar para generar energía. En Panamá representan el 11% de la capacidad instalada, con un 9% de plantas eólicas (una sola) y 2% de plantas solares (10, según el CND).

La planta solar Sarigua, con 11200 paneles, produce solamente 2.4 MW de potencia. Esta planta fue construida en 2012, cuando la tecnología quizás no estaba tan avanzada como en la actualidad. Dividiendo 2 400 000 entre los 11200 paneles, nos da alrededor de 215 Watts por cada panel. Hoy en día creo que hay paneles de 300 Watts y hasta más, pero me gustaría hacer un cálculo sencillo para tener una idea de la cantidad de paneles instalados en Panamá hasta ahora.

Voy a tomar como referencia los 215 Watts de los paneles en Sarigua. Dividiendo los 58 MW instalados en las 10 plantas, tendríamos que en Panamá hay aproximadamente poco menos de 270 000 paneles instalados. Este número posiblemente está lejos de la realidad, pero si se toma Sarigua como referencia, esa es la cantidad de paneles que hay. 

Si queremos remplazar la potencia de la hidroeléctrica Fortuna con paneles solares como los de Sarigua, necesitaríamos casi 1.4 millones de paneles. Si tomamos en cuenta 8 horas de sol y utilizamos las baterías de litio que el algunos proponen como una solución, se necesitarían 4.2 millones de paneles, asumiendo 8 horas de sol, para que en esas 8 horas se produzca la energía requerida por el país en ese momento y se guarde energía para las 16 horas en las que no hay sol (el día tiene 24 horas). Ah y a rogar que no pase ninguna nube sobre los millones de paneles. 

Aún si todo sale perfecto y logramos instalar los 4.2 millones de paneles, con el colosal banco de baterías que almacenaría la energía para entregar 300 MW de potencia durante las 16 horas sin sol, esto solo representaría 300 MW, un 10% de la capacidad instalada en Panamá, y un 20% de lo que se utiliza diariamente en el país. Esto, por supuesto, es algo meramente utópico y solo cito estas cifras para poner en contexto lo que la generación solar representa. No he tomado en cuenta aspectos como pérdidas en las líneas, el asunto del tamaño de los bancos de baterías (este es el aspecto más descabellado de todos) y estoy considerando 8 horas de sol ininterrumpido. 

Pero, volviendo al tema de la tarifa, la gente en realidad está convencida que en Panamá tenemos suficiente capacidad renovable (eólica o solar) instalada para que el precio de la energía se reduzca para los clientes. Esto no es correcto, y posiblemente es el aspecto que me ha impulsado a escribir este artículo. 

Como hemos visto, el 11% de la capacidad instalada en Panamá pertenece a las energías renovables. Pero esto no significa que el 11% de la energía que consumimos sea producto de las energías renovables, llámese energía eólica o solar. 

Tomando en cuenta el año 2017, cuya data tenemos completa, vemos que apenas el 6% de la energía que consumimos en Panamá fue proporcionada por fuentes renovables. A pesar de que el 11% de la potencia instalada es renovable (eólica o solar), solo el 6% de la energía proviene de fuentes eólicas o solares. Y esto se debe, principalmente, a factores climáticos y a la incapacidad de la planta eólica de Penonomé de proporcionar energía de manera constante. 

En el gráfico de arriba se puede observar a simple viste el impacto de las energías renovables en Panamá: las barras de cada mes representan la energía consumida en Panamá, y los colores muestran el tipo de generación que se utilizó para componer esa barra. La planta eólica (color morado) solamente produce energía durante los 4 primeros meses del año, y en el mes de diciembre. Entre mayo y noviembre, la producción de energía es insignificante. Las plantas solares se mantienen más o menos constantes, pero su aporte es mínimo. A duras penas alcanza el 1.5% del total requerido por el país.

Entonces, mi pregunta es… ¿Cómo se supone que la tarifa de energía debe verse reducida por la presencia de las plantas de energía renovable, si su aporte a las necesidades energéticas es mínimo? Y esto es lo que me disgusta de los periodistas que salen hablando sobre este tema y criticando abiertamente el precio de la energía. La instalación de paneles solares y plantas eólicas tiene que ver muy, pero muy poco con la tarifa eléctrica. Simplemente no existe una masa crítica en cuanto a potencia instalada y a energía producida por fuentes renovables que pueda afectar la tarifa eléctrica. 

Yo entiendo que para algunas personas resulta un poco confuso el hecho de que potencia instalada no sea equivalente a energía producida. Para ello escribí este artículo: 

• ¿Cuál es la diferencia entre Watt, kiloWatt y kiloWatt-hora?

Y menciono esto para que se pueda entender mejor lo que voy a comentar a continuación. la hidroeléctrica Bayano, con 260 MW es muy similar en cuanto a potencia instalada a la planta eólica de Penonomé, con 270 MW (considerando UEP I y UEP II como un solo proyecto). Bayano es una de las hidroeléctricas más importantes del país por su aporte al sistema de potencia, por lo cual podemos asumir que la planta eólica de Penonomé debe ser igual e incluso más importante que Bayano.
Vemos que, aunque la Planta Eólica efectivamente produce más energía que Bayano durante los meses de Enero a Abril, a partir de mayo la planta de Bayano supera con creces la producción de la UEP. Solamente se puede contar con la generación eólica durante 5 meses del año, mientras que los otros 7 meses le corresponde a las otras plantas cargar con el peso de un país. Cuando se toman en cuenta las primeras 5 plantas en cuanto a capacidad instalada, el panorama resulta mucho más revelador. 

Aunque el proyecto eólico de Penonomé es la segunda instalación con mayor potencia instalada en el país, su producción de energía solo alcanza el segundo lugar durante los primeros cuatro meses del año. Durante el resto del año, las plantas hidroeléctricas de Bayano y Changuinola, junto con Fortuna, son las que llevan el peso de la generación eléctrica del país. La planta térmica de Bahía Las Minas, ubicada en Colón y la cuarta más grande del país, produce durante los meses de abril y septiembre del año 2017 para compensar la disminución de la producción en Fortuna, ya que se depende de las lluvias para reabastecer el embalse.

Sin embargo, cuando Fortuna reduce su producción, también lo hace el proyecto UEP, lo que implica que las plantas térmicas e hidroeléctricas tienen que asumir la mayor parte de la carga eléctrica nacional. Por otro lado, las plantas solares apenas representan un máximo del 1.9% de la producción total mensual, registrado en diciembre de 2017. Cabe destacar que esta cifra se refiere a la producción conjunta de las plantas solares y no a una planta solar individualmente considerada.

Conclusiones

En base a la información presentada, se pueden extraer las siguientes conclusiones:

• La capacidad instalada de energías renovables (excluyendo hidroeléctricas) en Panamá es considerablemente menor en comparación con la energía hidráulica y térmica. Por cada megavatio (MW) de energía solar, hay 18.5 MW de energía térmica y 29.6 MW de energía hidráulica. Por cada MW de energía eólica, hay 4.35 MW de energía térmica y 7.15 MW de energía hidráulica. Esta capacidad instalada no es suficiente para tener un impacto significativo en las tarifas eléctricas.

• Aunque la Planta de Penonomé es la segunda en capacidad instalada en el país, solo es capaz de generar energía durante 6 de los 12 meses del año. Esto se debe a que la capacidad instalada no se traduce directamente en energía generada. Debido a la disponibilidad de viento, esta planta solo produce energía durante 5 meses al año, mientras que su producción es mínima durante el resto del tiempo. En el año 2017, esta planta solo generó el 5% de la energía consumida.

• Las plantas solares representan solamente el 2% de la capacidad total instalada en el país y solo produjeron el 1.43% de la energía consumida en 2017.

• En conjunto, las plantas eólicas y solares generaron el 6% de la energía consumida en Panamá en 2017. Si consideramos que aproximadamente el 60% de la tarifa eléctrica se destina a los costos de generación, suponiendo que la energía renovable fuera gratuita, habría una reducción del 3.4% en la tarifa. Esto significaría una disminución de 1 dólar en la factura mensual para un consumidor que paga 30 Balboas por energía. Sin embargo, es importante destacar que esta suposición de energía gratuita no es realista, ya que las plantas de energía renovable tienen costos de inversión y operativos que deben cubrir.

• Los datos del año 2018 (disponibles hasta noviembre) muestran que el panorama no ha cambiado significativamente. La generación solar alcanzó el 2% y la generación eólica alcanzó el 5%. Aunque hubo un aumento del 1% en la generación renovable en comparación con el año anterior, aún falta analizar los datos de diciembre. La generación eólica alcanzó un máximo del 14% en marzo, mientras que la generación solar alcanzó el 3% en febrero. En marzo se logró un máximo histórico del 16.6% de generación renovable (solar + eólica), mientras que en junio la generación solar representó solo el 3.03% del total de energía consumida en el país. Aunque los números son ligeramente mejores que en 2017, los aportes de la generación renovable siguen siendo marginales en comparación con las necesidades del país.

• Estas conclusiones no implican que Panamá no deba invertir en energías renovables, ya sea solar o eólica. Sin embargo, es necesario realizar una inversión mucho mayor para lograr un impacto significativo en las tarifas eléctricas. El proyecto eólico de Penonomé tuvo un costo de 570 millones de Balboas, según una publicación de La Prensa en 2016, donde se afirmaba que cubriría el 15% de la demanda nacional. Como hemos visto, esto no se ha cumplido ni siquiera durante los meses de verano. Se requiere una inversión considerable para alcanzar una capacidad de generación eólica o solar que tenga un impacto relevante en las tarifas eléctricas.

• Además, no se trata solo de construir plantas por el hecho de decir que se está invirtiendo en energías limpias. Es fundamental identificar adecuadamente los lugares de instalación de los equipos para aprovechar al máximo las capacidades de generación. Es posible que Penonomé no haya sido el lugar ideal para la instalación de aerogeneradores, dado que se ha demostrado que no hay disponibilidad de viento durante todo el año. Este proyecto no ha cumplido con las expectativas, pero aún así, el público general sigue creyendo que produce energía limpia y barata, y que el motivo de la falta de reducción en las tarifas es debido a la corrupción.

• Los datos presentados en este artículo fueron obtenidos de la página oficial del CND de ETESA, que incluye proyectos de generación pero no contempla las contribuciones de instalaciones a nivel privado, ya sean residenciales o comerciales. El uso de energías renovables a nivel de cliente es un tema distinto a la generación eléctrica en sí. En casos particulares, la instalación de un solo panel solar de 300 Watts puede ahorrar entre 20 y 25 dólares mensuales a un cliente residencial, pero también podría representar un ahorro de 2 o 3 dólares al mes, dependiendo de las condiciones y consumo de la vivienda. Para obtener más detalles, es recomendable consultar «¿Cómo se calcula la tarifa eléctrica en Panamá?«.