¿Riesgo de apagones por exceso de generación? El impacto del "exceso de energía solar" en Alemania

¿Riesgo de apagones por exceso de generación? El impacto del "exceso de energía solar" en Alemania

El exceso de energía solar hace que la electricidad sea "inútil": la paradoja de un país líder en energías renovables que afecta a Alemania

La expansión de las energías renovables ha sido durante mucho tiempo un símbolo de "éxito". Aumentar la electricidad sin depender del carbón o el gas natural, reducir las emisiones de dióxido de carbono y mejorar la seguridad energética. Especialmente Alemania, como país representativo de la "transición energética" que avanza simultáneamente en la eliminación de la energía nuclear y la descarbonización, ha atraído la atención mundial.

Sin embargo, en Alemania está ocurriendo un fenómeno irónico. Como resultado del aumento excesivo de la energía solar, durante los días soleados, la electricidad sobra, los precios mayoristas de la electricidad caen significativamente y, a veces, incluso se vuelven negativos. El periódico alemán WELT informó que esta "energía solar desvalorizada" está inundando el país, generando un gran costo para manejar el excedente de electricidad. Además, se señala la posibilidad de cortes de energía regionales, conocidos como apagones parciales, como último recurso para mantener la estabilidad de la red eléctrica.

A primera vista, podría parecer bueno que sobre electricidad. ¿No es más tranquilizador tener un exceso que una escasez de electricidad? Si los precios bajan, ¿no es beneficioso para los consumidores? Sin embargo, el sistema eléctrico no es un negocio simple de inventario. La electricidad, básicamente, debe usarse en el momento en que se produce. No se puede almacenar el exceso de electricidad en un almacén, y si se desequilibra la oferta y la demanda, afecta la frecuencia y la estabilidad del sistema.

La energía solar en Alemania ya no es una presencia periférica en el sistema eléctrico. En 2025, habrá millones de instalaciones solares en el país, y la capacidad instalada superará los 100 GW. Para 2024, la energía solar por sí sola representará una cierta proporción de la generación total de Alemania. Esto es un gran logro desde el punto de vista de la descarbonización, pero al mismo tiempo plantea grandes desafíos para la red eléctrica.

El problema se manifiesta fácilmente en días soleados desde la primavera hasta principios del verano. La luz solar es fuerte, pero la demanda de aire acondicionado no es tan alta como en pleno verano. Si la actividad de fábricas y oficinas disminuye durante los días festivos o fines de semana, la demanda de electricidad disminuye aún más. En ese momento, todos los paneles solares del país generan electricidad simultáneamente. Si se suma la energía eólica, la oferta supera con creces la demanda.

En tales momentos, ocurren cosas extrañas en el mercado eléctrico. El precio de la electricidad cae por debajo de cero, y los generadores de energía se encuentran en una situación en la que "pagan para que se lleven la electricidad". Este es el precio negativo de la electricidad. Desde la perspectiva del consumidor, podría parecer que "la electricidad no solo es gratuita, sino que se les paga por usarla". Sin embargo, en realidad, debido a las tarifas de la red de transmisión, impuestos, varios recargos y la estructura de los contratos minoristas, no siempre es seguro que los hogares comunes se beneficien directamente.

El problema radica más bien en cómo manejar el exceso de electricidad. Si se sigue inyectando en la red eléctrica, se compromete la estabilidad. Sin embargo, si se detiene la energía solar o eólica, la electricidad que podría haberse generado se desperdicia. Incluso si el precio de mercado es negativo, si quedan apoyos o compensaciones institucionales, la diferencia puede terminar siendo una carga para los consumidores o contribuyentes. WELT también señala que este "exceso de energía limpia" se está convirtiendo en un costo social.

Lo importante aquí es que la energía solar en sí no es mala. La energía solar no tiene costos de combustible y no emite CO2 durante la generación. Con la caída de los precios de los paneles, el costo de generación también ha disminuido significativamente. El problema radica en que el aumento de las instalaciones de generación no ha sido acompañado por el desarrollo de baterías de almacenamiento, redes de transmisión, control de la demanda y sistemas de mercado.

En otras palabras, Alemania ha pasado de la "fase de aumentar las energías renovables" a la "fase de consumir completamente las energías renovables". Hasta ahora, el enfoque de la política era cuánta energía solar y eólica se podía introducir. Pero en el futuro, se cuestionará cuándo, dónde y cuánto se genera, y cómo y quién utiliza esa electricidad. Aumentar solo la cantidad de generación no genera valor si no se puede utilizar.

En las redes sociales, también hay un debate activo sobre este problema. En Reddit, en respuesta a la noticia de que los precios de la electricidad en Alemania se volvieron significativamente negativos, se observó una reacción que decía "esto es una buena razón para aumentar las baterías de gran capacidad". Otro usuario señaló que los vehículos eléctricos también pueden convertirse en un recurso de almacenamiento. La idea es cargar vehículos eléctricos con el exceso de energía solar durante el día y apoyar la red eléctrica durante la noche o en momentos de alta demanda.

Desde esta perspectiva, el precio negativo de la electricidad no es simplemente una anomalía, sino una señal del mercado. Durante los períodos de exceso de electricidad, se cargan las baterías, y durante los períodos de escasez, se descargan. Al aprovechar la diferencia de precios, la rentabilidad del negocio de las baterías aumenta. De hecho, en Europa, con la expansión de las energías renovables, la inversión en el mercado de baterías se está acelerando. Cuanto mayor sea la fluctuación de los precios de la electricidad, mayor será el valor de los activos que pueden cargarse y descargarse de manera flexible.

 

Por otro lado, también hay voces frías en las redes sociales. La queja es que "los consumidores comunes no se benefician incluso si el precio mayorista es negativo". Las tarifas de electricidad para el hogar en Alemania incluyen tarifas de uso de la red de transmisión e impuestos, y aunque el precio de mercado baje temporalmente, no siempre se refleja inmediatamente en las tarifas minoristas. Aquellos que tienen un plan de tarifas dinámicas pueden beneficiarse cargando vehículos eléctricos o utilizando bombas de calor durante las horas baratas. Sin embargo, para aquellos que no tienen tales equipos o contratos, el precio negativo es solo una noticia lejana.

Un usuario de Reddit publicó que "los consumidores comunes no reciben dinero por usar electricidad, sino que más bien soportan el costo de que otros la tomen". En respuesta a esto, también hay argumentos de que se puede reducir el costo de la electricidad utilizando tarifas dinámicas. Aquí se puede ver el problema de la desigualdad en la era de las energías renovables. Los hogares con paneles solares, baterías de almacenamiento domésticas, vehículos eléctricos, medidores inteligentes y contratos de tarifas dinámicas pueden usar la electricidad de manera flexible. Por otro lado, los hogares en alquiler, de bajos ingresos o que tienen dificultades para invertir en equipos tienden a quedar excluidos de los beneficios del sistema.

Además, también hay voces escépticas sobre la gran introducción de energías renovables en sí misma. La red eléctrica es una infraestructura extremadamente compleja y no se puede operar solo con eslóganes políticos, según las críticas. En las redes sociales, hay opiniones de que la introducción de energías renovables debe ser controlada estrictamente en base al juicio de los técnicos y no debe avanzar solo con objetivos políticos. Aunque estas afirmaciones incluyen oposición y exageración hacia las energías renovables, contienen un punto importante de que no se debe subestimar la estabilidad de la red eléctrica.

El gobierno alemán también está comenzando a reconocer la gravedad del problema. En el futuro, se intentará vincular más estrechamente la introducción de energías renovables con el estado de desarrollo de la red de transmisión, y se está revisando la política para aumentar las instalaciones en lugares donde la electricidad generada se pueda utilizar realmente. Se están debatiendo la revisión de los subsidios para la energía solar en techos y los cambios en las reglas del mercado eléctrico. Para las nuevas instalaciones, se está introduciendo un sistema para limitar los subsidios durante los períodos en que los precios son negativos.

Sin embargo, muchas de las instalaciones existentes no se pueden controlar de inmediato. Esta es la dificultad. En algunos casos, las instalaciones solares establecidas bajo sistemas anteriores todavía tienen un mecanismo que garantiza ingresos si generan electricidad. Incluso si el precio de mercado es negativo, si no hay suficientes incentivos para que los generadores se detengan, el excedente de electricidad continuará generándose. Aunque el sistema apoyó el éxito de la expansión de las energías renovables, también ha surgido el aspecto de que el sistema obstaculiza la flexibilidad después de que se ha convertido en una fuente de energía principal.

No hay una única solución. Lo primero que se necesita es la expansión de las baterías de almacenamiento. Combinando baterías de almacenamiento domésticas, industriales y de gran tamaño para el sistema, se puede transferir el excedente de electricidad del día a la tarde o la noche. Lo siguiente importante es la flexibilidad del lado de la demanda. Cargar vehículos eléctricos, bombas de calor, calentadores de agua, algunas etapas de procesos industriales, centros de datos, etc., que pueden ajustar su demanda de electricidad en función del precio. Además, el fortalecimiento de la red de transmisión es esencial. Si no se puede enviar eficientemente la electricidad sobrante del norte o este a las áreas de alta demanda en el sur o a países vecinos, la congestión local no se resolverá.

La interconexión internacional también es importante, pero tiene sus límites. En los momentos en que Alemania quiere exportar electricidad, puede que los países vecinos también tengan un exceso de energía solar o eólica. Si las condiciones climáticas son similares en toda Europa, simplemente exportar el excedente de electricidad al extranjero no resolverá el problema. Es necesario avanzar en el almacenamiento, el control de la demanda, la producción de hidrógeno y la flexibilización de la demanda industrial en toda Europa.

La producción de hidrógeno también es una opción. Con el exceso de electricidad renovable, se puede descomponer el agua en hidrógeno verde. Si se puede utilizar en sectores donde la electrificación directa es difícil, como el acero, la química, la aviación y el transporte marítimo, el excedente de electricidad se puede convertir en otro valor. Sin embargo, los costos y la eficiencia de las instalaciones de producción de hidrógeno, así como los desafíos de la infraestructura de transporte, son grandes y no son una panacea a corto plazo.

Para Japón, esto no es un problema ajeno. En Japón, también se realiza frecuentemente el control de salida solar en lugares como Kyushu. La estructura de suprimir la generación solar durante los días soleados y festivos cuando sobra electricidad es similar a la de Alemania. Si se va a aumentar aún más la proporción de energías renovables en el futuro, será necesario diseñar de manera integrada baterías de almacenamiento, redes de transmisión, control de la demanda y sistemas de mercado en Japón.

El caso de Alemania muestra los límites de una política que solo persigue la "cantidad" de energías renovables. Aumentar los paneles solares es importante, pero eso por sí solo no completa una sociedad descarbonizada. Lo que se necesita es un nuevo sistema eléctrico que integre generación, transmisión, almacenamiento y consumo. Usar la electricidad barata durante las horas de exceso y ahorrar durante las horas de escasez. Tanto los hogares como las empresas deben actuar de acuerdo con las fluctuaciones del mercado eléctrico. Ha llegado la era en que el lado de la demanda, que hasta ahora era pasivo, actúa de manera proactiva como parte del sistema eléctrico.

Irónicamente, el problema de Alemania de "tener demasiada energía solar" no surgió porque la expansión de las energías renovables fracasó, sino porque logró cierto éxito. Si hubiera menos energía solar, el precio negativo de la electricidad, el manejo del excedente de electricidad y la preocupación por los apagones parciales no serían problemas tan grandes. En otras palabras, Alemania no está en la entrada de una sociedad descarbonizada, sino que ha avanzado a una etapa de operación compleja más allá de eso.

Por eso, es prematuro concluir simplemente que "la energía solar es mala". Lo que realmente se cuestiona es cómo usar inteligentemente la energía solar. Si se puede maximizar el uso de una fuente de energía cuyo costo de generación ha disminuido mediante el almacenamiento y el control de la demanda, el sistema eléctrico puede volverse más barato, más limpio y más resistente. Por el contrario, si el sistema y la infraestructura no se ponen al día, la electricidad que debería ser barata se convierte en una carga social y aumenta la oposición a las energías renovables.

La anomalía que está ocurriendo en el mercado eléctrico de Alemania es una advertencia hacia la sociedad energética del futuro. No basta con aumentar las energías renovables. Después de aumentarlas, cómo usarlas, cómo almacenarlas y cómo compartirlas. Si se diseña incorrectamente, incluso la electricidad limpia puede volverse "inútil". Lo que se cuestiona en un país inundado de energía solar no es la tecnología de generación, sino la forma en que la sociedad en su conjunto la percibe.


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