Las tendencias globales como la descarbonización, la digitalización y la descentralización, juegan un rol fundamental en las consignas energéticas en Latinoamérica y están impulsando al sector eléctrico a la integración de energías renovables no convencionales a sus redes. Un estudio reciente realizado por la Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL), señala que el sector energético en América Latina tiene dos desafíos: poder responder al aumento en la demanda asociada con el crecimiento de las ciudades, la cual se espera que se duplique de 1.448 TWh a 2.822 TWh proyectados para el 2050 (Ernst & Young), y la alta vulnerabilidad de la generación hidroeléctrica ante la creciente escasez de lluvias, producto del cambio climático.
El impacto del cambio climático en los diferentes mercados se viene haciendo más evidente año tras año en los periodos de sequía, que se han incrementado y son cada vez más extensos. Estos periodos de sequía han impactado dramáticamente el nivel de los embalses, que en el 2020 en Colombia llegaron a sus valores mínimos registrados desde el año 2000. En una matriz energética como la de Colombia, por ejemplo, donde alrededor del 70% de la electricidad proviene de las centrales hidroeléctricas concentradas en la región central, esto implica grandes riesgos de desatención de demanda y sobrecostos de re-despacho de generación. Para mitigar estos efectos de la dependencia hídrica del sistema, el gobierno colombiano ha promovido la integración de energías renovables no convencionales en el sistema energético nacional desde 2014, a través de la Ley 1715 del mismo año.
Hoy en día, la red colombiana cuenta con una capacidad instalada de 19 GW, de la cual el 70% proviene de fuentes hidroeléctricas. Sin embargo, la red actual se encuentra congestionada. De acuerdo con el reporte mensual de restricciones de XM, los costos de las restricciones inherentes en la red sumaron los $12 millones de dólares en octubre del 2020 únicamente. Con los cambios en la matriz de generación y las proyecciones de demanda, este sobrecosto se estima que seguirá incrementando. Para el 2050, se espera que Colombia demande cerca del doble de la capacidad de la red actual alcanzando los 41 GW.
En Chile, la energía renovable de fuentes solares y eólicas representa casi el 20% de la matriz generacional del país. El objetivo inicial fue lograr ese 20% para el 2025, pero esto se ha logrado alcanzar 5 años antes debido a la regulación favorable y a la disponibilidad de recursos renovables al norte y al sur del país. El programa de descarbonización de Chile tiene como meta retirar completamente las centrales térmicas a carbón y reemplazarlas por fuentes de energía renovable no convencional para el 2040. De acuerdo a un estudio realizado por el Coordinador Eléctrico Nacional en septiembre 2020, el retiro anticipado de las plantas de carbón conllevaría a riesgos de desatención de demanda, dado que la infraestructura de transmisión no está preparada, ni existe suficiente generación de energías renovables para una transición acelerada.
Los proyectos de construcción de nuevas líneas toman un promedio de 10 años de ejecución en América Latina, si se tienen en cuenta los permisos y licencias ambientales requeridas. Adicionalmente, el impacto en las comunidades asociado a estos proyectos ha tomado relevancia en los últimos años. Hoy en día, los desafíos socio-ambientales causan demoras y acentúan aún más la dificultad de poner en servicio nueva infraestructura. Esta situación deriva en que las soluciones de transmisión tradicionales no sean lo suficientemente rápidas como para alcanzar las metas climáticas trazadas. La tasa de ingreso de nueva generación y de crecimiento de los centros de demanda no se encuentra sincronizada con el desarrollo de la infraestructura de transmisión necesaria. Con el fin de alcanzar las ambiciosas metas de descarbonización de las redes para el 2040 de una manera económica, los agentes han estado explorando nuevas tecnologías que permitan maximizar la capacidad de transferencia de la red eléctrica existente en el corto y mediano plazo.
Perú ha dado un paso adelante, el Ministerio de Energía y Minas (Minem) ha dado luz verde al “Libro Blanco”, cuyo objetivo principal es modernizar y optimizar las redes eléctricas existentes. Este proyecto incentiva la integración de energías renovables a las redes actuales, el uso de tecnología Smart Grid, entre otros, simplificando las regulaciones para los operadores de redes de transmisión. La implementación de este “Libro Blanco” beneficiaría a más de 30 millones de personas en ese país.
En Colombia, con los últimos avances regulatorios de finales del 2020, los Sistemas Flexibles de Transmisión AC (FACTS por sus siglas en inglés), han sido incluidos en la lista de las tecnologías aprobadas y remuneradas que incentivan a los operadores y propietarios de red a optimizar el uso de sus redes y evitar o diferir largos y lentos proyectos disruptivos de construcción, y sus impactos en las comunidades y el medio ambiente. En el corto y mediano plazo se espera que estas soluciones innovadoras que permiten optimizar la capacidad de la red existente puedan asegurar que Colombia logre las metas ambiciosas de integración de energías renovables no convencionales a corto y mediano plazo, reduciendo el costo de la energía y protegiendo a sus comunidades.Smart Wires trabaja globalmente con más de 100 empresas de transmisión, de distribución e importantes agentes gubernamentales relevantes para promover y desarrollar soluciones que logren acelerar la transición energética. Las soluciones innovadoras tipo FACTS serie para control de flujo de potencia, modulares y estandarizadas, permiten distribuir la energía inteligentemente en los sistemas existentes, aliviando así las restricciones rápidamente y liberando capacidad adicional de transporte.
Existen múltiples casos de éxito con esta tecnología en Europa. En el Reino Unido, por ejemplo, la instalación de estos dispositivos FACTS de forma distribuida en 5 diferentes cuellos de botella claves de la red, permiten liberar cerca de 1.5 GW de capacidad en menos de un año, ahorrado además más de 400 millones de dólares a los consumidores finales con respecto a las alternativas tradicionales. Estas instalaciones pueden ser escaladas en el futuro a costos competitivos y permitiendo así incrementar la capacidad del sistema de manera progresiva, según las necesidades de la red en constante evolución.
En Alemania, la instalación de las soluciones de control de flujo de potencia modular de Smart Wires en 12 puntos estratégicos de la red, permite reducir la congestión en un 35% y ahorra a los consumidores finales cerca de 1.1 billones de euros al año. En este caso, las soluciones FACTS de Smart Wires son 4 veces más efectivas, desde el punto de vista del costo beneficio, en comparación con la siguiente mejor alternativa tecnológica.
Smart Wires ya se encuentra trabajando en la región latinoamericana, con proyectos en ejecución y en desarrollo que permiten liberar gigavatios de capacidad en los sistemas existentes. Uno de los principales proyectos en la región permite la integración de más de 3 GW de parques generacionales renovables tres años antes, en comparación a las soluciones tradicionales y ahorra más de $100 millones de dólares a los clientes finales. Este proyecto permitirá además reducir las emisiones de CO2 en aproximadamente en 1,100 kilo toneladas por año.
Otro de los proyectos en desarrollo en la región busca evitar la necesidad de construir una nueva línea, con el fin de reducir la congestión interregional y así poder integrar energías renovables, utilizando capacidad existente. Construir una nueva línea en el área de influencia tomaría unos 8 años en completarse y podría enfrentarse a importantes complicaciones socio-ambientales durante su implementación.
La tecnología de Smart Wires puede aliviar esta congestión utilizando control de flujo inteligente y así permitir la conexión de energías renovables mientras la línea es construida, acelerando el ingreso de 490 MW de generación renovable en el corto plazo. En el largo plazo, y una vez la línea sea construida, estas llamadas válvulas inteligentes pueden ser reubicadas en otros nodos del sistema para optimizar el uso de los nuevos activos, habilitando de 400 a 500 MW adicionales de generación renovable.
Estos proyectos alrededor del mundo se han destacado principalmente por ser soluciones instalables en el corto plazo que permiten el acceso inmediato a la interconexión de nuevas fuentes renovables. La utilización de módulos estandarizados hace posible adaptar las instalaciones a las condiciones cambiantes de la red, agregando módulos en serie o reubicándolos, incluso a diferentes niveles de tensión a medida que se materializan las necesidades y la entrada de nuevos proyectos al sistema.
En el corto y mediano plazo se espera que estas soluciones innovadoras que permiten optimizar la capacidad de la red existente puedan asegurar que la región logre alcanzar las metas ambiciosas de integración de energías renovables no convencionales, reduciendo el costo de la energía y protegiendo a sus comunidades.La región ha venido proyectando importantes ideas de largo plazo en infraestructura de transmisión. Sin embargo, dada la incertidumbre y la tasa de cambio en la generación y la demanda, se hace evidente la necesidad de soluciones como las de Smart Wires, que han demostrado ser altamente efectivas en el corto plazo y complementarias con los proyectos de largo plazo. Con los últimos avances regulatorios en los diferentes mercados latino americanos, los Sistemas Flexibles de Transmisión AC (FACTS), han sido incluidos en las listas de tecnologías aprobadas y remuneradas que permiten a los operadores y propietarios de red optimizar sus redes y evitar largos y lentos proyectos disruptivos de construcción, y sus impactos en las comunidades y el medio ambiente.
