¿Qué futuro prevé la reforma energética para el almacenamiento de energía en México?

Por: Ing. Victor Hugo Fernández Escamilla, Líder de Proyecto en Comisión Federal de Electricidad

En las últimas décadas, la generación de electricidad utilizando fuentes renovables de energía, ha tomado cada vez mayor relevancia en el mundo debido en gran medida a su menor impacto ambiental. Además la competencia de estas fuentes de energía frente a las convencionales cada vez es mejor, por la reducción de los costos tecnológicos y por los esquemas de subsidios impulsados por las naciones a partir de los tratados internacionales, tales como el protocolo de Kioto y el de Copenhague.

Uno de los principales problemas que presentan la energía eólica y la energía solar es su variabilidad, lo que representa un gran desafío técnico en la operación del sistema eléctrico, ya que, a medida que aumenta la generación de electricidad por fuentes renovables de energía se requiere mayor capacidad de fuentes de energía flexible para ajustar la producción a la demanda de electricidad. Es por ello que el almacenamiento de energía se plantea como una de las posibles soluciones a la integración a gran escala de las energías renovables.

Sin embargo, las tecnologías de almacenamiento pueden tener distintas aplicaciones en esta integración, que depende de sus características propias y su uso. Los parámetros técnicos más relevantes para caracterizar estas tecnologías son: tiempo de respuesta, tiempo de descarga y potencia disponible. Las tecnologías de almacenamiento de energía más adecuadas, para aplicaciones referidas a contrarrestar los efectos de intermitencia horaria y diaria de la generación de energía renovable son los sistemas de almacenamiento de energía hidroeléctrica por bombeo (Pump Hydro Storage System o PHSS) y los sistemas de almacenamiento de energía por aire comprimido (Compressed Air Energy Storage o CAES). Esto es debido a los altos niveles de almacenamiento que pueden manejar (de 100 a 5,000 MW) y a su velocidad de respuesta. Sin embargo, la tecnología CAES aún está en desarrollo mientras que los PHSS es la tecnología de almacenamiento más desarrollada a nivel mundial, al sumar 316 plantas en operación y alcanzando 162.2 GW instalados en total al año 2016 de acuerdo con el Departamento de Energía de los Estados Unidos de América.

Es importante mencionar que México no cuenta con ningún PHSS, mientras que China es el país con mayor capacidad instalada, habiendo explotado casi todos los sitios disponibles y triplicando su capacidad instalada desde el 2004 hasta el 2016 con 34 plantas generadoras llegando a 31,999 MW, seguido de Japón y EE.UU. con 28,251 y 22,560 MW de potencia instalada en operación. Es decir, Japón, siendo un país más pequeño que México, cuenta casi con el 50% de la potencia instada de México con esta tecnología.

Debido a la importancia del almacenamiento de energía en la operación de los sistemas eléctricos y a la tendencia de países como China, Japón y EE.UU sobre el uso de esta tecnología es sustancial conocer el futuro que prevé la reforma energética para el almacenamiento de energía en México.

La reforma energética impulsada por Enrique Peña Nieto dio inicio el día 20 de diciembre de 2013. Dicha reforma partió de la modificación de los artículos 25, 27 y 28 de la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos. La modificación de estos artículos consistió principalmente en permitir a empresas privadas participar en la exploración y extracción del petróleo y la generación de energía eléctrica, dichas actividades eran exclusiva responsabilidad del Estado previo a la reforma. Para permitir que las empresas privadas pudieran participar en el sector energético mexicano fue necesario también impulsar nuevas leyes, reglamentos y disposiciones administrativas que permitieran regular la participación de las empresas privadas y del Estado, como Petróleos Mexicanos (PEMEX) y la Comisión Federal de Electricidad (CFE), así como definir las reglas de los nuevos mercados.

En relación a la reforma aplicada al sector eléctrico, esta consistió en la abrogación de la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica publicada durante el gobierno de Luis Echeverría Álvarez en 1975 y en su lugar se publicó la Ley de la Industria Eléctrica (LIE) el 11 de agosto de 2014, completando la reforma con la Ley de la Energía Geotérmica, la Ley de la Comisión Federal de Electricidad, la Ley de los Órganos Reguladores Coordinados y la Ley de la Transición Energética.

Entre los principales cambios que la reforma energética trajo al sector eléctrico fueron que el Centro Nacional de Control de Energía (CENACE) se desintegró de la CFE y se establece como un organismo público descentralizado de la Administración Pública Federal, sectorizado a la Secretaria de Energía (SENER), con personalidad jurídica y patrimonios propios. Se estableció el termino Estricta Separación Legal, el cual establece que la CFE y todas las empresas participantes en la industria eléctrica deben estar separadas horizontal y verticalmente con el fin de garantizar la competencia en igualdad de condiciones. Surgen las figuras de generador, comercializador suministrador, comercializador no suministrador, usuarios calificados, transportista y distribuidor, permitiendo a privados participar en cualquiera de las figuras mencionadas, con la excepción del transporte o distribución de electricidad, estas seguirán siendo exclusividad del Estado. La CFE se vuelve una empresa productiva del Estado, es decir ahora debe obtener ingresos para subsistir, y se separa en pequeñas empresas por cada una de las áreas de operación del sector energía formando 10 empresas subsidiarias y 4 filiales hasta el momento. Se incentiva la generación de energía eléctrica limpia a partir de los Certificados de Energía Limpia. Surge por primera vez la regulación de la generación distribuida. Se crea el Mercado Eléctrico Mayorista (MEM) operado por el CENACE. En el MEM los participantes pueden vender y comprar energía eléctrica, potencia, certificados de energías limpias, servicios conexos, y cualquier otro producto asociado que se requiera para el funcionamiento del Sistema Eléctrico Nacional. Se regula los pequeños sistemas eléctricos, es decir podrán existir sistemas menores a 5 MW interconectados a las redes generales de distribución o aislados. También se establece un procedimiento para el uso y ocupación superficial de la tierra con el objeto de reducir y facilitar a los inversionistas la ocupación de la tierra. Mediante este proceso se podrá ejercer una servidumbre legal (expropiar) sobre cualquier terreno necesario para las actividades de la industria eléctrica en caso de no llegar a un acuerdo en un lapso de 210 días.

Entre los aspectos más relevantes en materia de sustentabilidad que trajo consigo la reforma energética fue la obligatoriedad de realizar una evaluación de impacto social previo a la construcción de cualquier proyecto de infraestructura en materia de energía y los certificados de energía limpia (CEL´s). Los CEL´s dan a las tecnologías de energía limpia los recursos necesarios para hacerlas más competitivas en el mediano plazo. Es decir por cada megawatt-hora (MWh) generado de energía limpia los generadores se harán acreedores de un CEL. Por otra parte, los grandes consumidores de electricidad, es decir Usuarios Calificados, los Usuarios finales que se suministren por abasto aislado, los Suministradores y los titulares de Contratos de Interconexión Legados están obligados a que un porcentaje de la energía eléctrica que consumen provenga de fuentes limpias, es decir están obligados a adquirir los CEL´s a partir del año 2018. De acuerdo a la LIE, el requisito de CEL´s corresponde al periodo de obligación, el cual para 2018 será de 5% y para el año 2019 será de 5.8%. El incumplimiento de estos estándares derivará en costosas penalizaciones por cada MWh que no se adquiera. Los CEL´s no tendrán un precio fijo, sino que dependerá de la oferta y la demanda. En la última Subasta de Largo Plazo, llevada a cabo en 2016 por el CENACE el precio promedio de la energía limpia (la combinación de un MWh de energía y un CEL) fue de 33.47 dólares. Según el Instituto Mexicano para la Competitividad, las plantas de ciclo combinado, las cuales representan el 45.55% de la matriz energética del servicio eléctrico nacional, tienen el menor costo de generación (735 pesos por MWh). Esto quiere decir que si el precio de los certificados fuera igual a la multa mínima (393 pesos), con base en los porcentajes de la obligación establecidos, el costo de generación de las plantas de ciclo combinado aumentaría entre 3.3% y 4.8%. Por su parte, el costo de la generación eólica se reduciría de $1,220 a $830 pesos. Por lo tanto, con este esquema de subsidio las energías limpias se vuelven aún más competitivas frente a las convencionales.

Lo anterior aunado a la reducción de costos tecnológicos de las energías limpias hace muy probable que la meta adquirida por el gobierno mexicano a partir de la reforma energética de llegar al 35% al 2035 y al 50% al 2050 se cumpla e incluso se rebase por mucho en el largo plazo. Sin embargo, ni el PRODESEN 2017-2031, ni la Prospectiva del Sector Eléctrico 2017-2031 tiene aún un pronóstico del potencial o requerimiento de almacenamiento de energía para México. Aunque a través del Consejo Consultivo para la Transición Energética ya se está abordando el tema.

En conclusión, la reforma energética prevé un enorme crecimiento en la integración de energías renovables al Sistema Eléctrico Nacional. Esto hace necesario la integración de tecnologías de almacenamiento de energía, principalmente de PHSS, por su tiempo de respuesta, su capacidad de almacenamiento y su sustentabilidad. Por lo tanto, se vuelve necesario la creación de una regulación al respecto para crear incentivos que fomenten la inversión en estas tecnologías. Así mismo se vuelve necesario generar estudios y reportes que permitan identificar los sitios con mayor potencial de almacenamiento de energía hidroeléctrica por bombeo, así como los nodos de red con mayor requerimiento de almacenamiento de energía.

Referencias bibliográficas:

DOE, Department of Energy (2016). Pumped Hydro Storage Database. Global Energy Storage Database, Office of Electricity Delivery & Energy Reliabiility. Consultado desde: http://www.energystorageexchange.org/

EPRI, Electric Power Research Institute (2010). Electricity Energy Storage Options. A White Paper Primer on Applications, Costs, and Benefits.

LIE, Ley de la Industria Eléctrica (2014), DOF 11-08-2014. Consultado desde: http://cdn.reformaenergetica.gob.mx/2-ley-de-la-industria-electrica.pdf

LTE, Ley de Transición Energética (2015), DOF 24-12-2015. Consultado desde: http://www.diputados.gob.mx/LeyesBiblio/pdf/LTE.pdf

LCFE, Ley de la Comisión Federal de Electricidad (2014), DOF 11-08-2014. Consultado desde: http://www.diputados.gob.mx/LeyesBiblio/pdf/LCFE_110814.pdf

SENER, Secretaria de Energía (2017). Prospectiva del Sector Eléctrico 2017-2031.

SENER, Secretaria de Energía (2017). Programa de Desarrollo del Sistema Eléctrico Nacional 2017-2031.

SENER, Secretaria de Energía (2016). Estrategia de Transición para Promover el uso de Tecnologías y Combustibles más Limpios.

SENER, Secretaria de Energía (2016). Reporte de Avance de Energías Limpias 2015.

THINK (2012). Electricity Storage: How to Facilitate its Deployment and Operation in the EU, Final Report, Topic 8.