Antigüedad de plantas de generación eléctrica

Nuestro sistema eléctrico está gobernado por principios de eficiencia, especialmente en el segmento de la generación eléctrica. La tarificación a costo marginal entrega señales a los inversionistas para que entren nuevas centrales eficientes, pero tiene algunos problemas.

El problema es que unavez instalado un equipo, se le entregan señales muy débiles de obsolescencia. Mientras una unidad pueda ser despachada con el grado de seguridad requerido, continúa recibiendo el pago de potencia, por lo que no hay incentivos a desecharla del sistema. Basta que el cargo de potencia cubra el costo de mantenimiento para que sea rentable mantenerla en servicio. La siguiente figura (que aparece en «Respuesta a las observaciones del anteproyecto norma de
emisión para termoeléctricas
» de CONAMA) muestra la antigüedad de las plantas térmicas en el SIC:

Es notable que en el sistema se les sigue pagando a plantas instaladas hace 70 años y que deberían ser parte de un museo. Má aún, existe medio gigawatt instalado hace casi medio siglo. Recordemos que esas plantas fueron construidas en una época en que ni se soñaba con problemas ambientales.

Mantener plantas ineficientes y obsoletas.le crea dos problemas a la tarficación a costo marginal. Primero, se reducen los incentivos al ingreso de nuevas plantas más eficientes. Supongamos que se tiene una planta muy antigua de altos costos marginales y que el sistema esta ajustado y sin holguras en la punta (incluyendo los márgenes de seguridad). Dado que la planta ya está instalada, todo lo que se requiere para que no salga de servicio es que el costo de capacidad pague el mantenimiento (los costos de operacion los paga el costo marginal).

Esta planta crea una externalidad negativa a la introducción de nuevas plantas de menor costo de operación porque al entrar la nueva planta al sistema se reduce el ingreso por potencia por cada unidad. El motivo es que el pago total de los usuarios por potencia no cambia, por lo que el mismo pago debe dividirse entre más capacidad. Este problema se podría resolver (y tal vez ya se aplique una solución similar), si se exige que las centrales a las que se les paga potencia sean aquellas que enfrenten escenarios en los cuales son despachadas.

El segundo problema es que las plantas antiguas son más contaminantes, ya que el control de emisiones no formó parte de su diseño. La combinación de los dos factores significa que la legislación eléctrica da pocos incentivos a la entrada de firmas de generación térmica menos contaminante, por lo que se requiere que el sistema medioambiental imponga condiciones sobre centrales nuevas y antiguas, de manera que salgan las unidades obsoletas, al no poder cumplir con estas condiciones a un costo razonable.

En resumen, nuestro sistema de tarificación eléctrica da malas señales de salida de pllantas de generación, lo cual puede no haber sido un problema en una época en que el capital era escaso y la preocupación por el medio ambiente no existía.

Ahorrar agua y papel

R. Fischer

Es común encontrar mensajes de correo electrónico que nos piden no imprimir el correo, pues ello contribuye a matar árboles. De la misma forma, debemos ahorrar agua, pues el agua dulce es escasa y al malgastarla se la estamos quitando (de alguna forma) a personas que viven en desiertos. Aparte de su atractivo por ser políticamente correcto, ¿tienen algún sentido lógico estos ahorros?

Para evaluar esta pregunta desde un punto de vista lógico (a diferencia de un punto de vista políticamente simbólico), es necesario determinar que significa que un producto o servicio se malgasta. Para que esto ocurra, los precios pagados no deben corresponder a al costo social de producir el bien o servicio. Si esto no ocurre y los precios son los correctos, el consumo corresponderá a los que maximizan la utilidad de las personas (dado su ingreso) considerando todos los factores de costo para la sociedad.

Por ejemplo, hay sobreconsumo de la energía proveniente de hidrocarburos, ya que su precio no considera las externalidades producto de emisiones contaminantes, así como las de su producción, y más importantemente, sus efectos sobre el calentamiento global. Medidas que tiendan a reducir el consumo de energía producida con hidrocarburos corrigen esta distorsión. Por ejemplo, un impuesto a los combustibles tiene ese efecto y por lo tanto, hay buenos argumentos ambientales para aumentarlo, y no para reducirlo.

¿Y el caso del papel y agua?

Consideremos el caso del papel en Chile. En Chile la celulosa –insumo primario en la producción de papel– es producto de árboles plantados y no del corte de bosques naturales. Cada 14-18 años, se cortan árboles que habían sido plantados en el pasado (he visto terrenos que han sido cortados y replantados dos veces). Las empresas productoras de celulosa tienen paños de distintas edades, así que los terrenos recién cosechados, aunque se ven feos hasta ser replantados, están rodeados por paños verdes. Claro que son bosques monótonos, sin la riqueza de un bosque nativo. Pero la comparación correcta es con campos de trigo, que tampoco tienen la variedad de especies que existen en una pradera virgen.

En Chile la única diferencia entre un terreno forestado y un campo de trigo es que el segundo se cosecha anualmente. Por lo tanto, los argumentos contra el uso del papel debido a que se cortan árboles también deberían ser usados contra el consumo de pan. Pero nunca he visto el argumento de que deberíamos dejar de comer pan por sus efectos sobre el medio ambiente.

Hay externalidades que no se pagan en la industria forestal: los efectos contaminantes de los fertilizantes e insecticidas usados durante los primeros años, la energía proveniente de hidrocarburos usados en el proceso de la celulosa. Pero en eso no hay diferencias con la industria agrícola en general. Por ello, las distorsiones se deberían corregir con medidas sistémicas dirigidas a toda la agricultura y no a un solo sector.

En el caso del agua el argumento es peor aún. Se nos pide reducir el agua para consumo residencial, porque sería un derroche y no hay agua dulce suficiente en el mundo. Pero en el caso chileno eso no parece ser el problema –hay que calificar un poco el caso del Norte–. En la zona central y sur, gran parte del agua utilizada en el consumo residencial proviene de ríos, y representa solo un 6% del agua total utilizada (el resto se usa en la industria, la minería y la agricultura).

Casi toda el agua de uso residencial retorna a los ríos luego de un tratamiento que la devuelve en un estado similar al que tenía en su captación, por lo que no se pierde. Todo lo que ocurre es que en la cercanía de la ciudad, el río corre con menos agua. El agua que no vuelve se usa para regar jardines, un uso no contaminante. Pero el punto importante es que el precio del agua no está subsidiado (salvo para consumos muy bajos), por lo que los usuarios perciben el costo real del uso de agua.

Hay países en los cuales el aguas está subsidiada, o no hay plantas de tratamiento y se devuelven las aguas servidas a los ríos, o no se mide su uso. En esos países, a falta de mejorar directamente esos aspectos, puede ser razonable ahorrar el consumo de agua, pero no lo es si todos los costos son considerados en el uso de agua.

Conclusión

La única manera en que en Chile sea apropiado ahorrar agua para consumo humano o papel es si lo consideramos un elemento simbólico en una estrategia para reducir el consumo de bienes que no incorporan todos los costos sociales. En particular las externalidades negativas de la energía proveniente de hidrocarburos y las asociadas al uso de insecticidas y fertilizantes. Pero deberíamos tener presente que la argumentación es igual de válida para el consumo de cualquier bien agrícola (o de muchos otros sectores). La elección de estos dos representantes se la clase de los bienes y servicios no se debe a su mayor contribución al daño ambiental, sino simplemente al hecho que una campaña de ahorro es más efectiva si se concentra en unos pocos representantes. El problema podría ser que nos sintamos virtuosos por usar poca agua y no imprimir documentos, pero tengamos la casa bien calefaccionada, usamos aire acondicionado, o viajamos, actividades cuyos efectos ambientales pueden ser mucho peores.

La energía nuclear post-Fukushima

Contra lo que parece la opinión generalizada en los medios, creo que es posible que el accidente en la planta nuclear de Fukushima sea un argumento a favor de la energía nuclear. Recordemos lo que sucedió: un terremoto de intensidad mucho mayor que la concebida por quienes planearon la planta, el que no provocó daños. Estos fueron producto del tsunami. La central usaba una tecnología anticuada, y estuvo a punto de ser dada de baja hace poco, debido a que había cumplido su ciclo. TEPCO, el operador de la planta, tiene mala reputación por esconder información sobre problemas en las centrales nucleares y ha sido incompetente desde que ocurrió el terremoto (salvo por usar agua salada para enfriar los reactores). Pese a estas chambonadas, no han habido víctimas. El aumento en los niveles de radiactividad tampoco podría causar víctimas, salvo tal vez en el largo plazo para los trabajadores más expuestos. Se ha perdido la inversión en la planta, y los japoneses, exagerando las precauciones, pararon todas las plantas nucleares y se quedaron sin energía, pero eso fue un error del gobierno y no un problema de las centrales.

El temor a las centrales es producto del desastre de Chernobyl, mucho más peligroso que el de Fukushima, incluso en el peor escenario, dadas sus diferentes tecnologías. Pero incluso en Chernobyl se estima que el número de muertes adicionales por cáncer, en el muy largo plazo, sería a lo más 4.000 de los 600.000 individuos directamente afectados por Chernobyl , y muy hipotéticamente, otros 5.000 muertes por cáncer adicionales entre los 6 millones de personas en otras áreas contaminadas (Informe OMS de 2006, en http://www.who.int/ionizing_radiation/chernobyl/who_chernobyl_report_2006.pdf). Este número debe contrastarse con las muertes que produce el calentamiento global debido al uso de combustibles fósiles, que modifican el clima y aumentan la frecuencia de sequías y huracanes. Además, las centrales nucleares actúales son más seguras que las construidas hace 40 años, y hay tecnologías intrínsecamente más seguras (CANDU y pebble bed) que la de agua presurizada de Fukushima.

Dejando de lado, por lo tanto, el problema de la seguridad, se puede analizar el problema de la energía nuclear para un país como Chile. Somos un país de ingresos medios altos, pero para poder llegar al desarrollo, es necesario disponer de energía, y que ésta no sea prohibitivamente cara. Poseemos abundantes fuentes de energía, pero es difícil utilizarlas, por lo que en su reemplazo debemos generar usando diesel, que es contaminante y caro. Una fuentes de energía barata y no contaminante (salvo visualmente) en la hidroelectricidad, pero presiones ambientalistas impiden aprovecharla, exagerando sus problemas y negando sus beneficios.

Las energías renovables no convencionales son atractivas, pero a menudo demasiado caras usando las tecnologías actuales, y de todas formas, también requieren líneas de transmisión que afean el paisaje. Es probable que en algunos años la geotermia se transforme en un recurso importante, pero es difícil pensar que en los próximos veinte años pueda responder al incremento en la demanda de energía. Las centrales minihidro son atractivas y competitivas, pero su potencial es limitado y solo pueden ser un complemento de otras fuentes de energía. La energía eólica es demasiado cara –debido a la necesidad de respaldo—y necesita subsidios para sobrevivir. Algo similar ocurre con la energía solar, aunque nuestro potencial es tan importante en el Norte, que si la tecnología mejorara y los costos bajaran, podría ser nuestra gran fuente de energía limpia.

Quedan solo dos alternativas: carbón y nuclear, que pueden producir energía segura y de bajo costo. El problema es que las centrales de carbón emiten gases invernadero y otros contaminantes e incluso más material radiactivo que una central nuclear, en condiciones normales. En el futuro mediano, no queda más que desarrollar centrales a carbón, debido a que no se ha podido desarrollar la hidroelectricidad, que podría competirle. Más a futuro, si no hay mejoras tecnológicas suficientes en energía solar o geotérmica, la alternativa ambientalmente más segura y de menor costo podría ser la energía nuclear.

En todo caso, no se debe descartar esta opción por temores infundados, ya que la única manera de acabar con la pobreza y alcanzar el desarrollo es que nuestras empresas puedan competir en el mundo, y para ello necesitan que la energía que utilizan sea mucho más cara que la de otros países.

Ecología y los kayaks

En la lucha por detener proyectos hidroeléctricos, los ambientalistas se han aliado con los que practican y promueven el turismo aventura. Los kayakistas y balseros desean mantener los ríos en su estado original, sin que sean intervenidos por embalses u otras obras necesarias para el desarrollo de centrales.

Por lo tanto, son aliados naturales de los ambientalistas, que también se oponen a las centrales, no porque el río deja de ser útil para el descenso en embarcaciones, sino porque no les gusta la intervención humana en el ecosistema. Los ecologistas utilizan a los deportistas extremos, señalando que esta actividad es una alternativa de desarrollo económico, que puede reemplazar el beneficio que proveería la central hidroeléctrica en el río.

Por lo tanto, hay algo de irónico en la reciente noticia en el Mercurio: una Emergencia por plaga de algas en Aysen, producidas por el turismo de Kayaks.

En realidad, más que irónico, se trata de un hecho trágico, ya que es poco probable que este tipo de algas pueda eliminarse del ecosistema una vez instaladas. Las intervenciones requeridas para instalar una central se pueden revertir, como se ha hecho en algunos países que han eliminado embalses, y a los cien años, no quedarán huellas de las obras. Pero quizás en varios miles de años más las diatomeas invasoras sigan allí.

Metales raros

No es ningún secreto que los lántanidos o tierras raras (rare earths) no son tan escasos ni extraños, pero si son difíciles de extraer, produciendo muchos contaminantes en el proceso. En el pasado, la producción estaba dispersa entre Australia, Estados Unidos, Canadá y otros países, casi todos desarrollados. Con el tiempo, aumentaron los estándares ambientales, y los costos de producción y refinación de lantánidos en los países avanzados se elevaron.

Esa fue la oportunidad de los chinos, que producen tierras raras sin exigir estándares estrictos, lo que les dió una gran ventaja de costos a sus productores. Al poder vender a bajos precios, se cerró la producción en el resto del mundo, y actualmente los chinos tienen el 97% de la producción mundial. Asimismo, empresas chinas han intentado comprar las empresas que producen o podrían producir estos materiales en el resto del mundo.

Las tierras raras son esenciales en la producción de muchos productos sofisticados, como circuitos electrónicos, baterías avanzadas, etc. Por lo tanto, la dependencia de China tiene también consecuencias estratégicas. Los Estados Unidos poseen una reserva estratégica de estos materiales, así que no tienen problemas, y hasta hace poco no se habían preocupado de la concentración de la producción de tierras raras en China.

Pero China ha comenzado a hacer uso estratégico de los lantánidos: luego de un conflicto entre un pesquero chino que entró en aguas territoriales japonesas, los chinos bloquearon la exportación de estos materiales a Japón, cuyas industrias lo requieren. El temor a que China siga usando estratégicamente su monopolio en la producción ha llevado a los precios de los lantánidos a valores insólitos.

Por lo mismo, hay proyectos para recomenzar la producción en el resto del mundo mediante contratos de largo plazo (existe un gran riesgo para la empresa minera de que al reabr¡rse las minas cerradas, los chinos vuelvan a bajar los precios). En Australia, la minera Lynas suscribió un contrato por ocho años con una empresa japonesa para exportar 8000 toneladas de tierras raras. Asimismo, los países están poniendo trabas a la inversión china en el sector, como lo muestra el artículo anterior. La compra del 51.6% de Lynas por los chinos fue bloqueada por el Comité de Revisión de Inversión Extranjera australiano.

Es un área en que la teoría usual del comercio internacional no aplica, evidentemente, porque las motivaciones son estratégicas, acaso también la búsqueda de un monopolio mundial, y a su vez, generan respuestas mercantilistas.

Calentamiento global

Algunos de los colegas del autor de este blog tienen dudas sobre el calentamiento global. Alegan la posibilidad de que en el pasado hayan ocurrido episodios similares de rápido calentamiento, y que pueden existir otras explicaciones, no relacionadas con acciones humanas.

La respuesta tiene, me parece, cuatro partes:

1. El efecto invernadero causado por la concentración de CO2 en la atmósfera es un fenómeno físico experimental que no puede ser negado sin caer en la seudociencia.

2. El aumento en la concentración de CO2 luego de la revolución industrial ha sido rápido, especialmente en las últimas décadas (figura del sitio de Nasa):

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3. No hay ningún otro cambio físico (no causado por el hombre) de gran magnitud que podría haber afectado la temperatura global.

4. La temperatura global desde 1880, del mismo sitio de la Nasa:

Lomborg se da vuelta la chaqueta

Y decide que en realidad hay que destinar recursos importantes a evitar el calentamiento global. Siendo justos con Lomborg, el siempre afirmó que no negaba el calentameinto global pero –inicialmente– que no estaba demostrado estadñisticamente aún, y –luego– que habían cosas más importantes en que gastar la plata. Así y todo es una volte face sorprendente. A diferencia de otras propuestas Lomborg cree que mejor que castigar las emisiones de carbono, los recursos deben destinarse a innovación en el área de energías limpias y renovables.