Una técnica poco utilizada para modernizar las antiguas líneas eléctricas podría desempeñar un papel importante en solucionar uno de los mayores obstáculos que enfrenta la energía limpia, según encontraron dos informes.
Uno de los mayores desafíos para expandir la energía limpia en Estados Unidos es la falta de líneas de transmisión eléctrica. Construir nuevas líneas de transmisión puede tardar una década o más debido a retrasos en los permisos y la oposición local. Pero podría haber una solución más rápida y económica, de acuerdo con dos informes publicados el martes.
Reemplazar las líneas eléctricas existentes con cables hechos de materiales de vanguardia podría duplicar aproximadamente la capacidad de la red eléctrica en muchas partes del país, abriendo espacios para mucha más energía eólica y solar.
Esta técnica, conocida como recableo avanzado, se utiliza ampliamente en otros países. Sin embargo, muchas empresas de servicios públicos en EEUU han sido lentas en adoptarla debido a su falta de familiaridad con la tecnología, así como obstáculos regulatorios y burocráticos, encontraron los investigadores.
"Nos sorprendió bastante cuánto se puede aumentar la capacidad mediante la recableo", dijo Amol Phadke, un científico principal en la Universidad de California, Berkeley, quien contribuyó a uno de los informes publicados el martes. Trabajando con GridLab, una firma de consultoría, los investigadores de Berkeley examinaron qué sucedería si el recableo avanzado fuera adoptado ampliamente.
"No es lo único que necesitamos hacer para mejorar la red, pero puede ser una parte importante de la solución", dijo Phadke.
Hoy en día, la mayoría de las líneas eléctricas consisten en núcleos de acero rodeados por hilos de aluminio, un diseño que ha existido durante un siglo. En los años 2000, varias compañías desarrollaron cables que utilizaban núcleos más pequeños y ligeros, como la fibra de carbono, y que podían contener más aluminio. Estos cables avanzados pueden transportar hasta el doble de corriente que los modelos antiguos.
Reemplazar las líneas antiguas se puede hacer relativamente rápido. En 2011, AEP, una empresa de servicios públicos en Texas, necesitaba urgentemente suplir más energía al Valle del Río Grande Inferior para satisfacer el crecimiento poblacional. Habría tomado demasiado tiempo adquirir tierras y permisos y construir torres para una nueva línea de transmisión.
En su lugar, AEP reemplazó 240 millas de alambres en una línea existente con conductores avanzados, lo que tomó menos de tres años y aumentó la capacidad de transporte de las líneas en un 40 %.
En muchos lugares, mejorar las líneas eléctricas con conductores avanzados podría casi duplicar la capacidad de los corredores de transmisión existentes por menos de la mitad del costo de construir nuevas líneas, encontraron los investigadores.
Si las empresas de servicios públicos comenzaran a implementar conductores avanzados a nivel nacional —reemplazando miles de millas de cables— podrían agregar cuatro veces más capacidad de transmisión para 2035 de lo que está planificado actualmente.
Esto permitiría el uso de mucha más energía solar y eólica de miles de proyectos que se han propuesto, pero que no pueden avanzar porque las redes locales están demasiado congestionadas para acomodarlos.
La instalación de conductores avanzados es una idea prometedora, pero quedan preguntas, incluyendo cuánta energía eólica y solar adicional se puede construir cerca de las líneas existentes, dijo Shinjini Menon, la vicepresidenta de gestión de activos y seguridad contra incendios forestales en Southern California Edison, una de las empresas de servicios públicos más grandes del país. Las compañías eléctricas probablemente aún necesitarán construir muchas líneas nuevas para alcanzar áreas ventosas y soleadas más remotas, dijo.
"Estamos de acuerdo en que los conductores avanzados van a ser muy útiles", dijo Menon, cuya compañía ya ha emprendido múltiples proyectos de recableo en California. "Pero, ¿hasta dónde podemos llevarlo? Todavía está por decidirse".
Los expertos coinciden ampliamente en que la lenta expansión de la red eléctrica es el talón de Aquiles de la transición a energías más limpias. El Departamento de Energía estima que la red nacional de líneas de transmisión puede necesitar expandirse en dos tercios o más para 2035 para cumplir con los objetivos del presidente Joe Biden de alimentar el país con energía limpia.
Pero construir líneas de transmisión se ha convertido en una ardua lucha y puede tomar una década o más para que los desarrolladores sitúen una nueva línea a través de múltiples condados, reciban permiso de un mosaico de diferentes agencias y enfrenten demandas sobre panorámicas arruinadas o daños a ecosistemas.
El año pasado, EEUU agregó solo 251 millas de líneas de transmisión de alta tensión, una cifra que ha ido disminuyendo durante una década.
Las implicaciones climáticas son altas. En 2022, el Congreso aprobó cientos de miles de millones de dólares para paneles solares, turbinas eólicas, vehículos eléctricos y otras tecnologías no contaminantes para abordar el calentamiento global como parte de la Ley de Reducción de la Inflación.
Pero si EEUU no puede agregar nueva capacidad de transmisión más rápidamente, aproximadamente la mitad de las reducciones de emisiones esperadas de esa ley podrían no materializarse, encontraron investigadores en el Proyecto REPEAT, liderado por Princeton.
La dificultad de construir nuevas líneas ha llevado a muchos expertos en energía y funcionarios de la industria a explorar maneras de obtener más de la red existente.
Esto incluye "tecnologías de mejora de la red", como sensores que permiten a las empresas de servicios públicos enviar más energía a través de las líneas existentes sin sobrecargarlas y controles avanzados que permiten a los operadores aliviar la congestión en la red. Estudios han encontrado que estas técnicas pueden aumentar la capacidad de la red en un 10 % a 30 % a bajo costo.
Si el recableo es tan efectivo, ¿por qué no la hacen más empresas de servicios públicos en EEUU? Esa pregunta fue el enfoque de un segundo informe publicado el martes, por GridLab y Energy Innovation, una organización sin fines de lucro.
Un problema es la naturaleza fragmentada del sistema eléctrico de Estados Unidos, que en realidad es un conjunto de tres redes manejadas por 3.200 empresas de servicios públicos diferentes y un complejo mosaico de planificadores y reguladores regionales. Eso significa que las nuevas tecnologías —que requieren un estudio cuidadoso y la capacitación de trabajadores— a veces se difunden más lentamente que en países con solo un puñado de operadores de red.
"Muchas empresas de servicios públicos son adversas al riesgo", dijo Dave Bryant, el director de tecnología de CTC Global, un fabricante líder de conductores avanzados que tiene proyectos en más de 60 países.
También hay incentivos desalineados, encontró el informe. Debido a la forma en que se compensa a las empresas de servicios públicos, a menudo tienen más incentivos financieros para construir nuevas líneas en lugar de actualizar el equipo existente.
Por el contrario, algunos reguladores son cautelosos con el mayor costo inicial de los conductores avanzados, incluso si se pagan por sí mismos a largo plazo. Muchas empresas de servicios públicos también tienen poca motivación para cooperar entre sí en la planificación de la transmisión a largo plazo.
"La mayor barrera es que la industria y los reguladores aún están atrapados en una mentalidad a corto plazo y reactiva", dijo Casey Baker, un gerente de programa senior en GridLab. "Pero ahora estamos en una era donde necesitamos que la red crezca muy rápidamente y nuestros procesos existentes no han captado esa realidad".
Brad Plumer - The New York Times.
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