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Los constantes cortes de energía le están costando muy caro a Sudáfrica. La crisis eléctrica es una barrera para el crecimiento, destruye la confianza de los inversores y obstaculiza casi todas las actividades económicas. Esto ha elevado los costos de producción para los fabricantes y minoristas y ha desencadenado una nueva ronda de aumentos de la inflación y las tasas de interés.
Por supuesto, cualquier solución tendrá un costo, ya que requerirá la adopción de nuevas tecnologías, como granjas fotovoltaicas conectadas a la red a gran escala que se combinan con el almacenamiento de energía de la batería. Pero estas tecnologías son caras. Y granja solar que consta de 50 MW de paneles fotovoltaicos con 240 MWh de capacidad de almacenamiento costará Rs 26000000000. El mayor gasto son las baterías, que representan alrededor del 40% del costo total.
Un panel fotovoltaico convierte la energía solar en electricidad que se puede utilizar para cargar un paquete de baterías o alimentar directamente a los consumidores. Luego, las baterías alimentan la energía almacenada a la red durante los períodos pico.
Combinar la energía solar con el almacenamiento lo hace más caro que el carbón, que todavía lo es 80% de la producción de electricidad de Sudáfrica— al comparar unidades de energía producida. Pero esta tecnología es más asequible que las opciones que los consumidores ya usan en cantidades significativas (generadores diésel o baterías pequeñas conectadas a inversores), siempre que se amplíe y solo se use hasta la potencia máxima.
Argumento que Sudáfrica puede resolver la mayor parte de su crisis energética mediante la construcción de nuevas instalaciones que consisten en baterías con paneles fotovoltaicos. Sin embargo, la nueva tecnología no puede utilizarse sin reformar el mercado mayorista de energía.
Reformas del mercado energético
Gran parte de la atención de los medios de comunicación a la crisis energética se ha centrado en la capacidad de generación, o la falta de ella. Pero hay otra contribución igualmente importante: el fracaso del gobierno en separar a Eskom (la empresa estatal de energía) y crear el operador del mercado y el operador del sistema de transmisión como entidades independientes.
El operador del mercado es la “bolsa” de energía. Facilita la celebración de contratos entre los productores de energía, el sistema de transmisión y los distribuidores. Muchos países del mundo ya han reestructurado su sector de suministro de electricidad para crear dicho mercado e introducir más competencia entre los productores de energía.
Gran Bretaña, CanadáEstados Unidos y muchos países de la Unión Europea han emprendido reformas de mercado similares con resultados positivos.
Sudáfrica ha manifestado su intención de emular tales enfoque en 1998. Pero nunca actuó de acuerdo con esta política. En cambio, mantuvo viva una utilidad estatal cada vez más ineficiente y disfuncional. Como resultado, el país carece de capacidad de generación, no tiene capacidad de conexión y transmisión, y una creciente catástrofe ecológica.
Los apagones cambiaron la oferta y la demanda
Análisis de datos de uso de Portal Eskom sugiere que los constantes cortes de energía han provocado cambios en el panorama energético del país.
Por el lado de la oferta, los clientes recurren cada vez más a fuentes de energía alternativas. Los consumidores que dependen de un suministro de energía estable tienen planes alternativos, en la mayoría de los casos cambiando al uso de generadores diesel. No hay datos disponibles sobre el consumo de diésel, pero en base a la escasez de electricidad, estimo, utilizando datos de abril de 2023, que el consumo adicional de diésel, excluyendo Eskom y los productores de energía independientes, fue de aproximadamente 660 millones de litros por mes, que es casi tanto como todo el sector del transporte consume.
Por el lado de la demanda, los cortes de energía provocaron cambios en el uso de la red eléctrica en diferentes momentos del ciclo día-noche. Esto se debió principalmente al uso de baterías de litio. Eskom está aquí reportando que hay 1,4 GW adicionales de demanda de carga de batería, o alrededor del 5% de la carga adicional en la red.
Costos de solución a pequeña escala
El costo de un sistema de batería e inversor que satisfaga las necesidades de un hogar promedio a continuación Deslastre de carga en etapa 4– que equivale a aproximadamente 6 horas de cortes de energía en 24 horas – es de aproximadamente 100 000 rupias a 150 000 rupias (aproximadamente 5000 USD a 7600 USD). A las tasas de interés actuales y suponiendo un consumo de energía promedio de 15 kWh por día y una tarifa Eskom de 2,75 rand por kWh, el costo neto sería de 6,10 rand por kWh. Esto lo hace más caro que el diesel.
La energía de respaldo de un generador diésel de 8 kVA, bajo las mismas suposiciones, costará aproximadamente 5,20 rupias por kWh, incluido el combustible diésel y los cargos de capital.
La instalación a nivel nacional de la batería de 1,4 GW confirma que ya existe un mercado para comprar energía a mayor costo. La seguridad energética es imprescindible para muchas empresas, especialmente aquellas que operan almacenamiento en frío o equipos esenciales.
Costos de energía solar a gran escala con baterías
en recientemente artículo publicado Esbocé cómo sería el panorama si Sudáfrica implementara un plan para equilibrar la capacidad de energía renovable y las tarifas según el tiempo de uso y acabara con el monopolio de Eskom.
Los clientes podían pagar diferentes tarifas según la hora del día en que usaban la electricidad.
Para mí artículoUtilicé un modelo simple para una red eléctrica sudafricana y consideré la configuración óptima de energía fotovoltaica/batería que podría proporcionar una potencia máxima de 6 GW, que es aproximadamente el 20 % de la demanda total.
Se descubrió que la red requería una capacidad fotovoltaica instalada de 18 GW combinada con un sistema de almacenamiento de 3,7 GW/10,4 GWh. La instalación se recuperaría si se pudiera cobrar una tarifa por tiempo de uso de 3,50 rupias por kWh, casi el doble de la tarifa actual, excluyendo los cargos de red.
Sin embargo, esto requeriría la terminación del monopolio de distribución de Eskom y el establecimiento de un operador de mercado. Diferentes tarifas resultarían de la competencia entre diferentes actores.
plan de tres pasos
El análisis sugiere que sería posible resolver el problema de la potencia máxima en tres pasos. En primer lugar, desagregar Eskom y establecer un operador de mercado, en segundo lugar, usar los fondos de rescate para construir capacidad de interconexión y, en tercer lugar, usar el operador de mercado para construir capacidad fotovoltaica/baterías a gran escala. La reforma del mercado ha estado en la agenda política durante casi 25 años. Pero se han hecho pocos progresos reales. Sudáfrica debería dejar de dar vueltas en círculos. Debe conducir derecho en el carril rápido.
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