La transición energética
en cuba


Por
Conrado Moreno Figueredo*


Hacia una matriz energética 100 %
con fuentes renovables de energía


En el mundo se emplea de manera creciente el concepto «transición energética». De acuerdo con las definiciones que se encuentran a nivel mundial, es la transición a una economía sostenible por medio de las fuentes renovables de energía (FRE),
la eficiencia energética y el desarrollo sostenible.

 

El objetivo final es la abolición del uso de los hidrocarburos, el carbón, la energía nuclear y otros recursos no renovables, de forma que la matriz energética esté compuesta únicamente por FRE.

Si aceptamos que el término «transición» es el proceso o período en el cual ocurre un cambio o se pasa de un estado, etapa o forma a otra, la «transición energética» sería el proceso o período durante el cual tiene lugar un paso del uso de una fuente de energía a otra. En el caso cubano sería el abandono del petróleo y otros combustibles convencionales como fuentes de energía y su sustitución por FRE, apoyado por la eficiencia energética. Hasta el 2013 solo 4,3 % de la producción de electricidad se produjo con FRE; para el 2030 se pretende llegar por lo menos a 24 % con esas fuentes. A ojo de buen cubero, si en los próximos 15 años aumentásemos en 20 % la participación de las FRE, es de esperar que en los próximos 60 años pudiéramos acercarnos a 100 %. Teniendo en cuenta todo lo anterior, entonces podemos aseverar que Cuba pasa por una transición energética.

En definitiva, en Cuba no podemos seguir apostando por los combustibles fósiles y otros convencionales: se precisa de una profunda revolución energética mediante una transición energética, y en eso estamos.

Actualidad de las FRE en Cuba

El aprovechamiento de las FRE es parte de los programas de desarrollo económico y social del país. Su empleo es una de las principales prioridades para el país e indispensable para el logro de los objetivos siguientes:

• Disminuir la ineficiencia del sistema eléctrico.
• Reducir la dependencia de combustibles fósiles.
• Contribuir a la sustentación medioambiental.
• Modificar la matriz energética de generación y consumo.
• Incrementar la competitividad de la economía en su conjunto.
• Disminuir el alto costo de la energía que se entrega a los consumidores.

Actualmente existen 43 057 instalaciones energéticas que emplean las FRE, aunque no todas se aprovechan debido a un mantenimiento y operación deficientes:

• 4 parques eólicos (11,7 MW).
• 9476 paneles solares en instalaciones aisladas de la red.
• 7 parques fotovoltaicos conectados a la red (11 MW).
• 10 595 colectores solares para el calentamiento de agua.
• 57 centrales azucareros productores de electricidad con residuos de la producción azucarera.
• 827 plantas de biogás.
• 9343 molinos de viento.
• 169 instalaciones hidroeléctricas.

Para realizar la transición energética, el país cuenta con una estructura de empresas industriales y de servicio, universidades y centros de investigación; de lograrse una adecuada sinergia entre todos es posible llegar a la meta propuesta.

También se dispone de un sólido conglomerado formado por las empresas de ingeniería Iproyaz de Azcuba e INEL de la Unión Eléctrica, el Grupo Empresarial de la Industria Sideromecánica, empresas de los ministerios de la Agricultura y de la Industria Alimentaria, y más de diez universidades y centros de investigación con personal de elevada preparación científico-técnica, que ofrecen carreras de ingeniería en las especialidades técnicas, de licenciatura en las ramas económicas y sociales, entre otras. Además, se imparten cursos de posgrado, diplomados, maestrías y doctorados que gozan de prestigio en los ámbitos nacional e internacional.

La transición energética en Cuba

En realidad se puede decir que la transición energética en Cuba comenzó hace varias décadas. Primeramente con la desaparecida Comisión de Energía, en 1993, y después Cubasolar fue un claro ejemplo de ello en la década de los 90, desde su creación en 1994. Las primeras instalaciones para la energización de zonas rurales con FRE las llevó a cabo esta organización, de una manera sistemática. Pero faltó, sin duda, una política integral, un marco regulatorio para esas fuentes y proyectos para el aprovechamiento de las FRE, junto a la carencia de recursos financieros y la falta de recursos humanos preparados, entre otros factores, y sobre todo falta de conciencia de la necesidad del empleo de las FRE no solo en los decisores, sino en el conjunto de la sociedad. Hay que reconocer que, pese al esfuerzo de algunas instituciones como Cubasolar y los centros de investigación relacionados con el tema, no existía una real comprensión acerca de la necesidad de estos cambios.

Sin embargo, a mediados de la década pasada la voluntad política se manifestó y se comenzaron a dar pasos firmes con la declaración de la Revolución Energética en Cuba en el 2004. En el Programa de la Revolución Energética se presenta como uno de sus proyectos el desarrollo de las FRE. Ello trajo como resultado que en estos momentos en Cuba contamos con una agenda de energía clara y precisa, acordada recientemente en julio de 2014 por el Consejo de Ministros y la Asamblea Nacional de Poder Popular; además de poseer una naturaleza privilegiada y rica en FRE disponibles: la biomasa, la fotovoltaica, la solar térmica, la eólica y la hidráulica. El cambio hacia una economía no basada en los combustibles fósiles pasa inevitablemente por un incremento del uso de las FRE. Gracias al desarrollo de las tecnologías de esas fuentes en los últimos veinte años, los costos reales de generación de la eólica y la fotovoltaica se han reducido a unos 10 centavos de dólares por kilowatt-hora. El costo es más bajo que el de la energía generada por las centrales que queman petróleo en nuestro país, que ronda los 20 centavos y más. Igualmente sucede con la biomasa y la hidráulica. Por lo tanto, en el centro de la transición energética se hallan las FRE, fundamentalmente la eólica, la fotovoltaica y la biomasa.

Cuba ha reducido los apagones a un nivel aceptable y eso no debe perderse, por lo que se necesitan tecnologías que aseguren la energía necesaria y suministren la electricidad en los momentos en que las FRE no sean suficientes. Se mantendrán durante una larga etapa las centrales eléctricas que queman petróleo cuando la demanda sea mayor que el abastecimiento eléctrico con FRE. Ya a más largo plazo sus prestaciones las proporcionarán las otras fuentes de energía (biomasa, solar, eólica e hidráulica) y sistemas de almacenamiento de energía.

Uno de los problemas para transitar felizmente por este proceso son las redes eléctricas. En estos momentos ello no resulta un gran problema, pero a mediano plazo se necesitarán nuevas redes, más robustas y con mayor rendimiento que lleven la energía de los sitios donde resulta factible la ubicación de estas instalaciones hasta los usuarios finales, generalmente en las ciudades. Por ejemplo, desde los sitios con mayor viento (costa norte de las provincias orientales) a los lugares con menos viento. No debe descartarse la posibilidad de analizar la variante de construir las instalaciones movidas con FRE en los lugares donde se consume mayor cantidad de electricidad.

La transición energética da respuesta a tres desafíos: primeramente disminuir la dependencia de los combustibles fósiles que como se sabe tenderán a escasear, disminuir los costos de generación de la energía como resultado de los altos costos del petróleo y a la baja eficiencia del sistema eléctrico, y por otro lado revertir el proceso de cambio climático que nos amenaza. Las FRE son la respuesta a esos tres desafíos
(Fig. 1).


Fig. 1. La transición energética da respuesta a tres desafíos:
disminuir la dependencia de los combustibles fósiles, disminuir
los costos de generación de la energía y revertir el proceso
de cambio climático que nos amenaza.

Un asunto muy ligado a este proceso de transición es la necesidad de incentivos al empleo de las FRE por su desventajosa competencia con los combustibles fósiles altamente subvencionados. La experiencia mundial ha demostrado que los países que más han avanzado en este tema son los que han promulgado leyes y mecanismos de apoyo a las FRE; tal es el caso de Alemania con la Ley de Energías Renovables en el 2000, que le dio un impulso decisivo a su revolución energética.

Por otro lado, la transición energética es movida por proyectos que pueden constituir un elemento de impulso a la industria cubana, pues este es un proceso que no se detendrá y crecerá sin parar. Si bien en Cuba las FRE son ya tan económicas como la energía generada con combustibles fósiles, igualmente debe ocurrir en otros países del área en los que el sol, el viento y otras fuentes de energía están disponibles en grandes cantidades. Esto hace que se generen innovaciones y la industria cubana podrá desarrollarse, por lo que nuestros productos tendrán una alta demanda en países de la zona.

Cuba consume anualmente casi nueve millones de toneladas de combustibles, con un gasto anual de casi 3000 millones de dólares. Si la transición energética transcurre según los planes aprobados, esa erogación será sustituida por la creación de una producción propia y local en el sector de las FRE. A corto plazo la transición energética conllevará mayores inversiones y generará mayores gastos al país, pero el balance de costos y beneficios a mediano plazo es en ese sentido positivo. Además, la inversión extranjera jugará un papel preponderante en este proceso de transición energética.

La eficiencia energética es el segundo sostén de la transición energética, junto con la extensión de las FRE. Cada kilowatt-hora que no sea consumido evita la quema de combustibles fósiles y la construcción de nuevas centrales eléctricas y redes eléctricas. De ahí la importancia de la eficiencia energética. El consumo de electricidad en Cuba va en aumento, por lo que el camino es largo para lograr una disminución aceptable. Hay que poner el énfasis en el sector residencial, que consume más de 50 % de la electricidad producida, fundamentalmente en la cocción de alimentos (Fig. 2).


Fig. 2. La eficiencia energética es uno de los pilares
de la transición energética, junto con la extensión
del uso de las fuentes renovables de energía.


La transición energética debe estar acompañada obligatoriamente de la investigación como elemento estratégico de la política energética. Para ello debe aprovecharse eficientemente el potencial humano calificado existente en las universidades y centros de investigación que se dedican a las FRE. Además, debe prestársele esmerada atención a la formación de recursos humanos que den respuesta a los problemas ingenieriles, la inversión y la explotación de las instalaciones de FRE.

La transición energética en la generación de electricidad

La transición energética se verá reflejada con mayor importancia en la producción de electricidad, debido a la situación actual de la energía eléctrica en Cuba, que se caracteriza por (Tabla 1; Fig. 3):

Tabla 1
Matriz de generación
de electricidad prevista para el 2030




Fig. 3. Estructuras de la generación
de electricidad en 2013 y 2030 en Cuba.


1. Alta dependencia del combustible importado (53 %) y por tanto baja seguridad energética.
2. Baja utilización de las FRE (4,3 %).
3. Baja eficiencia en el uso de los energéticos, lo que implica altos costos en la producción y el consumo de energía.

Para dar el salto hasta 24 % de participación, la política energética del país ha establecido metas de participación para cada una de las fuentes. De acuerdo con la Cartera de Oportunidades destinada a suministrar información a potenciales inversionistas extranjeros e invitarlos a tomar parte en el desarrollo de la economía cubana, y presentada en la Feria Internacional de La Habana de 2014, la participación de cada una de las fuentes es como se refleja en la tabla 2.


Tabla 2
Potencia instalada esperada en el 2030




Biomasa

La participación de esta fuente tiene la primera prioridad para el país en el cambio de la matriz energética. Con el objetivo de incrementar la venta de electricidad al Sistema Electroenergético Nacional (SEN), se ha estudiado y proyectado la instalación de 755 MW mediante 19 bioeléctricas en centrales azucareros, con mayores parámetros de presión y temperatura, y fundamentalmente con el marabú disponible en áreas cercanas a esas instalaciones. Un grupo importante de ellas se realizarán con capital extranjero.

Se prevé que las 19 bioeléctricas produzcan más de 1900 GWh/año, y dejen de emitir a la atmósfera aproximadamente 1,7 millones de toneladas de CO2. Estos proyectos cuentan con estudios en fase de oportunidad, que indican su factibilidad. Como parte del desarrollo para el programa de bioeléctricas se proyecta la modernización de la Fábrica de Calderas con que cuenta Azcuba en la región central del país, para satisfacer la demanda de calderas de alta y media presiones, además de los talleres para la producción de ventiladores, sobrecalentadores y otros componentes.

Las fábricas del Grupo Empresarial de la Industria Sideromecánica podrán suministrar estructuras, bombas y otros componentes, encadenamientos que permitirán reducir los costos de instalación de las bioeléctricas en centrales azucareros y ofrecen la oportunidad de establecer alianzas productivas con socios extranjeros para el suministro a este importante Programa.


Energía eólica

Se ejecutó el proyecto de prospección y caracterización del potencial eólico cubano, que abarcó la instalación de una red de 88 estaciones automáticas de medición de los parámetros del viento a alturas hasta 50 m en 32 zonas del país, y una red de 12 estaciones meteorológicas de referencia, con mediciones hasta 100 m de altura.

Se cuenta con el aval de la Consultoría Internacional Garrad Hassan & Partners (sucursal Garrad Hassan Ibérica) a partir de la evaluación técnica del proyecto de prospección eólica y del estimado de rendimiento de 10 zonas, así como con la experiencia adquirida en la instalación y explotación de 4 parques eólicos demostrativos, con un total de 11,7 MW. De ellos, los instalados en el norte de Holguín (9,6 MW) han alcanzado un factor de capacidad anual superior a 27 %.

A partir del recurso eólico disponible la Unión Eléctrica ha estudiado y previsto la instalación de 633 MW en 13 parques eólicos, con factores de capacidad superiores a
30 %, con lo que se producirán más de 1000 GWh/año y se evitará la emisión de más de 900 000 toneladas de CO2 (Fig. 4, en pág. 20).


Fig. 4. A partir del recurso eólico disponible
la Unión Eléctrica ha estudiado y previsto la
instalación de 633 MW en 13 parques eólicos.


Se prevé el encadenamiento con la industria nacional para la fabricación de las torres de los aerogeneradores y otros componentes de instalación, que ofrece la oportunidad de establecer alianzas productivas con socios extranjeros para el suministro de estos componentes para el programa de parques eólicos.


Energía fotovoltaica

El potencial de radiación solar registrado en el país es de aproximadamente 5 kWh por metro cuadrado por día. Se ha estudiado la instalación hasta el 2030 de 700 MWp en parques solares fotovoltaicos (PSFV), conectados al SEN. Están definidas las macro o microlocalizaciones de las áreas donde se construirán los PSFV conectados a la red, y se han elaborado los estudios de oportunidad correspondientes. Se priorizarán los PSFV que se puedan instalar en sistemas eléctricos aislados de cayos turísticos. Una vez instalada toda la potencia de PSFV prevista, se producirán más de 1000 GWh/año, lo que evitará la emisión a la atmósfera de más de 874 000 toneladas de CO2.

El país cuenta con una planta productora de paneles solares fotovoltaicos de 150 y 240 Wp, ubicada en Pinar del Río, con una capacidad de producción anual de 14 MWp, que ofrece la oportunidad de establecer alianzas productivas con socios extranjeros para el incremento de estas producciones. La industria nacional cuenta, además, con capacidad para la fabricación de las estructuras de soporte que demanda la instalación de los PSFV previstos.


Hidroenergía


A partir de las presas ya construidas en el país y del agua disponible en canales y espejos de agua, se ha elaborado un Programa para la construcción de 74 pequeñas centrales hidroeléctricas (PCHE) con más de 56 MW y se han elaborado los estudios de oportunidad correspondientes. Una vez instalada toda la potencia proyectada, el programa producirá una generación de 274 GWh anuales, lo que permite dejar de emitir a la atmósfera 230 000 toneladas de CO2.

Para la producción de pequeñas turbinas hidroeléctricas existen capacidades en una planta con experiencia en la fabricación de turbinas hidráulicas hasta 325 kW y otros componentes y piezas para estas instalaciones, que se prevé modernizar para este fin y que ofrece la posibilidad de establecer alianzas productivas con socios extranjeros para disminuir los costos de las inversiones.


Biogás

En la actualidad los programas de desarrollo para la producción porcina, vacuna y avícola en los que el país trabaja, incluyen la obtención de importantes volúmenes de desechos orgánicos; de igual forma ocurre con los residuales obtenidos en las fábricas de las industrias alimentaria y azucarera, cuyas cifras se incrementarán con los planes de desarrollo en marcha. Actualmente el potencial de residuales orgánicos supera los 490 millones de m3, provenientes de la producción animal, la industria alimentaria y los residuos sólidos urbanos.

Es de máxima prioridad para el país la eliminación de la contaminación de ríos y cuencas hidrográficas, aprovechando estos residuales con fines energéticos. La industria alimentaria y la producción porcina requieren de tecnologías con este fin por los volúmenes de residuales que producen, lo que constituye una oportunidad para establecer alianzas con socios extranjeros para lograr este objetivo.


Conclusiones

En resumen, con el establecimiento en el pasado julio de 2014 de metas de obligatorio cumplimiento para las FRE, se puede afirmar que Cuba se encuentra en una transición energética declarada y acordada por las estructuras de gobierno del país. Sin embargo, faltan algunos elementos que es necesario atender para llegar a las metas previstas, como eliminar paulatinamente los subsidios a la producción de energía con combustibles fósiles; introducir en los análisis de factibilidad los costos externos; ofrecer a los inversionistas nacionales y extranjeros beneficios claros, definidos y seguros; priorizar el acceso a la red de los productores de energía que empleen las FRE; elaborar una norma de obligatorio cumplimiento de consumo energético en edificios, vehículos y otros consumidores, y finalmente prestarle atención al objetivo de llegar a un transporte sustentable, asegurando el transporte colectivo digno y satisfactorio para la población. Esto último debe acompañarse con la producción de biocombustibles como el alcohol y su mezcla con la gasolina, y la producción de biodiésel con plantas oleaginosas no comestibles, como la Jatropha curcas.

Por otro lado, la producción de energía y sus equipos e instalaciones por medio de formas de gestión no estatal, descentralizada, en forma de cooperativas y desde el desarrollo local, necesita ser reforzada también con legislaciones que la apoyen y garanticen su sostenibilidad. Para esto se requiere crear un mercado nacional de equipos y tecnologías de las FRE. El futuro de la energía del país descansa progresivamente en estas formas de gestión y no deben ser desaprovechadas.

* Doctor en Ciencias Técnicas. Vicepresidente de la Asociación Mundial de Energía Eólica (WWEA). Profesor Titular y Profesor de Mérito del Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría (Ipsjae), La Habana, Cuba.
e-mail: conrado@ceter.cujae.edu.cu