EN RESUMEN
A pesar de que se esperan 12.5 millones de autos eléctricos para 2035, los funcionarios de California insisten en que la red puede proporcionar suficiente electricidad. Pero eso se basa en múltiples suposiciones, incluida la construcción de proyectos de energía solar y eólica a casi cinco veces el ritmo de la última década y que pueden no ser realistas.
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A medida que California aumenta rápidamente las ventas de automóviles y camiones eléctricos durante la próxima década, la respuesta a una pregunta crítica sigue siendo incierta: ¿Habrá suficiente electricidad para recargarlos?
Los funcionarios estatales afirman que los 12.5 millones de vehículos eléctricos que se esperan en las carreteras de California en 2035 no sobrecargarán la red. Pero su confianza en que el estado puede evitar apagones se basa en el mejor de los casos, algunos dicen que poco realista: la construcción masiva y rápida de parques eólicos y solares en alta mar, y que los conductores carguen sus automóviles fuera de las horas pico.
Según una nueva e innovadora regulación estatal, el 35 % de los nuevos modelos de automóviles de 2026 vendidos en California deben ser de cero emisiones, aumentando hasta el 100% en 2035. Dar energía a los vehículos significa que el estado debe triplicar la cantidad de electricidad producida e implementar nuevas energías de tipo solar y eólica a casi cinco veces el ritmo de la última década.
La Junta de Recursos del Aire promulgó el mandato en agosto pasado, y solo seis días después, la red eléctrica de California se vio tan afectada por las olas de calor que una alerta de emergencia sin precedentes de 10 días advirtió a los residentes que cortaran el uso de electricidad o enfrentarían cortes. La yuxtaposición del mandato y la crisis de la red provocó un escepticismo generalizado: ¿Cómo puede el estado exigir a los californianos que compren automóviles eléctricos si la red ni siquiera puede suministrar suficiente energía para pasar el verano?Al mismo tiempo que se electrifica autos y camiones, California debe, según la ley estatal, cambiar toda su energía a energías renovables para 2045. Agregando aún más presión, la última planta de energía nuclear del estado, Diablo Canyon, está programada para cerrar en 2030.
Seis días después de que California aprobara un rápido aumento de las ventas de autos eléctricos, una ola de calor desencadenó 10 días de advertencias de apagones.
¿Puede California mantener las luces encendidas con 12 millones de autos eléctricos?
Con 15 veces más autos eléctricos esperados en las carreteras de California para 2035, la cantidad de energía que consumirán crecerá exponencialmente. Pero la Comisión de Energía de California dice que seguirá siendo una pequeña fracción de toda la energía utilizada durante las horas pico, saltando del 1% en 2022 al 5% en 2030 y al 10% en 2035.
“Tenemos confianza ahora” en que la electricidad satisfará la demanda futura “y podemos planificarla”, dijo Quentin Gee, supervisor de la Comisión de Energía de California que pronostica la demanda de energía para el transporte.
Pero al establecer esas proyecciones, las agencias estatales responsables de proporcionar electricidad (la Comisión de Energía de California, el Operador Independiente del Sistema de California y la Comisión de Servicios Públicos de California) y las empresas de servicios públicos se basan en múltiples suposiciones que son muy inciertas.
“Tendremos que expandir la red a un ritmo radicalmente mucho más rápido”, dijo David Victor, profesor y codirector de la Iniciativa de Descarbonización Profunda (Deep Decarbonization Initiative) en UC San Diego. “Esto es plausible si se aplican las políticas adecuadas, pero no está garantizado. Es el mejor de los casos.
Sin embargo, la Comisión de Energía aún no ha desarrollado tales políticas o planes, lo que genera fuertes críticas por parte de expertos y legisladores en energía. No proporcionar suficiente energía lo suficientemente rápido podría poner en peligro el mandato de autos limpios de California, frustrando sus esfuerzos para combatir el cambio climático y limpiar su aire contaminado.
“Todavía no estamos en el buen camino. Si simplemente adoptamos un enfoque de ‘laissez-faire’ (dejarlo ser) con el mercado, entonces no llegaremos allí”, dijo Sascha von Meier, profesor de ingeniería eléctrica jubilado de UC Berkeley que se especializa en redes eléctricas. El estado, dijo, se está moviendo con demasiada lentitud para solucionar los obstáculos en la ubicación de nuevas plantas de energía limpia y líneas de transmisión. “La planificación y los permisos son muy urgentes”, dijo.
“Vamos a tener que expandir la red a un ritmo radicalmente mucho más rápido. Esto es plausible si se implementan las políticas correctas, pero no está garantizado. Es el mejor de los casos.”
DAVID VICTOR, INICIATIVA DE DESCARBONIZACIÓN PROFUNDA EN UC SAN DIEGO
El doble objetivo de aumentar las ventas de vehículos con cero emisiones y lograr un futuro libre de carbono solo se puede lograr, dijo Victor, si se alinean varios factores: los conductores deben evitar cargar los automóviles durante las horas de la noche cuando hay menos energía solar disponible. Deben estar en funcionamiento más de un millón de nuevas estaciones de carga. Y los parques eólicos marinos, que hoy no existen en California, deben producir rápidamente mucha energía.
Para proporcionar suficiente electricidad, California debe:
- Convencer a los conductores de que carguen sus autos fuera de las horas pico: con las nuevas tarifas con descuento, las empresas de servicios públicos están instando a los residentes a evitar cargar sus autos entre las 4 p. m. y las 9 p. m. Pero muchas personas no tienen acceso ilimitado a los cargadores en sus trabajos u hogares.
- Construir proyectos de energía solar y eólica a un ritmo sin precedentes: cambiar a todas las energías renovables requiere al menos 6 gigavatios de nuevos recursos al año durante los próximos 25 años, un ritmo que nunca antes se había alcanzado.
- Desarrollar una nueva industria gigante: los funcionarios estatales predicen que los parques eólicos marinos proporcionarán suficiente energía para alrededor de 1.5 millones de hogares para 2030 y 25 millones de hogares para 2045. Pero tales proyectos aún no están en marcha. Su planificación, la obtención de una serie de permisos y la construcción podría tomar al menos siete u ocho años.
- Construir 15 veces más cargadores públicos: se necesitarán alrededor de 1.2 millones de cargadores para los 8 millones de autos eléctricos que se esperan en California para 2030. Actualmente, alrededor de 80,000 cargadores públicos funcionan en todo el estado, y se estima que hay otros 17,000 en camino, según datos estatales.
- Expandir la tecnología del vehículo a la red: los funcionarios estatales esperan que los autos eléctricos envíen energía de regreso a la red cuando la demanda de electricidad sea alta, pero la tecnología es nueva y no ha sido probada en autos eléctricos.
Cargar de día y de noche
El cambio climático ya ha afectado la red de energía de California, especialmente durante los calurosos meses de verano cuando los residentes encienden los acondicionadores de aire al final de la tarde y al anochecer.
Proporcionar electricidad durante esas calurosas tardes de verano, cuando la gente usa más, será un desafío, dijo Gee de la Comisión de Energía de California.
“Eso es lo que nos preocupa especialmente”, dijo. “Tenemos suficiente electricidad para soportar el consumo la gran mayoría del tiempo. Es cuando tenemos esas horas pico durante esos meses difíciles”.
Se espera que la electricidad total consumida por los californianos aumente un 96% entre 2020 y 2045, mientras que se prevé que la demanda neta durante las horas pico aumente un 60%, según un estudio encargado por San Diego Gas & Electric.
A Southern California Edison le preocupa que si los conductores cobran durante las tardes del final del verano, los vehículos eléctricos puedan sobrecargar la red, dijo Brian Stonerock, director de planificación comercial y tecnología de la empresa de servicios públicos. El área de servicio de Edison incluye el desierto, donde los clientes dependen del aire acondicionado, y sus horas pico de uso son cuando la energía solar está menos disponible a medida que se pone el sol.
Las preocupaciones sobre la red “son un gran problema para nosotros”, dijo. “No queremos que la gente se confunda o pierda la confianza de que la empresa de servicios públicos podrá satisfacer sus necesidades”.
Pero para muchos conductores, cargar durante el día o tarde en la noche no es un problema: la mayoría de los autos eléctricos tienen cargadores que se pueden encender automáticamente después de las 9 p. m. Pero para algunos conductores, especialmente los que viven en apartamentos o condominios, cargar durante esas horas puede que no sea una opción.
Eso se debe a que, a diferencia de llenar un tanque de gasolina, cargar un automóvil eléctrico lleva mucho más tiempo. Es posible que los conductores no tengan un lugar confiable para estacionar sus automóviles durante largos períodos de tiempo durante el día mientras trabajan o tarde en la noche cuando están en casa. Para alentar la carga durante el día, Victor dijo que el estado debe aumentar drásticamente la cantidad de cargadores rápidos y estaciones en los lugares de trabajo.
Las preocupaciones sobre la red “son un gran problema para nosotros. No queremos que la gente se confunda o pierda la confianza de que la empresa de servicios públicos podrá satisfacer sus necesidades”.
BRIAN STONEROCK, EDISON DEL SUR DE CALIFORNIA
Los cargadores rápidos, como los supercargadores Tesla disponibles en algunos lugares públicos, pueden cargar una batería al 80% en 20 minutos a una hora. Pero la mayoría de los cargadores son mucho más lentos: un cargador de nivel uno, a menudo suministrado por los fabricantes, puede tardar entre 40 y 50 horas en cargar completamente una batería vacía. Un cargador actualizado de nivel dos puede tardar de cuatro a diez horas, según el Departamento de Transporte de EE.UU.
“Gran parte del aumento en la demanda provendrá de la electrificación del transporte y realmente dependerá de cuándo la gente cobre. Esa es una pregunta de comportamiento y tecnológica para la que realmente no sabemos las respuestas”, dijo Victor.
En 2015, la Comisión de Servicios Públicos de California ordenó a las empresas de servicios públicos propiedad de inversionistas del estado (San Diego Gas & Electric, Southern California Edison y Pacific Gas & Electric) hacer la transición de sus clientes residenciales a planes de tarifas que ofrecen precios más bajos durante las horas de menor actividad.
Por ejemplo, en el verano, cuando la energía es más cara, los clientes de PG&E pagan alrededor de 55 centavos por kilovatio-hora durante las horas pico, más del doble de los 24 centavos durante las horas valle, según el portavoz de PG&E, Paul Doherty.
Estas tarifas según el tiempo de uso han sido una estrategia “muy exitosa”, dijo Doherty. La mayoría de los clientes de PG&E aprovechan los precios más bajos: en promedio, entre el 60% y el 70% de los vehículos eléctricos en el área de servicio de PG&E se cargan durante las horas no pico.
“Tienes una red eléctrica que se apoya en los clientes para hacer más, en lugar de, en realidad y como estado, generar la energía que necesitamos para mantener las luces encendidas”.
ASAMBLEÍSTA VINCE FONG
Pero no todos los líderes estatales están convencidos de que los descuentos por sí solos convencerán a los propietarios de autos eléctricos de dejar de cargarlos por la noche.
“Avanzando hacia el futuro, me parece que la estrategia está poniendo más y más estrés y responsabilidad en el cliente”, dijo el asambleísta Vince Fong, republicano de Bakersfield, a las agencias estatales en una audiencia legislativa conjunta en noviembre. “Tienes una red eléctrica que se apoya en los clientes para hacer más, en lugar de, en realidad, como estado, generar la energía que necesitamos para mantener las luces encendidas”.
Para los clientes de PG&E, cargar un vehículo eléctrico cuando las tarifas son más bajas, entre la medianoche y las 3 p. m., equivale aproximadamente a pagar alrededor de $2 por un galón de gasolina, dijo Doherty. Pero a medida que las tarifas siguen aumentando, cargar un automóvil podría costar más que llenar un tanque de gasolina.
“El costo de la electricidad tiene una tendencia tan alta que representa una amenaza para que California cumpla sus objetivos”, dijo Mark Toney, director ejecutivo del grupo de defensa Utility Reform Network.
Una carrera para reemplazar el gas natural y la energía nuclear con energía solar y eólica
California pronto perderá importantes fuentes de electricidad: la planta de energía nuclear Diablo Canyon y al menos cuatro plantas costeras de gas natural. Combinados, la energía nuclear y el gas natural proporcionan casi la mitad de la electricidad total que se consume en California.Para reemplazarlos, la Comisión de Servicios Públicos del estado ordenó a las empresas de servicios públicos que para 2026 adquieran 11,5 gigavatios de nuevos recursos de energía renovable , o lo suficiente para abastecer a 2,5 millones de hogares.
Un nuevo mandato estatal requiere que el 60% del suministro de energía de California provenga de energías renovables para 2030, casi el doble de la cantidad de 2022.
Y para 2045, la combinación de energía solar y eólica debe cuadriplicarse, según la Comisión de Energía de California. Eso es alrededor de 69 gigavatios de granjas solares a gran escala, frente a los 12,5 gigavatios, más el triple de la cantidad de energía solar en el techo y el doble de la cantidad de energía eólica terrestre.
El objetivo de California de construir al menos 6 gigavatios de energía solar y eólica y almacenamiento de baterías por año durante los próximos 25 años es desalentador, dado que en la última década, se construyó en promedio solo 1 gigavatio de energía solar y 0,3 gigavatios de energía eólica por año. En los últimos tres años, el ritmo se aceleró, con más de 4 gigavatios agregados anualmente, según muestran los datos estatales.
Las granjas solares enfrentan grandes obstáculos: materiales insuficientes para las baterías de almacenamiento de energía y la necesidad de más líneas de transmisión, especialmente en el Valle Central, un lugar privilegiado para la energía solar, dijo Shannon Eddy, directora ejecutiva de la Asociación Solar a Gran Escala.
También hay algunos rechazos al estilo “no en mi patio trasero” en el desierto y otras comunidades rurales. El condado de San Bernardino prohibió las granjas solares en más de un millón de acres y se rechazaron dos proyectos en los condados de Lake y Humboldt.
Para acelerar los proyectos de energía limpia, Newsom y la Legislatura promulgaron una nueva ley controvertida que permite a las agencias estatales usurpar el control de los gobiernos locales para ubicar proyectos solares, eólicos y algunos de respaldo de batería.
Alex Breckel de Clean Air Task Force, un grupo de defensa del medio ambiente, dijo que los objetivos de energía limpia del estado son alcanzables. Aún así, dijo, la nueva generación, el almacenamiento de energía, los sistemas de distribución y las líneas de transmisión llevarán un tiempo considerable para implementarse.
El estado debe garantizar que la transición a la electricidad limpia proteja el medio ambiente, sea asequible y equitativa, y evite demoras y problemas de ubicación, dijo Breckel. Es por eso que California necesita un plan sólido de implementación de energía limpia y asignar una agencia líder en lugar de depender de estrategias fragmentadas, dijo.
“¿Está el estado en camino de lograr sus objetivos de energía limpia? Ahora mismo, no hay nadie que pueda darte una respuesta definitiva. Una mayor transparencia en un plan que va de aquí para allá cada año donde podemos seguir el progreso realmente ayudará a responder esa pregunta”, dijo Breckel.
“¿Está el estado en camino de lograr sus objetivos de energía limpia? En este momento, no hay nadie que pueda darte una respuesta definitiva”.
ALEX BRECKEL, GRUPO DE TRABAJO DE AIRE LIMPIO
Varios legisladores dicen que el estado no se está moviendo lo suficientemente rápido.
El asambleísta Phil Ting, demócrata del condado de San Mateo, criticó a las agencias estatales en la audiencia de noviembre y dijo que no tienen una forma clara de acelerar nuevos proyectos de energía limpia.
“Lo que me está diciendo es ‘estamos trabajando en ello y no tenemos idea de cuándo mejoraremos el sistema’ y no hay nada que me esté diciendo que podamos hacer como estado para mejorar”, dijo. “Tu respuesta no es apropiada en absoluto… Es muy preocupante”, agregó.
Ting expresó su frustración porque los líderes estatales estaban “retrocediendo” al extender la vida útil de Diablo Canyon hasta 2030 y algunas plantas de combustibles fósiles. Por temor a apagones de emergencia como los que afectaron al estado en 2020, Newsom y la Legislatura permitieron el verano pasado que algunas plantas de gas natural que se suponía que iban a desconectarse este año siguieran operando después de 2023, y quizás mucho más.
La asambleísta Luz Rivas, demócrata del Valle de San Fernando, dijo que las comunidades de bajos ingresos cercanas a las plantas de gas seguirán sufriendo más si el estado continúa extendiendo sus fechas de caducidad.
“No podemos olvidarnos de los costos que las comunidades de bajos ingresos como la mía soportarán por esto”, dijo Rivas y agregó que “muchas comunidades desfavorecidas en todo el estado soportan la peor parte de los impactos” de la contaminación de los combustibles fósiles y el calor extremo del cambio climático.
Vince Fong
State Assembly, District 32 (Bakersfield)
State Assembly, District 32 (Bakersfield)
Phil Ting
State Assembly, District 19 (San Francisco)
State Assembly, District 19 (San Francisco)
Luz Rivas
State Assembly, District 43 (Arleta)
State Assembly, District 43 (Arleta)
Siva Gunda, miembro de la Comisión de Energía de California, reconoció que el estado “debe mejorar para asegurarse de que estamos en camino de retirar la generación de combustibles fósiles y no sobrecargar a las comunidades”.
Gunda dijo que la comisión tendrá un informe para los legisladores a finales de este año. “Tienes toda la razón en que necesitamos una estrategia a largo plazo para asegurarnos de que podamos superar los picos con recursos limpios”, dijo a los legisladores.
Poniendo esperanzas en los parques eólicos
California está apostando por parques eólicos gigantes en el océano para fortalecer la red y cumplir con sus objetivos de energía renovable. Los ambiciosos objetivos de energía eólica marina del estado se basan en la promesa del presidente Joe Biden para 2021 de implementar 30 gigavatios de energía eólica marina a nivel nacional para 2030. Newsom espera agregar entre 2 y 5 gigavatios de energía eólica marina frente a las costas de California para 2030. En última instancia, el estado tiene como objetivo producir al menos 25 gigavatios de energía eólica marina para 2045, el compromiso más audaz que haya hecho cualquier estado. Eso podría suministrar electricidad a 25 millones de hogares.
El pasado 6 de diciembre fue un día histórico: se llevó a cabo la primera subasta de arrendamientos de energía eólica en aguas de California, con 43 empresas arrendando 583 millas cuadradas en cinco áreas frente a Morro Bay y el condado de Humboldt. Estas aguas profundas del océano tienen el potencial de producir más de 4,5 gigavatios, suficiente para alimentar alrededor de 1,5 millones de hogares .
Eso suena prometedor, pero el estado confía sus esperanzas en un sector emergente que aún no existe en California, y se avecinan grandes obstáculos regulatorios y tecnológicos.
California necesitará puertos ampliados, y los desarrolladores primero deben presentar planes detallados sobre el costo y la escala de un proyecto antes de enfrentar revisiones ambientales extensas.
Adam Stern, director ejecutivo del grupo de la industria Offshore Wind California, dijo que solo el proceso de planificación y regulación podría llevar de cinco a seis años. Instalar las turbinas masivas, con palas más grandes que un campo de fútbol, y construir líneas de transmisión y una planta de producción en tierra tomaría otros dos o tres años, dijo Stern.
“Es un gran desafío”, dijo Stern. “Requerirá mucha coordinación, mucha inversión y mucha colaboración entre los diferentes tipos de partes interesadas, la industria gubernamental, las organizaciones no gubernamentales y los sindicatos”.
Los parques eólicos marinos “ofrecen la promesa de mucha energía limpia… cuando más la necesitamos. A pesar de lo difícil que será, tengo mucho optimismo de que podemos lograrlo”.
ADAM STERN, ENERGÍA EÓLICA MARINA DE CALIFORNIA
Las turbinas eólicas marinas actuales frente a la costa este están fijadas al fondo del océano en aguas poco profundas. Pero las turbinas de California serían las primeras en la nación en flotar en plataformas ancladas por cables en aguas que alcanzan aproximadamente media milla de profundidad.
Esta nueva tecnología no será barata. El costo de producir la energía promedia alrededor de $84 por megavatio-hora, más que la mayoría de las otras fuentes de energía, según el Departamento de Energía de EE.UU.
Aún así, el potencial de la energía eólica marina es enorme. La energía eólica tiende a ser más fuerte en el océano que en la tierra, lo que la hace valiosa en momentos en que las energías renovables como la eólica y la solar tradicionales no pueden producir suficiente energía. Los vientos de la costa también son más fuertes al final de la tarde y al anochecer, que es exactamente cuando, especialmente en el verano, aumenta la demanda de electricidad.
Los parques eólicos marinos “ofrecen la promesa de mucha energía limpia en el momento del día y la temporada en que más la necesitamos”, dijo Stern. “A pesar de lo difícil que será, tengo mucho optimismo de que podemos lograrlo”.
Se necesitan más de un millón de cargadores
A medida que aumenten los autos eléctricos, también lo hará la demanda de cargadores públicos. California cuenta con unos 838,000 coches eléctricos e híbridos enchufables. Para 2030, se necesitarán alrededor de 1.2 millones de cargadores para 8 millones de vehículos, según un informe estatal. Actualmente, solo se han instalado alrededor de 80,000 cargadores públicos en todo el estado, con otros 17,000 en camino, según datos estatales. La meta es 250,000 para 2025.
En su mayoría, las empresas privadas se encargan de instalarlos, aunque las subvenciones estatales ayudan. Un cargador estándar de nivel 2 podría costar entre $7,000 y $11,000, mientras que la carga rápida directa cuesta entre $100,000 y $120,000 cada uno, según la Comisión de Energía de California.
California está implementando nuevos cargadores con fondos de una inversión de $8,900 millones para incentivos de vehículos eléctricos del presupuesto de este año. Esos dólares se están utilizando para 170,000 cargadores nuevos.
Además, California también recibió $384 millones en fondos federales el año pasado para ayudarlo a construir una red de carga de 6,600 millas en todo el estado e implementar 1.2 millones de cargadores para 2030, según la Comisión de Energía de California.
“Todos los principales fabricantes de automóviles del mundo ahora están fabricando vehículos eléctricos y necesitamos que sea posible cargarlos en todas partes del estado para todos”, dijo David Hochschild, quien preside la Comisión de Energía de California.
Incertidumbre de la tecnología del vehículo a la red
Asegurar la estabilidad de la red también requiere una gran inversión en almacenamiento de energía, lo que puede ayudar a proporcionar energía durante los momentos de máxima demanda. Un método se llama integración del vehículo a la red, donde la energía puede ser reabsorbida por la red cuando el vehículo está estacionado.
Hasta el momento, los únicos proyectos que existen en California son para autobuses. San Diego Gas & Electric y una compañía de baterías implementaron un proyecto único en su tipo con autobuses que tienen una capacidad de batería cinco veces mayor que la de un automóvil eléctrico.
La tecnología aún se encuentra en las primeras etapas, no se ha probado con otros vehículos eléctricos y no está claro cuándo estará lista.
Rajit Gadh, director del Centro de Investigación de Energía de Red Inteligente de UCLA, dijo que existen desafíos.
Es posible que algunos propietarios de automóviles no deseen utilizar la tecnología porque les preocupa que pueda afectar la vida útil de la batería de su automóvil. Si bien los estudios no han informado daños a la batería, convencer a los consumidores podría ser un proceso lento y difícil, dijo. Las empresas de servicios públicos tendrán que convencerlos con tarifas más baratas y otros incentivos para que funcione.
Al igual que con muchos de los problemas relacionados con la energía y los vehículos eléctricos, “es cuestión de tiempo, educación, conciencia e incentivos”, dijo Gadh.
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