El inminente corte de energía: ¿Watt está de acuerdo con eso?

Por Steve Goreham

Publicado originalmente en Examinador de Washington.

La gente de los países desarrollados da por sentada la abundancia de electricidad. Cuando se les pregunta de dónde viene la electricidad, la mayoría señala su toma de corriente. Pero muchos estados de Estados Unidos se dirigen a una escasez grave y duradera de energía eléctrica que no se ha visto en décadas, impulsada por la creciente demanda de la revolución de la inteligencia artificial y los mandatos para adoptar energía ecológica.

Durante 20 años, la política energética estadounidense ha estado dominada por los esfuerzos para tratar de «reducir» el calentamiento global, que se cree es causado por las emisiones humanas de gases de efecto invernadero. En 2021, el presidente Joe Biden pidió un sector eléctrico 100% libre de carbono para 2035. Veintitrés estados han promulgado estatutos o emitido órdenes ejecutivas para lograr la generación de electricidad Net Zero para 2050.

Debido a los mandatos Net Zero, los operadores de redes estadounidenses han pasado las últimas dos décadas reemplazando centrales eléctricas alimentadas con carbón por plantas de gas natural, turbinas eólicas e instalaciones solares. Se han cerrado más de 200 plantas de carbón, lo que ha reducido la producción de electricidad a partir del carbón en casi un 60% desde 2007. De 2000 a 2023, la producción eólica y solar aumentó de casi cero a un 14,1% combinado de la producción estadounidense. Durante el mismo período, el gas natural aumentó del 16,2% al 43,1% de la generación de energía.

Estos esfuerzos por hacer la transición del carbón a la energía eólica y solar fueron posibles porque la demanda estadounidense de electricidad se mantuvo casi estable entre 2007 y 2023, en alrededor de 4,1 millones de gigavatios-hora. Pero los operadores de redes en muchos estados ahora enfrentan un aumento sin precedentes en la demanda de electricidad.

La transición forzada hacia la energía verde impulsa tres nuevas fuentes de demanda energética. En primer lugar, 22 estados tienen ahora mandatos de vehículos de cero emisiones, que pretenden prohibir la venta de automóviles con motores de combustión interna para 2035, o una fecha objetivo similar. En marzo, la Agencia de Protección Ambiental finalizó regulaciones que intentan obligar a que alrededor del 40% de los vehículos ligeros nuevos vendidos para 2030 sean eléctricos. California y la EPA también promulgaron recientemente regulaciones para obligar a la industria de camiones pesados ​​a realizar la transición a camiones eléctricos. En la medida en que se adopten los vehículos eléctricos (EV), será necesario que la red entregue grandes cantidades de energía adicional.

En segundo lugar, ciudades y condados de siete estados han prohibido los aparatos de gas en la construcción de viviendas nuevas, como en la ciudad de Nueva York. En un estudio de 2022, la ISO de Nueva Inglaterra concluyó que un cambio de electrodomésticos de gas a eléctricos en Nueva Inglaterra requeriría más electricidad nueva que un cambio a vehículos eléctricos.

En tercer lugar, el gobierno federal de Estados Unidos propone establecer una nueva industria de combustible de hidrógeno verde. Se han destinado 7.000 millones de dólares a «centros regionales de hidrógeno» para intentar estimular la producción de hidrógeno. El hidrógeno verde se produce por electrólisis del agua y utiliza grandes cantidades de electricidad. Para producir un kilogramo de hidrógeno a partir de electrólisis se requieren de 50 a 55 kilovatios-hora de electricidad, que es aproximadamente el doble de la electricidad diaria utilizada por un hogar típico de Estados Unidos. Los planes exigen la producción de miles de millones de kilogramos de hidrógeno verde.

Pero la electricidad necesaria para la nueva revolución de la inteligencia artificial (IA) será mayor que la necesaria para los vehículos eléctricos, los electrodomésticos y el hidrógeno verde combinados. Amazon, Alphabet, Meta, Microsoft y docenas de otras empresas están construyendo enormes centros de datos nuevos de varios acres. Además de las nuevas instalaciones, los servidores de los 2.700 centros de datos del país se están actualizando con nuevas tarjetas de procesamiento de alto rendimiento, lo que aumenta entre seis y diez veces el consumo de energía de los centros de datos. Hoy en día, los centros de datos utilizan alrededor del 4% de la electricidad estadounidense, pero se espera que la revolución de la IA aumente esa demanda a más del 20% del consumo de electricidad de Estados Unidos en la próxima década. La generación de criptomonedas, como Bitcoin, también utiliza grandes cantidades de electricidad.

El rápido aumento de la demanda de energía debido a la revolución de la inteligencia artificial y los vehículos eléctricos, los electrodomésticos y la propuesta industria del combustible de hidrógeno han tomado por sorpresa a los operadores de la red estadounidense. Estamos entrando en una década en la que la demanda de electricidad superará por un amplio margen lo que se puede suministrar.

Se espera que el mercado de centros de datos del estado de Nueva York crezca más del 50% entre 2023 y 2030. Se prevé que la demanda de electricidad en Virginia se duplicará con creces para 2035, impulsada por el crecimiento de los centros de datos. California, Georgia, Texas y el noroeste del Pacífico proyectan grandes aumentos en la demanda de energía eléctrica. Jason Shaw, presidente de la Comisión de Servicios Públicos de Georgia, afirmó: “Cuando miras las cifras, es impactante… Te hace rascarte la cabeza y preguntarte cómo terminamos en esta situación. ¿Cómo fueron las proyecciones tan lejanas? Esto creó un desafío que nunca antes habíamos visto».

La próxima escasez de energía producirá dos impactos económicos importantes. En primer lugar, las empresas eléctricas frenarán el cierre prematuro de las centrales nucleares, de carbón y de gas. Será imposible construir suficientes generadores eólicos y solares nuevos para proporcionar la electricidad necesaria para satisfacer la nueva demanda de centros de datos de IA, y mucho menos las necesidades de vehículos eléctricos, electrodomésticos y electrolizadores de hidrógeno.

Ya vemos esfuerzos para extender la vida operativa de las centrales eléctricas cuyo cierre estaba previsto. La planta nuclear de Diablo Canyon en California, cuyo cierre estaba previsto para 2025, ha sido ampliada para operar hasta 2030. La planta nuclear Palisades en Michigan ha estado inactiva desde mayo de 2022, pero ahora ha recibido 1.500 millones de dólares del gobierno federal para reiniciar sus operaciones. Las centrales eléctricas alimentadas con carbón ubicadas en muchos estados del Medio Oeste probablemente seguirán funcionando durante las próximas décadas.

El segundo impacto económico será el rápido aumento de los precios de la electricidad, impulsado por una creciente disparidad entre la oferta y la demanda de energía. Los precios más altos reducirán la demanda de bombas de calor respaldadas por el movimiento de energía verde, que seguirán costando más que las calderas de gas natural y propano en las regiones frías. Los vehículos eléctricos serán más caros de cargar y las instalaciones públicas de carga de vehículos eléctricos tendrán dificultades para ser rentables. Los coches de gasolina tendrán ventajas de costes en las próximas décadas.

La transición a los camiones pesados ​​eléctricos fracasará. Cargar camiones pesados ​​requiere enormes cantidades de energía. El sitio de carga de camiones de South El Monte en California, el primero de su tipo, está diseñado para cargar simultáneamente hasta 32 camiones pesados. Pero cuando está completamente cargada, esta instalación utiliza más electricidad que la que consume una ciudad de California con una población de 200.000 habitantes, como San Bernardino o Huntington Beach.

Los esfuerzos por establecer una industria de combustible de hidrógeno verde, utilizando electrolizadores, sólo producirán un mercado pequeño. Los altos costos de la electricidad harán que el hidrógeno procedente de la electrólisis sea demasiado caro para alimentar las industrias química, siderúrgica y otras industrias pesadas.

Y es probable que la próxima escasez de energía en Estados Unidos se prolongue. Las empresas de servicios públicos estadounidenses han desperdiciado muchas inversiones de capital en las últimas décadas construyendo sistemas eólicos y solares intermitentes que no producen mucha electricidad. Al mismo tiempo, el parque de centrales nucleares estadounidenses ha ido envejeciendo.

Hoy en día, 94 plantas nucleares en funcionamiento proporcionan alrededor del 19 por ciento de la energía de Estados Unidos. En las últimas dos décadas, se han cerrado diez plantas nucleares y sólo se han puesto en funcionamiento cuatro nuevas plantas. Las otras 90 plantas comenzaron a funcionar entre 1970 y 1990.

Dieciséis de estas plantas tienen 50 años o más y otras 38 tienen entre 40 y 50 años. La buena noticia es que la vida de estos implantes se puede extender a 60 años o más. Pero dentro de diez años, a medida que los operadores de la red avancen en cerrar la brecha entre la oferta y la demanda de energía, muchas de estas plantas nucleares necesitarán ser renovadas o reemplazadas.

El mayor impacto se producirá en los esfuerzos por hacer la transición a una red eléctrica Net Zero. El próximo corte de energía obstaculizará estos esfuerzos. Será imposible servir a la vez a la revolución de la inteligencia artificial y seguir una transición hacia los sistemas eólico y solar. La transición a la energía verde se sacrificará en favor de generar suficiente energía eléctrica.

Steve Goreham es orador sobre energía, medio ambiente y políticas públicas y autor del nuevo libro más vendido. Desglose ecológico: la próxima escasez de energía renovable.

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