Red eléctrica de China: La brecha entre la expansión y la capacidad de la red: un desafío en la integración de energías renovables en la red – Imagen: Xpert.Digital
Red eléctrica al límite: el desafío de las energías renovables en China
Desperdicio de energía a pesar de récords: la expansión de la energía solar y eólica en China
China se ha posicionado como líder mundial en la expansión de las energías renovables, pero enfrenta importantes desafíos para integrar esta capacidad en su red eléctrica nacional. A pesar de las instalaciones récord de plantas solares y eólicas, una parte significativa de la electricidad verde generada se ve restringida —es decir, no se inyecta a la red— debido a que la infraestructura de la red no puede seguir el ritmo de la rápida expansión. Esta discrepancia genera un considerable desperdicio de energía y dificulta la transición efectiva hacia un sistema energético más sostenible. El gobierno chino ha reconocido este problema y está desarrollando diversas estrategias para mejorar la integración de la red, incluyendo inversiones masivas en líneas de transmisión de ultraalta tensión, ajustes en las cuotas de restricción y la promoción de tecnologías de almacenamiento de energía.
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La expansión sin precedentes de las energías renovables en China
China ha experimentado una expansión sin precedentes de su capacidad de energía eólica y solar en los últimos años. El país lidera el desarrollo mundial, instalando el doble de capacidad que el resto del mundo en conjunto. Solo en los primeros siete meses de 2023, China instaló casi 100 gigavatios de nueva capacidad solar, superando ya el récord de todo el año 2022. A finales de 2023, la capacidad fotovoltaica instalada alcanzó casi 610 gigavatios, de los cuales más de un tercio se añadió solo ese año.
El impulso de crecimiento continuó en 2024. En los primeros nueve meses del año, ya se habían instalado 200 gigavatios de capacidad de energía eólica y solar, con una previsión de entre 250 y 300 gigavatios para todo el año. Este crecimiento explosivo supera significativamente el promedio anterior de 100 a 130 gigavatios anuales entre 2020 y 2022. Global Energy Monitor estima que China podría alcanzar fácilmente una capacidad instalada de energía eólica y solar de 1200 gigavatios para finales de 2024, seis años antes del objetivo establecido por el presidente Xi Jinping.
Las ambiciones de China en el sector de las energías renovables son particularmente evidentes en sus megacentrales eólicas y solares planificadas. La primera oleada de estos proyectos a gran escala, con una capacidad total de 97 gigavatios, se anunció en 2021 y entró en funcionamiento, en gran medida, según lo previsto, en 2023. Se prevén 503 gigavatios adicionales para la segunda y la tercera oleada, cuya conexión a la red está prevista entre 2025 y 2030.
El problema de la reducción: el desperdicio de energía renovable
A pesar de estas impresionantes cifras, China se enfrenta a un problema fundamental: una parte significativa de la energía renovable que genera no se utiliza. Este fenómeno se conoce como restricción, un proceso que impide a los productores de electricidad inyectar la energía generada en la red de distribución.
La historia de las restricciones en China se remonta a mediados de la década de 2010. En aquel entonces, las tasas de restricción en algunas provincias alcanzaron niveles alarmantes del 40 % al 50 %, lo que significa que casi la mitad de la energía renovable potencialmente generada quedó sin utilizar. Para abordar este problema, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma (CNDR) y la Administración Nacional de Energía (AEN) introdujeron un límite de restricción del 5 % en 2018. Esta regulación estipulaba que las tasas de utilización de los proyectos de energía solar y eólica en ciertas provincias chinas no podían caer por debajo del 95 %.
Sin embargo, la implementación de esta política tuvo consecuencias imprevistas: impuso estrictas restricciones a la escala de los proyectos de energías renovables, especialmente en regiones con altas tasas de restricción. La aprobación y el desarrollo de nuevos proyectos se vieron gravemente obstaculizados, ya que muchos tuvieron dificultades para obtener la licencia de planificación.
Un cambio significativo en esta política se perfila en 2024. La NEA y la Corporación Estatal de Red Eléctrica de China (SGCC) están considerando aumentar la tasa de restricción permitida del 5 % al 10 %. Esta duplicación de la tasa de restricción permitida supone un reconocimiento de que el problema de integración de la red persiste y no se puede resolver por completo a corto plazo.
Razones de la falta de integración de la red
La principal razón de la falta de integración de las energías renovables en China reside en el desajuste geográfico entre generación y consumo. Las mejores condiciones para la energía eólica y solar se encuentran en las provincias del noroeste y norte de China, donde predominan las grandes centrales solares y eólicas. Sin embargo, la mayor parte de la demanda eléctrica se concentra en las áreas metropolitanas industrializadas y los centros industriales de la costa este: aproximadamente el 70 % de la electricidad de China se consume en el sureste.
Esta situación supone un enorme desafío, ya que las instalaciones de producción se encuentran a hasta 3.000 kilómetros de los principales centros de consumo. A distancias tan largas, la transmisión de electricidad resulta ineficiente sin una infraestructura especializada, ya que las pérdidas son excesivas. Un ejemplo claro de este problema es el parque eólico más grande del mundo, situado en Ulanqab (Mongolia Interior). Aunque partes de esta central, con una capacidad de seis gigavatios, se completaron ya en 2020, solo un aerogenerador se conectó a la red en la primavera de 2023.
Otro problema estructural es el desequilibrio entre las inversiones en generación de energías renovables y la expansión de la red eléctrica. Si bien China está invirtiendo sumas récord en la expansión de las energías renovables, las inversiones en la red eléctrica siguen siendo comparativamente bajas. Las inversiones en la red eléctrica en China se mantuvieron prácticamente estables entre 2021 y 2023 en comparación con el período 2018-2020, a pesar del crecimiento exponencial de las energías renovables.
Además, el mercado eléctrico chino sigue siendo muy inflexible. El comercio de electricidad entre provincias se ve obstaculizado por intereses políticos y trabas burocráticas, lo que dificulta aún más la distribución eficiente de las energías renovables.
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Un acto de equilibrio en el sector energético: comparación entre el carbón y las energías renovables en China
Medidas políticas e inversiones para resolver el problema
El gobierno chino ha reconocido el problema y está trabajando en diversas soluciones. Un elemento clave es la expansión de la red de ultra alta tensión (UHV), que permite la transmisión eficiente de electricidad a largas distancias. China es líder mundial en este campo y está invirtiendo fuertemente en esta tecnología.
Los primeros proyectos piloto de grandes centrales eólicas y solares en las regiones occidentales de China se iniciaron a principios de la década de 2000. Su objetivo era, por un lado, electrificar regiones locales donde muchos hogares aún carecían de electricidad y, por otro, abastecer de energía al sudeste industrializado.
Los dos operadores estatales de la red eléctrica, State Grid y China Southern Grid, han anunciado objetivos de inversión multimillonarios y sin precedentes para mejorar la infraestructura de la red. La construcción de la primera línea eléctrica de alta tensión, que conecta un proyecto de energía renovable en el norte de Ningxia con la provincia de Hunan, en el sureste, comenzó en junio de 2023. Los expertos estiman que la construcción de esta línea podría completarse en 2025.
Se estima que en 2024 China invertirá más de 80 000 millones de euros en la expansión de su red eléctrica. Si bien se trata de una suma considerable, resulta insuficiente para seguir el ritmo de la rápida expansión de las energías renovables. Los expertos de Agora Energiewende recomiendan que las inversiones en la red eléctrica se alineen con las inversiones récord en generación de energías renovables.
Enfoques innovadores para mejorar la integración de la red
Además de expandir su red eléctrica, China también está implementando enfoques innovadores para integrar mejor las energías renovables. Un enfoque destacado es la integración de vehículos eléctricos en la red. En enero de 2024, el gobierno chino publicó directrices de implementación para mejorar la interacción de los vehículos eléctricos e híbridos enchufables con la red eléctrica.
El programa tiene como objetivo establecer un sistema nacional de normas técnicas para la interacción entre vehículos y red y un mecanismo tarifario para la carga bidireccional para 2025. Para 2030, se implementará a gran escala la carga bidireccional gestionada, con el objetivo de que los vehículos eléctricos proporcionen "decenas de millones de kilovatios de flexibilidad bidireccional para la capacidad reguladora del sistema eléctrico".
Las estaciones de intercambio de baterías, muy extendidas en China, también contribuyen a la estabilidad de la red. Por ejemplo, el fabricante de coches eléctricos Nio comenzó a probar estaciones de intercambio de baterías capaces de devolver electricidad a la red ya en 2022.
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La doble estrategia: carbón y energías renovables
Un aspecto destacable de la política energética de China es que, a pesar de la enorme expansión de las energías renovables, la generación de energía a partir de carbón continúa creciendo. En 2024, la actividad de construcción de centrales eléctricas de carbón alcanzó los 94,5 gigavatios, el nivel más alto desde 2015. Además, el país aprobó 66,7 gigavatios de nueva capacidad de centrales eléctricas de carbón, con un aumento de las aprobaciones especialmente en el segundo semestre del año.
Esta estrategia paralela plantea interrogantes sobre la transformación energética a largo plazo de China. En lugar de sustituir el carbón, se está incorporando energía limpia al sistema existente basado en combustibles fósiles, lo que dificulta la transición prevista hacia un sector energético basado en energías renovables. Más del 75 % de la capacidad de las centrales eléctricas de carbón recién aprobadas en 2024 fue financiada por empresas mineras o energéticas con operaciones de carbón, lo que refuerza el dominio del carbón incluso cuando los fundamentos del mercado no justifican la expansión.
Sin embargo, también hay avances positivos: la expansión de las energías renovables ha contribuido a reducir la proporción de generación de energía a partir de carbón en China a un mínimo histórico del 53 por ciento en mayo de 2024. Esto sugiere que, a pesar de las estrategias paralelas que se están siguiendo, las energías renovables están ganando importancia lentamente.
El equilibrio de China: la integración de redes y el camino hacia un futuro verde
Los desafíos de la integración de la red eléctrica no disuadirán a China de continuar con sus enormes inversiones en energías renovables. Según S&P Global Ratings, la expansión de las energías renovables en China continuará a pesar de los aumentos previstos en las tasas de restricción. Los analistas prevén que los operadores tendrán que aguantar las dificultades hasta que se resuelvan los problemas del proceso de transición.
Se están desarrollando soluciones al problema de la restricción, incluyendo mayores inversiones en tecnología de transmisión y soluciones de almacenamiento, pero su implementación llevará tiempo. Para los operadores, esto significa que deben ser más selectivos y priorizar las inversiones en regiones con políticas eléctricas locales más favorables y una mejor relación entre la oferta y la demanda.
La experiencia de China en la integración de las energías renovables a la red eléctrica tiene relevancia global. Como el mayor emisor mundial de gases de efecto invernadero y, al mismo tiempo, un país líder en la expansión de las energías renovables, el éxito o el fracaso de China en la integración de estas energías podría tener un impacto decisivo en los esfuerzos globales de protección del clima.
Cerrando la brecha
La falta de integración de las energías renovables en la red eléctrica de China supone un importante desafío para la transición energética del país. A pesar del impresionante progreso en la expansión de la capacidad eólica y solar, el problema de la reducción de la demanda persiste, lo que genera un considerable desperdicio de energía. El desajuste geográfico entre la generación y el consumo de energía, la inversión insuficiente en la red eléctrica y la rigidez del mercado eléctrico son las principales causas de este desafío.
El gobierno chino reconoce este problema y está adoptando diversas medidas, como inversiones masivas en la red de ultraalta tensión, ajustes en las cuotas de reducción y enfoques innovadores como la integración de vehículos eléctricos en la red. Al mismo tiempo, continúa con su estrategia paralela de expansión de las centrales eléctricas de carbón, lo que plantea interrogantes sobre la transformación a largo plazo.
La competencia entre el carbón y las energías renovables se está intensificando, con la generación de energía eólica y solar cada vez más restringida, especialmente en el cuarto trimestre de 2024. Para garantizar una transición energética exitosa, China deberá aumentar significativamente la inversión en su red eléctrica y flexibilizar el mercado. Solo así podrá el país aprovechar al máximo el potencial de su impresionante capacidad de energía renovable y contribuir eficazmente a la protección del clima global.
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