La preocupación por el cambio climático y la contaminación urbana están llevando a gobiernos y consumidores a hacer una rápida transición hacia los vehículos eléctricos. Los precios de las baterías han descendido, y los automóviles eléctricos son cada vez más competitivos frente a los vehículos estándar a gasolina. Antes de la pandemia de Covid-19, tanto las ventas mundiales como las nuevas matriculaciones de vehículos eléctricos habían comenzado a aumentar exponencialmente, en una tendencia liderada por Estados Unidos, China y Europa. Pese a que esta transición puede verse dificultada por la inminente recesión, el número mundial de vehículos eléctricos aún puede aumentar un 36% anual hasta alcanzar más de treinta veces los niveles actuales para 2030. Este cambio radical no solo transformaría el transporte en toda América Latina y el Caribe, sino que además reduciría las emisiones de dióxido de carbono y la contaminación atmosférica en pos de un medio ambiente más limpio.
Esta transición, tal como se ha señalado en la publicación insignia Desarrollo en las Américas (DIA) 2020, depende esencialmente de las medidas gubernamentales, en particular, de cómo las normativas afecten el precio de la electricidad según la hora del día. Uno de los aspectos más importantes, pero a menudo ignorado, es la necesidad de introducir incentivos que garanticen que la demanda de energía eléctrica se distribuya de manera más uniforme en lugar de que aumente por la noche cuando las personas regresan a sus hogares, utilizan aparatos eléctricos y tal vez desean cargar sus vehículos.
La distribución horaria de la demanda es crucial, sobre todo en países como Argentina, Chile y México, donde entre el 70% y el 80% de la electricidad de la red proviene de fuentes fósiles, como el diésel, el gas natural y el carbón. Si la recarga de los vehículos eléctricos se realiza por la noche, durante las horas de mayor demanda de electricidad y cuando hay menos disponibilidad de energía solar, esto podría dar lugar a picos en las emisiones de carbono y de otros contaminantes, así como a un incremento de los costos. Lo cual, a su vez, reduciría los incentivos para la adopción de un transporte limpio.
Examinando la recarga de vehículos eléctricos en Texas
Texas, cuya producción eléctrica se basa igualmente en gran medida en los combustibles fósiles (aunque la energía eólica ha aumentado rápidamente, y en 2017 representó el 17% de la generación total), proporciona un fascinante estudio de caso que aporta lecciones importantes para América Latina y el Caribe. En un reciente documento informativo para la publicación insignia DIA 2020, analicé el rol de la matriz energética existente y las necesidades para satisfacer de manera más eficiente la creciente demanda para la recarga de vehículos eléctricos domésticos.
Gráfico 1. Los precios de la electricidad por hora y el aumento de los daños ambientales de la generación de energía en Texas
Fuente: Elaboración del autor basada en datos de ERCOT.
A partir de datos detallados por hora sobre la generación y demanda de electricidad y las emisiones de dióxido de carbono y de contaminantes atmosféricos (SO2, NOx y PM2,5) en Texas, modelé el mercado mayorista de la electricidad para evaluar cómo debería distribuirse la recarga de vehículos eléctricos domésticos a lo largo del día con el fin de reducir los costos de generación eléctrica y minimizar los daños ambientales. El patrón de recarga ideal es directamente opuesto a las tendencias actuales. Aun cuando la recarga de vehículos eléctricos ocurre sobre todo por la noche (6:00 p.m. a 11:00 p.m.), esta debería hacerse principalmente durante las primeras horas del día (media noche a 4:00 a.m.). No obstante, incluso con los ineficientes patrones de recarga actuales, los vehículos eléctricos domésticos emiten menos dióxido de carbono y óxido de nitrógeno que el vehículo promedio de pasajeros a gasolina en Texas.
La necesidad de una mejor estructura de tarifas
Estos resultados sugieren la necesidad de reconsiderar las normativas y las tarifas en materia de electricidad, dado el auge de los vehículos eléctricos. Una tarifa de electricidad día-noche que refleje los costos sociales (costos de generación y daños ambientales) podría incentivar a los usuarios a cargar sus vehículos durante las horas del día más convenientes. Una tarifa de electricidad detallada por hora que evidencie todos los matices de los costos y daños proporcionará los mayores beneficios, ya que podría conducir a la adopción generalizada de cargadores automáticos, los cuales podrían ayudar a distribuir la creciente recarga de vehículos eléctricos a lo largo del día.
Gráfico 2. Perfiles de recarga actuales y eficientes en Texas
Fuente: Elaboración del autor basada en simulaciones y datos de ERCOT.
Notas: Las franjas representan un intervalo de confianza del 95 por ciento, mientras que las líneas sólidas representan los promedios.
Naturalmente, las redes eléctricas de América Latina y el Caribe son distintas a la de Texas. La mejor solución para la región dependerá de la matriz eléctrica de cada país, y su evolución a futuro. En el caso de las redes eléctricas que dependen en gran medida de los combustibles fósiles, como ocurre en México, Argentina y Chile, también funciona la lógica de cargar los vehículos durante las primeras horas del día, cuando hay poca demanda y precios bajos. Sin embargo, poder determinar la estructura exacta de la tarifa horaria exige un análisis minucioso.
En cambio, Brasil, Colombia, Costa Rica, Ecuador, Perú, Paraguay y Uruguay, son afortunados de tener energía hidroeléctrica que alimenta al menos el 50% de sus necesidades de generación. En consecuencia, en esos países hay períodos en que toda la demanda adicional de electricidad se puede suplir mediante centrales hidroeléctricas que, si están bien diseñadas y bien situadas, constituyen una fuente muy barata y de bajas emisiones a largo plazo.
La misma lógica económica de recargar durante las horas de generación con bajo costo (evitando picos de demanda) es válida en sistemas hidroeléctricos. Sin embargo, para diseñar una tarifa y horario de carga eficiente se debe brindar especial atención a la disponibilidad de caudal para generación para así evitar el uso de las más costosas y contaminantes turbinas de gas para cubrir los incrementos en la demanda. Para prevenir picos en los precios y en las emisiones, los gobiernos deben prever los efectos del mayor uso de vehículos eléctricos y asegurarse de tener incentivos para gestionar la demanda. Esto requiere un análisis minucioso, así como las normativas correctas que consideren la evolución de la matriz eléctrica.
Lecciones para América Latina y el Caribe
Los vehículos eléctricos tienen potencial para reducir las emisiones de carbono y de otros contaminantes en América Latina y el Caribe. Un transporte libre de emisiones, particularmente en las ciudades, puede ayudar a reducir la mortalidad y la morbilidad relacionadas con varias enfermedades, incluyendo la Covid-19. Para fomentar la adopción de los vehículos eléctricos se requiere, entre otras iniciativas, de inversión en la infraestructura de recarga como se ha señalado en la reciente publicación insignia del BID.
Aunque los hogares de toda la región apenas están empezando a adoptar el uso de vehículos eléctricos, varias iniciativas, como el apoyo del BID a las estrategias de electromovilidad y autobuses eléctricos, tienen como objetivo la electrificación del transporte público. La recarga eficiente también puede potenciar los beneficios de los autobuses y taxis eléctricos. Sin embargo, debido a su uso constante, estos requerirían recargarse con mayor frecuencia, poniendo de relieve algunos de los retos que plantea el diseño de tarifas eficientes para dichos vehículos. Las estrategias y políticas para impulsar el uso de vehículos eléctricos también pueden formar parte de los esfuerzos de la región para recuperarse de la pandemia actual. Todo esto, junto con la persistente amenaza del cambio climático, pone de manifiesto la urgencia de la situación, lo que nos lleva a la conclusión de que ha llegado el momento de actuar.
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