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Energía resiliente para Puerto Rico

Foto de electricidad fluyendo entre dos electrodos.

Por Lionel R. Orama Exclusa

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En Puerto Rico no somos energéticamente resilientes a ningún nivel, sea individual o colectivo. No hacía falta un huracán como María para saberlo, pero sucedió, ahora no hay duda. En energía, una manera de ver resiliencia es la de estar preparados y preparadas para tener acceso a un nivel de energía suficiente que nos permita preservar la salud física y mental y también la seguridad durante periodos de cambios súbitos e inesperados [1]. Como ejemplo individual, el paciente diabético necesita refrigerar insulina (salud física). Si tiene el medicamento, pero no puede refrigerarlo como quiera su psiquis se verá afectada (salud mental). Ante esas circunstancias, durante o después de un evento catastrófico, el paciente puede pretender salir a buscar el medicamento, o combustible para un generador, lo cual representa un reto de seguridad personal. No estar preparados y preparadas es un asunto muy complicado, que se agrava cuando se tienen condiciones de salud. Entonces, ¿qué hacer para tener un nivel mínimo de resiliencia ante eventos catastróficos? Entre las opciones tecnológicas disponibles se encuentran las fuentes de energía renovable con almacenamiento, los generadores de emergencia y las redes eléctricas comunitarias, entre otras.

Como hemos podido aprender recientemente, tener resiliencia energética es más complicado que tener tecnología para los eventos catastróficos o cambios súbitos en el estilo de vida. Comencemos a nivel individual con los generadores de emergencia. La persona que tiene acceso a esta tecnología requiere varias destrezas y preparativos antes de usarla. Los generadores de emergencia son máquinas rotacionales, tienen muchas partes mecánicas y eléctricas que incluyen tarjetas de control. También es requisito de Ley, y de Códigos, que se conecten por medio de un interruptor de transferencia. Estos pueden ser automáticos, lo cual añade otra tarjeta de control y mecanismos para hacer la operación de transferencia. Los generadores requieren aceite, combustible y filtros. Algunos son enfriados mediante un radiador. Un generador de emergencia requiere mantenimiento cada cierto número de horas de uso y hay que atender cada detalle para que opere correctamente cuando sea necesario. Se necesita combustible almacenado suficiente para varios días. En la experiencia pos-huracán, reabastecerse de combustible fue uno de los mayores estresores durante casi tres semanas.

También a nivel individual se puede tener algún sistema renovable con almacenamiento. El más mencionado recientemente es el sistema fotovoltaico con baterías. Los módulos fotovoltaicos son equipos que requieren muy poco mantenimiento, mayormente limpieza, así también los inversores, aunque estos también tienen tarjetas de control. Sin embargo, durante el evento de tormenta los módulos estarán expuestos a vientos que pueden causarles daño irreparable. No hay estadísticas disponibles en cuanto a daño de módulos solares durante el huracán María, solo sabemos que hubo casos en que permanecieron intactos, mientras en otros casos se destruyeron. La seguridad de los módulos depende de muchos factores como los son el tipo de anclaje y soporte y si los vientos provocaron que algún objeto impactara directamente. Una recomendación que el INESI promovió antes de los huracanes fue que, de ser posible, el usuario retirara los módulos y los asegurara antes del evento de vientos.

Un detalle muy importante de los sistemas fotovoltaicos es que si no tienen baterías necesitan conexión a la red de la AEE, es decir, sin servicio de AEE el sistema no funciona. Muchos usuarios aprendieron esto al otro día de María. Hay muchas tecnologías de baterías, desde las que requieren mucho mantenimiento hasta las que no requieren mantenimiento. Las más económicas requieren que el usuario verifique a menudo los niveles y la densidad del ácido en la misma, por lo que hay que estar preparados y adiestrados para dar este mantenimiento. También tienen que ubicarse en un área de ventilación continua para que los gases generados no se acumulen. Ambas soluciones requieren que el usuario tome acciones para que el equipo opere adecuadamente, antes, durante y después del evento, pero tienen la capacidad de proveer un nivel mínimo de resiliencia para la familia.

A nivel colectivo el asunto de resiliencia energética es algo más complicado aún. Un Puerto Rico resiliente energéticamente requiere una transición del sistema que conocemos a uno totalmente diferente, y para lograr esa transición hay que sentarse a desarrollar la visión del futuro energético al que aspiramos [2]. En el INESI promovemos procesos para ponernos de acuerdo en cuál es ese futuro, lo que nos permitirá saber las estrategias y tecnologías necesarias para lograr esa visión.

Por el momento, las guías hacia ese futuro al que debemos aspirar nos las provee la propia experiencia del huracán María. En nuestra opinión, hemos podido observar dos grandes lecciones. Primera, la centralización de generación provee un nivel muy limitado de resiliencia. Segunda, las micro redes tienen el potencial de proveer un mayor nivel de resiliencia. Veamos primero el caso de la generación centralizada. El huracán no causó daños mayores en las plantas de generación. En muy pocos días las plantas termoeléctricas, tanto de AEE como privadas, estaban en condiciones de operar. Sin embargo, los vientos fueron devastadores sobre el sistema de transmisión y de distribución. Es decir, las líneas que llevan la energía desde los grandes generadores hasta las cargas fueron destruidas en un 80%, según datos de FEMA [3]. Entonces, parte de la lentitud en recuperar el sistema eléctrico ocurrió porque había que levantar miles de postes, transformadores y kilómetros de líneas para que fluyera la energía hacia donde se necesita, las personas.

Ahora veamos el caso de una mini red existente. A raíz del huracán Georges en 1998, en el área oeste la AEE instaló un sistema conectado a la red, pero con la capacidad de operar como una mini red independiente. A los cuatro días de haber pasado María parte de la ciudad de Mayagüez ya estaba energizada, incluyendo dos hospitales, comercios y el ayuntamiento, entre otras cargas. Se usaron líneas a 38,000 voltios interconectando las turbinas de gas de la AEE en el puerto, con la carga del Colegio y parte del pueblo. El área oeste quedó preparada con un sistema de energía que le permitió operar justo después de la tormenta. Cuando se construyó esta mini red la palabra resiliencia no estaba de moda en la Isla. Sin embargo, se logró un sistema que puede recuperarse rápido para el beneficio de la ciudad y de pueblos vecinos, proveyendo un nivel mínimo de energía para preservar la salud y la seguridad en el área servida. Esta mini red también permitió energizar al Centro Médico, la Clínica de Veteranos y el acueducto. Además, apoyó la entrada al sistema de la central de Costa Sur en Guayanilla, todo eso en aproximadamente dos semanas.

Reflexionando sobre lo ocurrido con el sistema eléctrico de Puerto Rico y la experiencia de esta mini red, la posibilidad de movernos a un sistema en donde las micro redes sean la norma debe llamar la atención como una de las soluciones que nos permitiría niveles mayores de resiliencia colectiva. Un posible escenario futuro es un sistema compuesto por micro redes interconectadas, que a su vez pueden operar independientemente en caso de eventos catastróficos. Las micro redes debieran ser mayormente pequeñas y conectadas a líneas de distribución. Además, estas micro redes deben maximizar el uso de fuentes renovables, con almacenamiento de energía, para proveer un sistema limpio y sostenible, que no dependa combustibles extranjeros y que, a la vez, apoye la red del país aumentando la resiliencia y la sostenibilidad en general de toda la Isla. Esto permitirá que la generación sea distribuida, no centralizada, y que las comunidades gocen del mismo nivel de resiliencia que la zona urbana, debido a que muchas redes podrían ser comunitarias.

Resiliencia debe ser uno de los valores importantes para nuestro sistema de energía futuro. Sostenible, robusto, democrático, justo y solidario son otros valores que también deben ser incluidos en la visión de futuro de nuestro sistema de energía. Un sistema compuesto por muchos pequeños, como serían las micro redes, tiene el potencial de pasar por el cedazo de todos esos valores, si acaso pretendemos que la transformación de nuestra energía ocurra a través de un proceso correcto de transición.

[1] Accedido el 2 de abril de 2018 a través de: https://www.energy.gov/sites/prod/ files/2016/09/f33/campus_energy_ security.pdf

[2] Accedido el 2 de abril de 2018 a través de: https://apps1.eere.energy.gov/ islandsplaybook/

[3] Accedido el 2 de abril de 2018 a través de: https://www.fema.gov/blog/2017-10- 14/efforts-underway-expand-emergencypower-puerto-rico

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