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Propuesta para el aprovechamiento del potencial eólico de La Guajira y el Golfo de Venezuela: Viabilidad de las Energías Renovables en Venezuela
publicado el 28/07/22 par Alejandro López González Palabras-claves  Reflexión / Análisis  Venezuela  Ecología   Maracaibo 

Resumen

En la actualidad, Venezuela atraviesa una grave crisis en su sistema de generación eléctrica que ha provocado varios black-outs nacionales durante el año 2019. Los programas de expansión de la capacidad de generación de los últimos 15 años se han basado en centrales termoeléctricas que emplean combustibles nacionales subsidiados como fuente primaria, lo que ha provocado una dependencia que ha conducido a la bancarrota tanto a la industria eléctrica como de refinación petrolera nacional. En este trabajo, se propone el desarrollo intensivo del potencial eólico de La Guajira, con la finalidad de liberar combustibles para la exportación. En la primera fase, la propuesta implica un ahorro diario para Venezuela de 23,3 y 8,2 miles de barriles diarios de gasoil y fuel-oil, con el incremento consecuente en los ingresos nacionales. El uso de centrales termoeléctricas a un factor de utilización de alrededor de un 30% permite las gestionabilidad para garantizar un flujo estable de energía. En el trabajo técnico y de invesigación cientifica, detrás de esta propuesta, se implementó una metodología que ha permitido determinar que el desarrollo eólico de La Guajira implica alcanzar un sistema eléctrico sostenible en las dimensiones: ambiental, técnica, socioeconómica e institucional. Esto representa un retorno de Venezuela al uso mayoritario de energías renovables que se había venido abandonando en los últimos 15 años. Además, a travésd e esta propuesta se alcanza el cumplimiento de los compromisos en la reducción de un 20% de las emisiones para el año 2030.
Introducción

En la actualidad, Venezuela atraviesa por la mayor crisis económica de su historia contemporánea, con un impacto notable en el deterioro de sus sistemas de generación, transmisión y distribución eléctrica (López-González, 2017). La crisis nace del llamado neo-extractivismo, que es un concepto que alude a aquellos gobiernos de izquierda que persiguen el extractivismo pero lo justifican por la necesidad de generar la renta necesaria para apoyar las estrategias de alivio de la pobreza y otros programas de justicia social que caracterizan sus administraciones (Chiasson-LeBel, 2016). El neo-extractivismo, ha influido en el sector eléctrico de Venezuela, debido a que el servicio está directamente subsidiado por la estatal petrolera estatal a través del suministro de combustibles para la generación termoeléctrica a costos muy por debajo del valor en el mercado internacional (López-González, 2019). En este sentido, el sistema de generación se había venido desarrollando en base a centrales termoeléctricas en los últimos 15 años, lo que ha colapsado debido a la dependencia de este tipo de centrales de un suministro subsidiado de combustibles nacionales que en los últimos años han comenzado a escasear.

Si la tendencia actual en instalación de centrales termoeléctricas continúa creciendo, la participación de la, previamente mayoritaria, energía hidroeléctrica disminuirá en la matriz de generación en el futuro próximo. Por lo tanto, más fuentes primarias como gasoil y gas natural serán requeridas para el mercado de electricidad nacional. Esta tendencia no es buena ni para el medio ambiente (debido a incremento de las emisiones de GH) ni para la economía (Bautista, 2012). Esto se debe a que la reducción de las exportaciones de petróleo, en el marco de una política neo-extractivista, empobrecen a la economía nacional y quiebran a la industria petrolera pública y privada (Chiasson-LeBel, 2016). Adicionalmente, Sena et al (Sena et al., 2013) indican que el petróleo venezolano podrá tener una participación en el mercado global menor de lo predicho por el gobierno del país, debido a las dificultades operativas y el esfuerzo para recaudar recursos financieros para la producción de petróleo. En definitiva, la industria eléctrica estará condenada a la bancarrota en la medida que su dependencia de los subsidios petroleros sea tan estrecha como hasta ahora.

Ante la grave situación urge la búsqueda de alternativas energéticas sostenibles, entre las cuales destaca el posible aprovechamiento de las energías renovables, específicamente a través de grandes parques eólicos (Corpoelec, 2012). En Venezuela, el retraso en el desarrollo de una política de fomento al uso de energía eólica para la generación eléctrica se debe particularmente al neo-extractivismo del gobierno de los últimos 20 años (Terán Mantovani, 2014). Esta política neo-extractivista ha provocado que apenas se hayan iniciado dos desarrollos eólicos en los estados Zulia y Falcón, de la región noroccidental del país. En conjunto, ambos parques eólicos no alcanzan, ni siquiera, a los 100 megavatios de capacidad instalada (MPPEE, 2013a). Sin embargo, estudios realizados por la empresa Energía Eléctrica de Venezuela (ENELVEN) y posteriormente por la Corporación Eléctrica Nacional (Corpoelec) evidencian que en la zona nor-occidental del país existe un potencial para el aprovechamiento eólico de hasta 12.000 MW de capacidad instalada (Corpoelec, 2012). Así como en otras regiones del país en el extremo nororiental y en Los Andes venezolanos. Ante un escenario de recuperación económica en Venezuela y el incremento de la demanda eléctrica hacia el año 2030, se requerirían alrededor de 13 GW adicionales de generación con energías limpias (MPPEE, 2013b). Solo con esta capacidad de generación con energías limpias se podría cumplir con los compromisos de reducción en un 20% de las emisiones, asumidos por Venezuela en el marco de la agenda 2030 de las naciones unidas (Washburn and Pablo-Romero, 2019).

Pocos estudios se han realizado acerca de las posibilidades de desarrollo de energías renovables en Venezuela. En este sentido, Bautista (Bautista, 2012) ha realizado un estudio basado en simulaciones con computador basadas en el Long-range Energy Alternatives Planning system (LEAP) por medio de las cuales demuestra que Venezuela tiene todos los recursos para lograr un desarrollo sostenible en cuanto a la generación eléctrica, aún en varios escenarios de demanda. Este estudio se basa en una revisión bibliográfica general de los recursos disponibles y se realiza sobre un horizonte temporal hacia el año 2050. Sin embargo, no toma en cuanta ningún área en particular ni proyectos específicos. Por otro lado, Pietrosemoli et al (Pietrosemoli and Rodríguez Monroy, 2013), han investigado sobre las medidas en cuanto a transformación de las obras de construcción en Venezuela, en el marco de una transformación del sistema eléctrico hacia el uso de sistemas basados en energías renovables, sin estudiar ningún proyecto o análisis previo de recursos. Su enfoque se basa en las posteriores necesidades de desarrollo de construcción en cuanto a la implementación de las tecnologías. En un estudio posterior, Pietrosemoli et al (Pietrosemoli and Rodríguez-Monroy, 2019), analizan las necesidades de transformación de un conjunto de aspectos sociales, económicos y jurídicos para enrumbar a Venezuela a una transformación del sector eléctrica hacia la sostenibilidad. Para ello parten de que Venezuela es uno de los países que a pesar de tener una dotación natural privilegiada de los recursos energéticos presenta un inadecuado rendimiento energético (Pietrosemoli and Rodríguez Monroy, 2012). Sin embargo, no se evalúa ningún caso particular de desarrollo con energías renovables ni se tienen en cuentan experiencias previas, dentro del país.

Otros investigadores como González-Longatt et al, ha realizado evaluaciones generales del potencial eólico en Venezuela (González-Longatt et al., 2014) y otra más particular sobre la región nor-occidental de Paraguaná (Gonzalez-Longatt, 2015). Por otro lado, otros autores se han dedicado a evidenciar la dependencia del sector eléctrico venezolano de la industria petrolera (Massabié, 2008) o ha descrito la evolución del sector eléctrico desde un punto vista histórico (Tellería, 2014). Sin embargo, en ningún caso se ha evaluado la sostenibilidad de un desarrollo eólico en particular, en Venezuela, ni mucho menos se ha considerado la dimensión técnico-económica del mismo en el contexto histórico del sector eléctrico de ese país. Para poder evaluar con más profundidad el potencial en desarrollo eólico de Venezuela se requiere de la valoración de un caso prospectivo en particular, considerando las dimensiones de la sostenibilidad y todo lo relativo al contexto técnico y económico (López-González et al., 2018).

En este trabajo se evalúa el desarrollo eólico en la zona de mayor potencial de viento en Venezuela, ubicada en la sub-region de La Guajira, en el estado nor-occidental del Zulia. Para ello se analiza el contexto histórico precedente y las condiciones actuales del sistema eléctrico de ese país, considerando la grave situación económica actual y las perspectivas en un mediano plazo. La metodología empleada se basa en un análisis preliminar del recurso eólico en el país y luego una evaluación de mesoscala a nivel del estado Zulia. Se parte del portafolio de oportunidades de desarrollo eólico en Venezuela (Corpoelec, 2012), para realizar una revisión de la sostenibilidad de un proyecto de grandes magnitudes en el área de La Guajira. En cuanto a la evaluación de la sostenibilidad se parte de la metodología propuesta por López-González et al (López-González et al., 2018), para la evaluación formativa de la sostenibilidad desde una perspectiva de gestión. A partir de la evaluación de la sostenibilidad, en cuatro dimensiones, se consideran las implicaciones en política energética que este desarrollo tendría en el país, en su particular contexto de país productor de petróleo con una alta capacidad de refinación. Finalmente, se establecen unas conclusiones dirigidas a los tomadores de decisión en cuanto a políticas energéticas en Venezuela. A pesar de las dificultadas económicas actuales de Venezuela, la IEA estima que después de 2030 los países en vías de desarrollo tendrán más del 50% de la capacidad instalada eólica a nivel mundial (IEA, 2013), entre esos países a incrementar su capacidad en generación eólica debe estar ineludiblemente Venezuela. Para lograrlo, urge una evaluación científica y especifica de los posibles proyectos a desarrollarse inicialmente. En esa necesidad se enmarca esta investigación y su consecuente propuesta.
Contexto Histórico

La gran expansión de las redes eléctricas en Venezuela, se inicia en la década de 1950-1960 debido a la disponibilidad de destilados del petróleo provenientes de las recientemente construidas refinerías de Amuay y Cardón, en el occidente venezolano (Tellería, 2014). Entre ambas refinerías Amuay y Cardón, se constituye el Complejo Refinador Paraguaná (CRP) que fue construido luego de que, durante la segunda guerra mundial, Venezuela aumentó en 50% su producción petrolera, para dar soporte a la maquinaria de guerra aliada en el Pacífico y en el frente occidental. Antes de la construcción del CRP, más del 80% del crudo venezolano iba hacia refinerías en el Caribe, que luego reexportaban los derivados hacia los frentes de batalla occidentales (Rivas, 1995). Por lo tanto, terminada la guerra se acordó la construcción del CRP con una gran capacidad de refinación propia. Por el lado venezolano, era de gran interés que las refinerías además sirvieran para suministrar los combustibles necesarios para la expansión de la capacidad de generación termoeléctrica y la electrificación del país (López-González, 2017). El CRP, es actualmente el segundo complejo refinador más grande del mundo (BP, 2018), con una capacidad de 955 mil barriles diarios. Con esta abundancia de combustibles, se logró que en 1978, el 77% de la población venezolana tuviera acceso a la electricidad, con lo que el país se posicionaba en el primer lugar de cobertura eléctrica en toda América Latina (Tellería, 2014).

Sin embargo, la expansión de centrales termoeléctricas, a partir de combustibles nacionales, resulta ser perjudicial para la industria petrolera, en la medida que los productos refinados, en lugar de ser exportados, comienzan a ser consumidos dentro del país con subsidios gubernamentales para la generación en centrales termoeléctricas de propiedad estatal. Previendo esta situación, a partir de 1963 se crea una empresa pública que proyecta el desarrollo hidroeléctrico del río Caroní, en el sureño estado venezolano de Bolívar (EDELCA, 2004). Para 1986, se había culminado la central hidroeléctrica del Guri, con una capacidad instalada de 10.235 MW, que la convertían en la más grande hidroeléctrica del mundo para aquel momento, siendo hoy la tercera en el orbe y la segunda en el continente americano (WEC, 2016). Con esta central, el país ahorra la quema de 75.000 b/d de petróleo refinado en CRP que, en lugar de ir a parar a centrales termoeléctricas, se dirigen a la exportación e incrementan los ingresos netos nacionales a través de la petrolera estatal Petróleos de Venezuela, S.A (PDVSA). Sin embargo, con los proyectos hidroeléctricos en ejecución se estima alcanzar el máximo aprovechamiento de la capacidad del río Caroní (MPPEE, 2013b). Por lo que desde inicios del siglo XXI, Venezuela requiere buscar nuevas alternativas de generación eléctrica.

Durante los últimos 15 años el gobierno nacional ha optado por una política de retorno a las centrales termoeléctricas con gasoil, en esquemas de generación distribuida (MPPEE, 2013a). Actualmente, la mayor parte de estas centrales con gasoil han salido de servicio luego de 6 años de operación debido a los elevados costos de mantenimiento y las pérdidas ocasionadas al país por reducción de las exportaciones de este combustible (A. López-González et al., 2018a). Adicionalmente, desde el año 2008, se ha adquirido una gran cantidad de turbinas de gas con capacidades duales gas-gasoil, a las cuales se les ha venido suministrando únicamente gasoil como fuente primaria de energía. Esta situación ha venido provocando un incremento de más del 300% en la tasa de indisponibilidad anual (López-González, 2013). Por lo tanto, el conjunto de centrales termoeléctricas tanto en generación distribuida como en centrales de turbinas a gas, ha fracasado como tecnología viable para la expansión de la generación en el país. Esta es la causa principal por la cual Venezuela se encuentra en una severa crisis eléctrica desde el año 2013 que ha provocado, varios black-out nacionales, como consecuencia de la alta indisponibilidad de los sistemas de generación termoeléctrica adquiridos entre 2005 y 2013 (López-González, 2019).

Ante la imposibilidad de avanzar en nueva capacidad hidroeléctrica en el río Caroní (MPPEE, 2013b) las tecnologías basadas en una fuente renovable de energía que brindan mayor rendimiento económico y un menor costo del kilovatio-hora producido, son las turbinas eólicas (IEA, 2013). Actualmente, en Venezuela hay una crisis eléctrica derivada de la dependencia petrolera de esa industria y la demanda eléctrica ha decaído debido a la crisis económica, pero considerando las enormes potencialidades mineras, gasíferas y petroleras de Venezuela se espera un efecto rebote a partir de una posible recuperación económica que implicará una muy importante necesidad de abastecimiento de la demanda y que debe ser suplida por fuentes de generación eléctrica con bajas emisiones de gases de efecto invernadero (United Nations, 2015). Entre 2013 y 2018, la demanda eléctrica promedio nacional de Venezuela decayó de 18 GW hasta 10 GW, debido a la crisis económica nacional, pero en caso de producirse un cambio en la política económica y energética nacional a principios de la próxima década, para el año 2030 podrían estarse demandando unos 32 GW, en promedio anual nacional. Estos valores implican que hasta una tercera parte de la demanda eléctrica nacional debería ser cubierta con tecnologías de cero emisiones, si se quiere cumplir con los acuerdos de Paris y reducir en un 20% las emisiones de la industria eléctrica venezolana para el 2030.

La dependencia petrolera de las actuales centrales termoeléctricas y la grave crisis nacional que esto ha provocado en el suministro eléctrico, ameritan de un cambio radical en la matriz energética nacional (López-González, 2019). En esta investigación, se propone el desarrollo de grandes parques eólicos en el occidente venezolano, como alternativa para el cumplimiento de las metas en reducción de emisiones y la transformación del sistema eléctrico venezolano hacia un modelo sostenible.
El potencial eólico de Venezuela en el contexto latinoamericano

En este apartado se describe inicialmente el potencial eólico de Venezuela a través de un análisis comparativo con el resto de los países latinoamericanos con la finalidad de ponderar la magnitud del potencial, a través de la comparación con países de un contexto socioeconómico similar. Luego, se profundiza en las zonas de mayor potencial dentro de Venezuela, que están ubicadas en la zona norte-costera de los extremos oriental y occidental del país. Finalmente, se estudia el desarrollo eólico de la zona nor-occidental de Venezuela, en particular en la región de La Guajira y Golfo de Venezuela, en el estado Zulia. Se proporcionan datos específicos de las potencialidades de desarrollo eólico, de acuerdo con los estudios prospectivos preliminares realizados por la Corporación Eléctrica de Venezuela (Corpoelec) desde el año 2008.

En la figura 1 se muestra el Índice de Rugosidad, RIX (%), en una escala de opacidad correspondiente de 0% a 50% y, junto a esto, se muestra un potencial de velocidad de viento promedio a 100 m de altura. Según los mapas, en los países andinos la mayoría de las áreas de alto potencial eólico se encuentran en las zonas de mayor RIX, particularmente en Chile, Bolivia y Perú. En Argentina, los territorios de alto potencial eólico se encuentran en los territorios del sur de la Patagonia, alejados de las principales ciudades del país. El potencial de Argentina se encuentra principalmente donde el mayor obstáculo para generar energía eólica parece ser el aislamiento de la región de las principales demandas de energía, en gran parte ubicado al norte de manera similar a Chile. Brasil tiene su mayor potencial eólico cerca de la costa este, no tan cerca de las principales ciudades (al igual que Colombia, donde las principales ciudades están en las montañas andinas, pero su mayor potencial eólico está en la costa norte del Caribe, junto a Venezuela). En México y Nicaragua, los potenciales eólicos más altos también se encuentran cerca de las montañas. Por el contrario, en Venezuela, se observa el mayor potencial eólico en las zonas cercanas a la mayor concentración poblacional que se ubica en las ciudades de la región norte costera del país. A diferencia de los países previamente mencionados, Venezuela requiere de una menor inversión en obras de interconexión a la red eléctrica que el resto, debido a la cercanía de las zonas con mayor potencial eólico a los grandes centros poblados, dentro de su territorio (Figura 1).
Figura 1. Índice de rugosidad, RIX (%) y velocidad del viento (m/s) a 100 metros de altura en países de América Latina

He estimado el potencial anual de producción eléctrica a partir de energía eólica para los primeros diez países con mayor potencial eólico de América Latina, considerando un factor de capacidad conservador del 26%, según 2016 World Energy Resources Wind of World Energy Council (WEC, 2017b). Las turbinas terrestres (on-shore) consideradas son aquellas con una capacidad de alrededor de 2-3 MW, con palas de unos 50 metros de longitud con diámetros de rotor de 100 metros (EWEA, 2018). Considerando estos dos factores antes mencionados, se ha realizado una estimación comparativa solo para aquellos territorios donde la velocidad del viento es superior a 6,9 m/s a una altura de 80 m y un índice de rugosidad de RIX 0%, los resultados se muestran en la Tabla 1. Solo Venezuela tiene un potencial eólico muy alto ubicado simultáneamente en áreas RIX 0%, en la costa Caribe y que, al mismo tiempo, se ubica junto a algunas de las principales ciudades y zonas densamente pobladas del país. Los tres primeros países con potencial de energía eólica en América Latina son también los tres primeros en consumo eléctrico en América del Sur. En este sentido, estos países podrían abastecer la totalidad de su consumo eléctrico nacional que es de 147,0 TWh, 590,9 TWh y 117,6 TWh para Argentina, Brasil y Venezuela (BP, 2018), respectivamente, a partir de la generación de energía eólica, en zonas economicamente aprovechables.
Tabla 1.- Estimación de capacidad anual de producción de electricidad a partir de energía eólica en Latinoamérica
Áreas prospectivas para el desarrollo de grandes parques eólicos en el norte de Venezuela

En Venezuela, la población está mayoritariamente concentrada en la zona del norte costero del país (INE, 2017), donde además se cuenta con líneas de transmisión de 765 kV, 400 kV y 230 kV (MPPEE, 2013a), con capacidad suficiente para integrar la potencia generada por los grandes parques eólicos de las zonas con mayor potencial al sistema interconectado nacional. En esta investigación, definimos dos zonas con alto potencial eólico como zonas prospectivas 1 y 2 (prospectiva area 1 and 2). La zona prospectiva #1 corresponde al nor-oeste del país e integra a los estados Zulia, Falcón y Lara, mientras que la zona prospectiva #2 corresponde al nor-este del país e integra a los estados Nueva Esparta, Sucre y Anzoátegui. En ambos casos, la densidad poblacional supera los 25 inhab/km2 , y están ubicadas las ciudades más densamente pobladas del país, luego de la ciudad capital (Caracas, D.C). Además, ambas áreas prospectivas están sólidamente interconectadas con la ciudad capital y todo el resto de las ciudades principales del país. En la figura 2, se observa la distribución de densidad poblacional del país y la red de líneas de transmisión en alta tensión. Se sobreponen las áreas de mayor potencial eólico con la finalidad de evidenciar la coincidencia de zonas con mayor oportunidad de desarrollo de grandes parques eólicos con zonas de alta demanda de electricidad y capacidad de interconexión a la red. Esta circunstancia hace del aprovechamiento eólico en Venezuela, una oportunidad económicamente más favorable que en otros países del contexto latinoamericano, tal y como se ha evidenciado en el apartado anterior.
Figura 2.- Sistema de transmisión venezolano y mapa de densidad poblacional. Se muestran las zonas de mayor potencial de desarrollo eólico en el país como áreas prospectivas 1 y 2.

En el área de cobertura eléctrica en media tensión de las zonas prospectivas #1 y #2 habita una tercera parte de toda la población venezolana, concentrada mayoritariamente en 6 de las más grandes ciudades del país (INE, 2017). En la figura 3, se muestra una evaluación de mesoscala de la velocidad media del viento a 80 metros de altura, en territorio venezolano incluyendo la zona hoy en reclamación con Guyana. Se muestran las zonas prospectivas, donde la velocidad media en ambos casos supera los 6,9 m/s.

En la prospective area # 1, si solo el 10% del territorio con potencial para la generación eólica fuere aprovechado, esto es alrededor de 2200 km2, podrían instalarse 19,5 GW en aerogeneradores on-shore, lo que representaría unos 44 TWh / año. Esta zona prospectiva tiene subestaciones de transmisión y distribución que sirven directamente a 6.877.993 habitantes, la mitad de ellas en el estado Zulia.

Por otra parte, en la prospective area # 2, si solo el 10% del territorio con potencial para la generación eólica fuere aprovechado, 2300 km2, podrían instalarse 20,3 GW en aerogeneradores on-shore, lo que representaría unos 46 TWh / año. Esta zona prospectiva tiene subestaciones de transmisión y distribución que sirven directamente a 3.131.598 habitantes (INE, 2017). Entre ambas zonas prospectivas, la más alejada del mayor centro de generación del país (centrales hidroeléctricas del Caroní) es la zona prospectiva #1. Por lo tanto, como prioridad para lograr una mayor estabilidad en el sistema de transmisión en 765 kV, corresponde primeramente el desarrollo de esta zona prospectiva, particularmente en la zona de La Guajira (on-shore) y Golfo de Venezuela (off-shore).
Figura 3. Evaluación de mesoscala de la velocidad media del viento a 80 metros de altura, en territorio venezolano y el territorio en reclamación con Guyana
Propuesta de desarrollo eólico en la península de La Guajira y Golfo de Venezuela

Para iniciar la transformación del sector eléctrico venezolano y reducir la dependencia de los combustibles domésticos, se ha de comenzar con el aprovechamiento de los recursos energéticos renovables de la región noroccidental del país (Zulia- Falcón), ubicados en la zona prospectiva #1 (López-González, 2017). La capacidad eléctrica instalada en la región noroccidental es la segunda en el país, sólo superada por las centrales hidroeléctricas del sur (estado Bolívar). Las centrales termoeléctricas de Zulia y Falcón consumen, para generación eléctrica, más de 7 millones de litros de gasoil al día (funcionando a máxima capacidad). Un gasoil producido en las refinerías nacionales (MPPEE, 2013a), lo que representa un elevado costo de oportunidad para el país. En particular, el estado Zulia es el más poblado de Venezuela, concentra el 14% del total nacional y, juntamente con Falcón, suman una población de 4,7 millones de personas. Por tanto, la densidad poblacional de la región es más alta que en el 86% restante del territorio venezolano (INE, 2017). Si se considera que el consumo eléctrico es cada vez más residencial, toda transformación del sector debe iniciarse por las zonas de mayor concentración poblacional, es decir, por el estado Zulia. Las capitales de los estados Zulia (Maracaibo) y Falcón (Coro) se encuentran en el extremo occidental del país, al final del sistema troncal de transmisión en 765 kV, a más de 1.100 kilómetros del 70% de la capacidad eléctrica de generación del país (centrales hidroeléctricas del sur del país). Por tanto, instalar capacidad de generación alternativa en este punto mejoraría la estabilidad del sistema interconectado nacional. A partir de las premisas antes mencionadas, se considera prioritario desarrollar, en primer lugar, el potencial eólico del Zulia con 2000 MW en La Guajira (on-shore) y 10.000 MW el Golfo de Venezuela (off-shore). De acuerdo con los estudios preliminares realizados por la Corporación Eléctrica Nacional de Venezuela (Corpoelec, 2012), las zonas para la instalación de los parques eólicos son tal y como se muestra en la figura 4. Considerando que la mayor capacidad de generación eléctrica del país (15.420 MW hidroeléctricos) se encuentran en el extremo oriental del país y que existe una línea troncal en 765 kV desde el extremo oriental hasta el occidental, es favorable para la estabilidad del sistema la instalación de una capacidad similar (12.000 MW eólicos) en el final de la red de transmisión, en el estado Zulia. Esto se muestra con mayor claridad en la figura 4, donde se observa el desarrollo actual en capacidad hidroeléctrica en el extremo oriental del país y la ubicación propuesta para el desarrollo de 12.000 MW eólicos en el extremo occidental.
Figura 4.- Zonas para la instalación de los parques eólicos en la península de La Guajira y el Golfo de Venezuela

En la figura 5, se muestran las fases de desarrollo de parques eólicos en el estado Zulia, que son 3 fases on-shore y 3 fases off-shore. En cuanto a la capacidad a instalarse on-shore, tenemos que la fase 1 corresponde a 75 MW, la fase 2 a 378 MW y la fase 3 a 1546 MW (Corpoelec, 2012). Por otro lado, la capacidad a instalarse off-shore, tenemos que la fase 1 corresponde a 2645 MW, la fase 2 a 4240 MW y la fase 3 a 3115 MW (Figura 6). Los aerogeneradores considerados son aquellos con un tamaño de alrededor de 2-3 MW, con palas de unos 50 metros de longitud con diámetros de rotor de 100 metros (EWEA, 2018). La distancia para la interconexión en alta tensión es de 30 kilómetros, en la ciudad de Maracaibo, la segunda ciudad más poblada del país y de mayor importancia comercial e industrial que constituye la capital del estado de mayor productor de petróleo de Venezuela (Zulia).
Figura 5. Fases de desarrollo de parques eólicos en el estado Zulia, que son 3 fases on-shore y 3 fases off-shore, en la península de La Guajira y el extremo occidental del Golfo de Venezuela, respectivamente.

En la figura 6, se muestran las fases completas de desarrollo eólico incluyendo las velocidades medias ponderadas de viento en el área de desarrollo correspondiente. Las fases de desarrollo off-shore van desde lo más cercano de la costa de La Guajira hasta mar adentro en el Golfo de Venezuela, por lo que las velocidades medias ponderadas son mayores en la medida sucesiva de implementación de las fases correspondientes. Se muestra también la densidad de potencia para cada una de las fases de implementación off-shore. La división de las fases de implementación off-shore se basan en un estudio preliminar de la empresa eléctrica nacional venezolana (Corpoelec, 2012), al cual se la discriminado en tres fases a partir de datos de mesoscala, satelitales.
Figura 6.- Fases completas de desarrollo eólico incluyendo las velocidades medias ponderadas de viento en el área de desarrollo correspondiente.

Sostenibilidad de la propuesta e implicaciones en la política energética venezolana

En el occidente venezolano, en condiciones operativas normales, el estado Zulia tiene una demanda media anual de 2413 MW lo que implica un consumo medio diario de 34 mil barriles diarios de gasoil y 12 mil barriles diarios de fuel-oil para la generación termoeléctrica. Por lo tanto, la incorporación de 2000 MW eólicos al sistema de generación occidental de Venezuela permitiría el uso de las centrales termoeléctricas con gasoil y fuel-oil en regímenes reducidos de operación fungiendo como centrales de regulación, lo que implicaría unos factores de servicio del 31,7% y del 29,6%, según los datos estadísticos de la NERC (NERC, 2019), para estas condiciones. Para el año 2030 se podrían haber completado las fases off-shore, lo que implicaría una capacidad instalada eólica total de 12.000 MW que, de acuerdo con los planes y estimaciones del Ministerio de Energía Eléctrica y las correcciones realizadas considerando la grave crisis económica iniciada en 2013 (MPPEE, 2013b), representaría un 37,5% del total de la capacidad de generación eléctrica nacional, la hidroeléctrica 45,2% y las termoeléctricas se han de reducir a un 16,1%, mientras el restante 1,2% en otras renovables con predominio de la solar fotovoltaica.

En los siguientes apartados se analizan las implicaciones del desarrollo eólico en La Guajira venezolana en la implementación de una política energética sostenible en Venezuela con un horizonte de concreción para el año 2030. El análisis se realiza a través de las cuatro dimensiones propuestas por López-González et al para la valoración de la sostenibilidad en diversos trabajos cientificos realizados en Venezuela, (A. López-González et al., 2018b).

Sostenibilidad Ambiental de la Propuesta

Las emisiones anuales de dióxido de carbono equivalente, CO2-e, debidas a la generación termoeléctrica en Venezuela, son de alrededor de 28,8 giga toneladas de CO2-e, de las cuales un 46,4% corresponden a las centrales termoeléctricas con gasoil y un 22,8% a centrales termoeléctricas con fuel-oil, mayoritariamente ubicadas en el occidente de Venezuela (MPPEE, 2013a). La incorporación de 2000 MW eólicos en el estado Zulia, durante la culminación de la fase Guajira On-Shore, implicaría una reducción en la generación termoeléctrica de 8266 GWh/año. Considerando 778 gCO2e/kWh tanto para centrales de gasoil como fuel-oil (Sovacool, 2008), de acuerdo con el procedimiento del Ministerio de Energía Eléctrica de Venezuela, se tienen implicaciones en la reducción en las emisiones de CO2 de 6,5 GTon CO2-e anuales. Con relación a las emisiones nacionales de CO2-e, por concepto de generación termoeléctrica, la incorporación de 2000 MW de la fase Guajira On-Shore implicarían una reducción del 22,2% del total de emisiones de gases de efecto invernadero por generación termoeléctrica, a escala nacional. Considerando que no se necesitan incrementos en la capacidad de generación termoeléctrica, esta reducción en las emisiones, con respecto a la situación actual, permanece estable hasta el año 2030. Por lo tanto, en cuanto a la dimensión ambiental, el desarrollo eólico en el noroeste de Venezuela es ambientalmente sostenible.

Sostenibilidad Técnica de la Propuesta

Los manteamientos son de más bajo costo en comparación con las centrales termoeléctricas convencionales- El uso de centrales termoeléctricas a un factor de utilización de alrededor de un 30% y la permanencia de un parque termoeléctrico importante, permite las gestionabilidad de las fluctuaciones en la disponibilidad de energía suficiente para garantizar un flujo estable de energía y una prestación del servicio con altos estándares de calidad (Paliwal et al., 2014). El uso de centrales termoeléctricas basadas en turbinas a gas ha demostrado ser un complemento técnicamente adecuado para la integración de grandes volúmenes de potencia eólica y esas instalaciones ya existen en el noroeste venezolano (MPPEE, 2013a). Por lo tanto, en cuanto a la dimensión técnica, el desarrollo eólico en el noroeste de Venezuela es técnicamente sostenible.

Sostenibilidad Socioeconómica de la Propuesta

En lo relativo a las aspectos económicos, se debe tener en cuenta que debido a la política de incentivo a la generación termoeléctrica en el país, llevada a cabo entre 2005 y 2012 por el gobierno de Hugo Chávez, las exportaciones de derivados del petróleo a Estados Unidos, desde Venezuela, se redujeron en alrededor de 50 mil barriles diarios, durante ese período (EIA, 2017). Por lo tanto, la reducción en el uso de combustibles fósiles para la generación termoeléctrica, por sustitución con generación eólica, implica un ahorro diario para Venezuela de 23,3 y 8,2 miles de barriles diarios de gasoil y fuel-oil, respectivamente. En lo concerniente al gasoil, el ahorro por la implementación de 2000 MW on-shore de parques eólicos en La Guajira, estaría por el orden de los 3,1 millones de dólares diarios que, sumados al ahorro por fuel-oil, representa un total de 4,3 millones de dólares diarios. Considerando unos costos de 1,8 US$/kW para la eólica on-shore, el retorno de la inversión por liberación de combustibles para la exportación se alcanza en menos de 4 años. En el caso de la eólica off-shore, el retorno de la inversión en cada megavatio se alcanza en poco menos que los 5 años. En cuanto a los aspectos sociales, el Municipio Guajira y, particularmente, la zona de la Alta Guajira, carece de total cobertura de la red eléctrica. Sólo un 15% de las viviendas cuentan con conexión a la red y un 65% tiene electricidad a partir de sistemas aislados de generación eléctrica, bien con sistemas basados en energías renovables y/o grupos electrógenos a gasoil (INE, 2017). La población mayoritariamente indígena padece los indicadores más elevados de pobreza de Venezuela (INE, 2015). Por lo tanto, un importante desarrollo eólico, como el propuesto, promovería un desarrollo económico en la región a partir de desarrollos turísticos, pesca y otros emprendimientos micro industriales, a partir de la electricidad, que promoverían un desarrollo económico sostenible entre la población. Por lo tanto, en cuanto a la dimensión socioeconómica, el desarrollo eólico en el noroeste de Venezuela es sostenible.

Sostenibilidad Institucional de la Propuesta

En cuanto a la dimensión institucional, Venezuela se ha comprometido al cumplimiento de las metas establecidas por las Naciones Unidas en el año 2015 (United Nations, 2015). En este sentido, desde un punto de vista institucional se avanza en el cumplimiento de la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero en el sector energético en más de 20%. Adicionalmente, se amplia el acceso a la energía en una zona donde se tienen los más bajos índices de electrificación rural, empleando tecnologías limpias y amigables con el medio ambiente como se establece en los compromisos de la ONU. Por otra parte, la zona de Guajira está casi despoblada debido a la falta de empleo y fuentes de generación de riqueza. Sin embargo, de acuerdo al USGS en el Golfo de Venezuela y Lago de Maracaibo hay recursos petroleros técnicamente recuperables no descubiertos estimados de 656 millones de barriles de petróleo y 5,7 billones de pies cúbicos de gas en la Provincia de la Cuenca de Maracaibo (Schenk et al., 2017). La electrificación con energía eólica en esta zona, promovería un desarrollo económica atractivo para mano de obra calificada necesaria para le explotación de los importantes yacimientos de gas y petróleo en La Guajira, con un mínimo impacto ambiental debido al uso de fuentes no contaminantes para la generación eléctrica. Adicionalmente, existen experiencias favorables de aprovechamiento de energías renovables a pequeña escala en toda la zona norte costera del país a través de microrredes rurales híbridas, con las cuales se ha demostrado el elevado rendimiento de las tecnologías y la aceptación de las mismas por parte de la población beneficiaria (A. López-González et al., 2018b). Por lo tanto, en cuanto a la dimensión institucional, el desarrollo eólico en el noroeste de Venezuela es sostenible.

Implicaciones para la Política Energética de Venezuela

Venezuela tiene una capacidad de refinación de 1,2 millones de barriles diarios de petróleo de los cuales 275000 barriles corresponden a gasoil (OPEC, 2019). El desarrollo de 2000 MW eólicos on-shore en La Guajira, implica un mayor aprovechamiento de esa capacidad de refinación para la exportación y no para el consumo en centrales termoeléctricas, como sucede en la actualidad. Esta política de desarrollo de grandes parques eólicos en el nor-oeste de Venezuela, implicaría al país un ahorro diario de 4,3 millones de dólares, solo en la fase on-shore del desarrollo eólico de La Guajira.

En este sentido, el desarrollo de la energía eólica en Venezuela implica un cambio en las políticas energéticas de los últimos 15 años pero, al mismo tiempo, un retorno a la política de minimización del consumo doméstico de combustibles para la generación eléctrica que se había iniciado al final de la década de los 70´s del siglo pasado (López-González, 2017). Ante el agotamiento de la capacidad de expansión de la generación hidroeléctrica en el río Caroní (southern Venezuela), la retoma de una política energética de maximización de las exportaciones de hidrocarburos minimizando el consumo doméstico implica la implementación de grandes parques eólicos, como única tecnología renovable económicamente competitiva a gran escala, tal y como ha sido para el país el aprovechamiento hidroeléctrico desde finales de los 70´s del siglo pasado.

Finalmente, el desarrollo eólico propuesto garantiza el cumplimiento de las metas de reducción de emisiones en un mínimo del 20% para el año 2030, suscritas por Venezuela en el marco de los acuerdos de París del año 2015 (UN, 2015)
Conclusiones

En Venezuela hay una crisis eléctrica derivada de la dependencia petrolera y la demanda ha decaído pero se espera un efecto rebote a partir de la recuperación económica del país y esto implicara un abastecimiento de la demanda muy importante. Empleando tecnologías convencionales basadas en combustibles fósiles se incrementa la dependencia interna del servicio eléctrico de un suministro subsidiado de de gasoil y gas natural de la estatal petrolera. Para salir de la dependencia y tener un sistema eléctrico sostenible en las dimensiones ambiental, técnica, socioeconómica e institucional se requiere de un cambio hacia energías renovables. Venezuela cuenta con el tercer potencial más elevado para la generación eólica, justamente en la zona norte-costera, la más poblada del país y donde existe infraestructura eléctrica para la transmisión en alta tensión. Entre las opciones tecnológicas, se propone el avance en el desarrollo de 12.000 MW de energía eólica en La Guajira, en el estado nor-occidental del Zulia. El desarrollo habrá de desarrollarse en 6 fases, tres de las cuales será on-shore y otras tres off-shore, en el Golfo de Venezuela. Técnicamente este proyecto provee un balance al sistema eléctrico venezolano ya que equilibra el balance generación/ demanda, donde actualmente el polo más importante de generación se encuentra en el extremo oriental del país (hidroeléctricas).

El ahorro en combustibles fósiles permite tener un retorno de la inversión en menos de 4 años e incrementar los ingresos brutos nacionales por exportación de hidrocarburos, se reducen las emisiones de gases de efecto invernadero para el año 2030, pudiendo alcanzar la meta de reducción en las emisiones de, al menos, un 20%. Al mismo tiempo, se completaría la electrificación de la región Guajira donde se concentra gran parte de la población indígena del país que actualmente carece de servicio eléctrico. El uso de energías renovables en un país productor petrolero como Venezuela, representa una alternativa para la maximización de las ganancias derivadas de la exportación petrolera reduciendo el consumo doméstico de combustibles nacionales. Desde un análisis multidimensional de la sostenibilidad, un desarrollo intensivo del potencial eólico de la Guajira es sostenible y favorece una transformación de la matriz energética venezolana para la superación definitiva de la crisis eléctrica sin riesgos de dependencia del sector petrolero nacional.

Alejandro López-González es Doctor en Sostenibilidad (Cum-Laude) por la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC). Sus investigaciones sobre la sostenibilidad de proyectos de electrificación rural con energías renovables en Venezuela le valieron el reconocimiento como la mejor tesis doctoral en el período 2018-2019, según la comisión de doctorado de la UPC. Se graduó de ingeniero electricista en la Universidad del Zulia en 2004 y ha publicado más de una docena de articulos cientificos acerca de la sostenibilidad de la electrificación con energías renovables en países en desarrollo.
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publicado el 28 de julio de 2022  par Alejandro López González  Alertar el colectivo de moderación a proposito de la publicación de este articulo. Imprimir el articulo
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