Cuando las temperaturas en Minneapolis cayeron a 27 grados bajo cero durante el vórtice polar de enero de 2019, La empresa de servicios públicos Xcel Energy instó a todos los clientes de Minnesota a bajar sus termostatos para conservar el gas natural necesario para la generación de energía. En Michigan, donde también hacía más frío que el Polo Norte, General Motors incluso cerró varias fábricas como precaución contra cortes.

Esto puede parecer una paradoja. La producción de gas de EE. UU. Está en su punto más alto, y la generación de electricidad a partir de fuentes renovables está creciendo a un ritmo récord.

Como economista ingeniero que estudia los mercados de la electricidad y las cadenas de suministro de combustible, Busco formas de mantener el suministro de energía a pesar del clima cada vez más incierto y extremo. También edito una revista académica dedicada a analizar los costos, beneficios y riesgos de la inversión de capital. Basado en lo que he visto Hacer que la generación eléctrica sea más flexible mientras se aumenta el acceso al gas almacenado sería la mejor manera de ayudar a mantener las luces encendidas sin sacrificar el calor cuando golpean las olas de frío.

Más energía del gas

La escasez de gasolina de 2019 fue solo la más reciente en una serie de situaciones similares. Los vórtices polares anteriores en 2013 y 2014 golpearon especialmente a Nueva Inglaterra. El "ciclón bomba" que azotó la costa este en el invierno de 2018 agotó los suministros, haciendo que los precios de la gasolina se disparen.

No es solo que los episodios de clima extremo empeoren y sean más comunes, aunque lo sean. La red eléctrica depende cada vez más del gas natural.

Muchos de los generadores de carbón más antiguos que se están retirando están siendo reemplazados por otros de gas y fuentes renovables como la energía eólica y solar. La proporción de electricidad alimentada por gas natural aumentó al 32 por ciento en 2017 desde el 18 por ciento en 1990, ya que la participación del carbón cayó al 30 por ciento desde el 76 por ciento en el mismo período de tiempo.

El gas natural cuesta mucho menos que antes, y los generadores de gas son más flexibles. Es mucho más fácil encender y apagar las centrales eléctricas de gas, por ejemplo, que los reactores nucleares. Y lo que es más, Las plantas de gas natural pueden aumentar o disminuir rápidamente la producción para suavizar la inevitable variabilidad en la generación de electricidad a partir de turbinas eólicas y paneles solares, cuando el sol no brilla y el viento no sopla.

Dado que la energía renovable representa una mayor proporción de la generación de electricidad, Se prevé que la producción de energía a partir del gas siga creciendo. también.

No es un sustituto fácil

La mayoría de los gases calientan hogares y propiedades comerciales y alimentan la fabricación de todo, desde papel de periódico hasta aluminio y atún enlatado. Tras años de crecimiento, La generación de electricidad todavía consume solo alrededor de un tercio de todo el uso de gas en los Estados Unidos.

Y, mientras que las empresas de servicios públicos tienen diferentes opciones que pueden tomar, no existe una manera fácil o inmediata de encontrar un sustituto para sus otros usos, especialmente si quieren una fuente relativamente limpia. Los sistemas de calefacción requieren mucho tiempo y mucho dinero para convertirlos para los propietarios de viviendas, y es aún más difícil para los fabricantes.

Para evitar interrupciones en el servicio, la mayoría de los grandes usuarios industriales y comerciales, así como empresas de gas locales, Establecer contratos firmes que garanticen la entrega del gas que prevén necesitar.

Los contratos de gas que se utilizan para generar electricidad son diferentes. Muchas compañías eléctricas, especialmente en el noreste y medio oeste, tener "contratos interrumpibles" con los proveedores de gas. Estos acuerdos les permiten pagar precios más bajos que les permiten competir en los mercados mayoristas de electricidad. pero tiene una desventaja. Hacen de esas empresas una prioridad menor que otros clientes para el suministro de gas.

La industria de la energía eléctrica y sus reguladores pueden ver que los clientes no quieren tener que ajustar sus termostatos a 65 grados o menos durante un clima muy frío. Y de hecho, han tomado medidas para reducir la vulnerabilidad de la red a los cuellos de botella de gas, por ejemplo, ajustando el calendario de los mercados mayoristas de electricidad para ayudar a las centrales eléctricas a comprar gas adicional cuando lo necesiten. Y una mejor comunicación está mejorando los pronósticos con respecto a la demanda y facilitando que las plantas de energía conozcan las interrupciones del suministro más temprano.

Inversiones a largo plazo

Las olas de frío aumentan la necesidad de electricidad y gas natural para calentar hogares y negocios al mismo tiempo. haciendo que los precios mayoristas de la electricidad se disparen a medida que los operadores del mercado eléctrico se esfuerzan por mantener la red funcionando sin problemas.

La demanda de electricidad fluctúa por horas, día y temporada, magnificada solo ocasionalmente por eventos climáticos severos, y la variabilidad de los compuestos de generación renovable influye en las demandas de las centrales eléctricas de gas. En lugar de construir tuberías que rara vez se utilizarán a plena capacidad, Tiene sentido invertir en flexibilidad para que el sistema de generación se ajuste más fácilmente a los cambios en la demanda de electricidad y el suministro de combustible.

Si bien no aumentarán los precios minoristas de la electricidad de inmediato, Estos picos de precios a corto plazo señalan la necesidad, y proporcione la justificación, para inversiones a más largo plazo para evitar aumentos de tarifas o incluso cortes.

Una de esas estrategias es modernizar los generadores de gas para que funcionen con combustible dual. Prácticamente, esto significa construir un tanque de almacenamiento para otro combustible, como el aceite, junto con las tuberías y otros equipos para inyectarlo en la cámara donde se quema el combustible. Es una inversión importante, pero de esa manera, cuando el clima extremo hace que la demanda de gas supere la capacidad de las tuberías disponibles, Las centrales eléctricas pueden cambiar temporalmente a un combustible alternativo.

Como cualquier tipo de inventario, ya sean vasos de papel o tapacubos, ayudará a evitar interrupciones en la cadena de suministro, El gas almacenado también puede mantener el flujo de energía. La investigación que realicé con George Gross mostró que las inversiones para expandir la capacidad de las instalaciones de almacenamiento de gas redujeron el riesgo de altos precios de la electricidad de manera más efectiva que las modificaciones de combustible dual.

Almacenar grandes cantidades de gas natural no está exento de riesgos, como los residentes del sur de California aprendieron en 2015. Las fugas de las instalaciones de almacenamiento de Aliso Canyon en Los Ángeles enfermaron a los residentes cercanos y generaron emisiones de gases de efecto invernadero.

Pero sigo creyendo que una reserva de gas para los días de nieve puede ser la mejor manera de mantener las luces encendidas cuando las temperaturas bajan a mínimos extremos.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.