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Nuevo estudio de Stanford revela el papel de los SGM (EGS) en las redes eléctricas limpias

Plataforma de perforación en el sitio del Proyecto Rojo, Nevada (fuente: Fervo Energy)

Un estudio de Stanford explora cómo la incorporación de EGS transforma los sistemas de energía 100% renovables, reduciendo el uso de la tierra y la infraestructura al tiempo que apoya la energía limpia y firme.

Los sistemas geotérmicos mejorados, o SGM, suelen discutirse en términos de costos de perforación, riesgo sísmico o la rapidez con la que los proyectos pueden escalar. Un nuevo estudio de modelado de la Universidad de Stanford adopta un enfoque diferente. En lugar de preguntarse si los SGM son lo suficientemente económicos por sí solos, los investigadores analizan qué sucede con todo un sistema de energía limpia cuando la geotermia forma parte de la combinación energética.

La respuesta es matizada y, para la comunidad geotérmica, discretamente alentadora. El estudio sugiere que los SGM pueden no reducir drásticamente el costo principal de un sistema energético 100% renovable, pero sí pueden hacer que ese sistema sea más pequeño, más compacto y más fácil de construir. En un mundo donde el uso del suelo, los permisos y la aceptación pública influyen cada vez más en los resultados energéticos, esa diferencia es importante.

Qué son los SGM, en términos prácticos

Los sistemas geotérmicos mejorados amplían el alcance de la energía geotérmica más allá de los conocidos puntos calientes volcánicos e hidrotermales. En lugar de depender de agua caliente y vapor que ocurren de forma natural, los SGM utilizan perforación profunda para acceder al calor almacenado en roca caliente y relativamente seca, a varios kilómetros bajo la superficie. Los ingenieros crean o mejoran vías de circulación en la roca y hacen circular agua para llevar ese calor de regreso a la superficie.

El resultado puede ser generación continua de electricidad, calefacción distrital o ambos. Debido a que la temperatura en profundidad está mucho más extendida que los reservorios geotérmicos convencionales, los SGM abren la puerta al desarrollo geotérmico en muchas regiones que antes se consideraban no aptas.

En términos del sistema eléctrico, los SGM se comportan de manera muy diferente al viento y al solar. Operan las 24 horas del día. En el estudio de Stanford, se consideran como energía firme de carga base, suministrando una fracción constante de electricidad en lugar de fluctuar con el clima o la luz solar.

Qué hizo realmente el estudio de Stanford

El equipo de investigación modeló la transición de 150 países hacia un sistema energético 100% basado en viento, agua y solar (WWS, por sus siglas en inglés), en todos los sectores. Esto incluye electricidad, transporte, edificios e industria, asumiendo una electrificación casi total de los usos finales.

En todos los escenarios, el viento y la energía solar dominan el suministro eléctrico. La geotermia convencional y la energía solar térmica se utilizan para cubrir las necesidades restantes de calor no eléctrico. La comparación clave es entre sistemas sin SGM y sistemas donde los SGM suministran aproximadamente el 10% de la electricidad total como energía firme de carga base.

Para reflejar la incertidumbre, el estudio explora tres escenarios de costo para los SGM: bajo, medio y alto. La pregunta no es si los SGM reemplazan al viento y al solar, sino cómo remodelan el sistema energético alrededor de ellos.

Costos: no el titular principal, pero aún importantes

Uno de los hallazgos más interesantes del estudio es que agregar SGM con una participación del 10% en la electricidad tiene relativamente poco impacto en el costo total de un sistema energético completamente renovable.

En el escenario de bajo costo de los SGM, tanto los costos energéticos privados como los costos sociales totales son menores cuando se incluyen los SGM. En el escenario de costo medio, los costos totales son similares con o sin geotermia. En el escenario de alto costo, los costos aumentan cuando se agregan los SGM.

La conclusión no es que los SGM automáticamente hagan que la energía limpia sea más barata. Más bien, el estudio muestra que incluso si los SGM no son la opción más económica en términos estrictos, tampoco perjudican la viabilidad económica de un sistema 100% renovable. Este es un resultado significativo en sí mismo.

Más relevante aún es el contexto general. Independientemente de si se incluyen o no los SGM, la transición a un sistema 100% WWS reduce los costos energéticos privados anuales en aproximadamente un 60% en comparación con los sistemas actuales basados en combustibles fósiles. Cuando se incluyen los daños a la salud y al clima, los costos sociales totales de la energía disminuyen alrededor de un 90%. Los SGM operan dentro de esta transición ya de por sí transformadora.

Cómo los SGM cambian la estructura del sistema energético

Donde los SGM realmente destacan es en cómo cambian la estructura del sistema.

Debido a que la geotermia proporciona producción firme y continua, la capacidad nominal total requerida en todo el sistema energético disminuye cuando se incluyen los SGM. Se necesita menos energía eólica, menos energía solar y menos almacenamiento para lograr el mismo nivel de confiabilidad.

El uso del suelo también disminuye. Con los SGM en la combinación energética, el área total requerida para la infraestructura energética es menor que en un sistema basado únicamente en viento y solar. Para países grandes, esto puede parecer marginal. Para países pequeños o densamente poblados, puede ser decisivo.

El estudio también encuentra que el número total de empleos en el sistema energético WWS disminuye cuando se incluyen los SGM. Esto no se debe a que la geotermia destruya empleos, sino a que el sistema en su conjunto se vuelve más compacto, con menos capacidad sobredimensionada y menos infraestructura intensiva en uso de suelo. Es un efecto estructural, no un juicio sobre la calidad del empleo o los impactos regionales.

Por qué el valor a nivel de sistema importa más que el LCOE

Un tema recurrente en el estudio es que tecnologías como los SGM deben evaluarse a nivel de sistema. Analizar únicamente el costo nivelado de la electricidad (LCOE) no captura el valor que los recursos firmes aportan a la red.

Los SGM actúan como un ancla estabilizadora. Al suministrar alrededor del 10% de la electricidad de forma continua, reducen la necesidad de sobredimensionar los parques eólicos y solares y de construir grandes cantidades de almacenamiento para cubrir periodos poco frecuentes pero críticos de baja generación. Incluso si los costos totales cambian poco, el sistema se vuelve más simple.

Esta perspectiva es particularmente relevante para países donde la disponibilidad de tierra, la oposición pública o la complejidad de la red limitan la expansión del viento y el solar. En esos contextos, un sistema más pequeño y compacto puede ser más fácil de autorizar e implementar que uno teóricamente más barato pero más extenso.

Qué significa esto para la comunidad geotérmica

Para los desarrolladores geotérmicos y los responsables de políticas públicas, el estudio ofrece una nueva forma de entender el papel de los SGM. No se presentan como esenciales para lograr energía limpia de bajo costo. El viento y el solar ya pueden lograr gran parte de ese objetivo. En cambio, la geotermia emerge como una herramienta de optimización del sistema.

En términos prácticos, los SGM pueden ayudar a que los sistemas 100% renovables sean más manejables. Reducen los requisitos de tierra, disminuyen la capacidad excedente y proporcionan energía firme sin emisiones. Para países pequeños y densamente poblados, estas características pueden ser tan importantes como el costo.

Los resultados también sugieren que la geotermia debe discutirse no solo en términos de recursos nacionales, sino también en términos de diseño del sistema energético. Donde el espacio es limitado o la aceptación pública es frágil, los SGM podrían desempeñar un papel desproporcionadamente importante incluso con niveles modestos de penetración.

Los desafíos continúan, pero la dirección es clara

El estudio no ignora la incertidumbre. Los costos reales de los SGM podrían ubicarse en cualquier punto dentro del rango explorado en el modelo. El progreso continuo en perforación, creación de reservorios y desempeño a largo plazo será fundamental para que los SGM ofrezcan consistentemente beneficios a nivel de sistema.

El diseño de políticas también es importante. Muchos mercados energéticos todavía recompensan el kilovatio-hora más barato en lugar de valorar la capacidad firme y limpia o la reducción en el uso del suelo. Si los beneficios a nivel de sistema identificados en el estudio han de materializarse, los marcos regulatorios y de mercado deberán reconocerlos explícitamente.

Un rol diferente para la geotermia en la transición energética

El análisis de Stanford no afirma que los SGM dominarán los sistemas eléctricos del futuro. En cambio, sugiere un rol más discreto pero potencialmente influyente. La geotermia puede no generar las mayores reducciones de costos, pero puede ayudar a configurar sistemas energéticos más limpios que sean más pequeños, más compactos y más fáciles de implementar.

Para una industria que a menudo se percibe como de nicho o limitada geográficamente, este es un cambio de perspectiva que vale la pena considerar, y una razón para analizar el estudio con mayor atención.

Fuente de referencia vía nuestra plataforma global ThinkGeoEnergyStanford University