La red eléctrica es un asombroso sistema integrado de máquinas que cubren todo un continente. La Academia Nacional de Ingeniería la ha llamado uno de los más grandes logros en ingeniería del siglo XX.

Pero también es costosa. Según mi análisis, el valor actual (depreciado) de la red eléctrica de EE.UU., la cual comprende plantas de energía, cables, transformadores y postes, es de aproximadamente $1.5 billones a $2 billones de dólares. Remplazarla costaría casi $5 billones de dólares.

Ello significa que la infraestructura eléctrica de EE.UU., la cual ya contiene billones de dólares de capital hundido, pronto necesitará de una inversión importante y con regularidad solo para mantener las cosas como están. Una planta de energía construida durante la rápida expansión del sector energético en las décadas posteriores a la Segunda Guerra Mundial ahora tiene 40 o más años de antigüedad, la cual se amortizó desde hace mucho y posiblemente necesita ser remplazada. De hecho, la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles acaba de darle a toda la infraestructura energética una calificación apenas aprobadora de 6.5.

La administración actual ha prometido que invertirá mucho en infraestructura, lo cual suscita cierta cantidad de preguntas con respecto al sistema eléctrico: ¿cómo debería verse la red eléctrica del futuro? ¿Cómo conseguiremos abastecer energía con poco carbono? ¿Cuánto costará?

La infraestructura parece ser un problema que puede reunir apoyo de ambos lados del pasillo. Pero para tomar buenas decisiones sobre el gasto, primero necesitamos entender el valor de la red existente.

El estado actual de transición

La red eléctrica está planeada para durar décadas, pero pocas personas se percatan de que todo el sistema debe equilibrar finamente la oferta y la demanda en escalas de tiempo tan breves como un segundo. Cada watt de energía eléctrica para iluminar hogares, operar laptops o hacer funcionar aires acondicionados se genera al mismo tiempo en ubicaciones diferentes, principalmente mediante quemar combustibles que hacen girar magnetos en los generadores. En esencia, no hay almacenamiento de electricidad en la red; más bien, la mayoría de la energía está almacenada en combustibles: carbón, gas natural, productos nucleares y agua detrás de embalses, esperando la orden de ser convertidos en electricidad en tiempo real.

En años recientes, ha cambiado notablemente dónde obtenemos nuestra energía. Los generadores más viejos son grandes plantas de energía, muchas de ellas ubicadas en la parte oriental de EE UU. Las adiciones más recientes han sido más pequeñas y más diseminadas; piense en paneles solares en techos o granjas eólicas. Algunos expertos incluso han dicho que este modelo de generación más distribuida y más cercana a donde se consume la energía —a lo largo del borde de la red, en vez de plantas de energía centrales— es la nueva norma.

Más adelante, podemos volver a construir la red de la misma manera en que lo hemos hecho antes o podemos invertir en nuevas tecnologías que puedan dar el mismo servicio pero a un costo menor.

¿Y cómo podemos hacerla más limpia? Algunas personas piensan que la red puede funcionar enteramente con fuentes energéticas renovables. Otros dicen que la mejor manera de “descarbonizar”, o reducir las emisiones de carbono, el sistema energético como un todo es una electrificación amplia de los sectores industrial y transportista.

Pero para responder cuánto costarían tales transiciones, necesitamos saber: ¿cuánto cuesta la red actual? ¿Cuánto vale todo el concreto, acero, silicio, etc., que ya hemos instalado en el suelo actualmente? Para ayudar a informar a los legisladores y proyectistas que luchan con su visión del futuro, me propongo responder esa pregunta.

¿Qué conforma la red?

Para este ejercicio, he limitado “la red” a las siguientes partes:

1. Plantas de energía.

2. Líneas de transmisión de alto y bajo voltaje, las cuales transportan la energía por distancias largas.

3. Líneas de distribución, las cuales llevan la energía directamente a los edificios u otros puntos finales.

4. Subestaciones para mandar la energía a la red de transmisión.

5. Subestaciones en la red de distribución.

6. Transformadores que cambian los voltajes en la red de distribución.

Este cálculo no contempla componentes adicionales y necesarios de la red, como el cableado eléctrico dentro de tu hogar, los medidores en los paneles eléctricos en hogares y edificios y dispositivos de uso final que consumen la electricidad.

Tras revisar una variedad de informes públicos y usar cálculos actualizados para nuevos enfoques de construcción y estándares para calcular la depreciación, cuantificamos el valor de los activos de la nación para la generación, transmisión y distribución de energía.

La capacidad total de estas plantas de energía es aproximadamente 1.15 terawatts. Esa es la capacidad de generación de unos 1,000 reactores nucleares (EE UU actualmente tiene alrededor de 100). Como te puedes imaginar, será costoso remplazar eso. Solo para las plantas de energía, el valor de remplazo es cercano a $2.7 billones, y el valor depreciado, o el valor aproximado actual, es cercano a $1 billón. En general, el desglose del valor es aproximadamente 56 por ciento plantas de energía, 9 por ciento sistema de transmisión y 35 por ciento sistema de distribución.

Desglose del valor de remplazo y depreciado de la infraestructura eléctrica de EE UU. Muchas de las fuentes de datos subyacentes, incluidas las de la Administración de Información Energética, son las mismas que aquellas utilizadas recientemente en el estudio Costo Total de la Electricidad del Instituto de Energía UT-Austin. Usamos un plan simplificado y recto de depreciación que termina en un valor de reciclaje de 15 por ciento del costo inicial al final de su vida útil esperada. Joshua D. Rhodes

¿Qué camino seguir?

Si queremos tener un futuro energético más limpio, hay múltiples caminos para llegar allí. Sin embargo, mi hipótesis es que el camino más barato y plausible será aquel que haga mejor uso, y no duplique, de la infraestructura que ya tenemos. Uno de los caminos más “conéctese y úsese” (y lo que vemos hoy día) es una conversión de la generación con carbón a una con gas en plantas de energía que pueden usar cables, postes e infraestructura de agua existentes.

En el otro extremo del espectro, una economía de hidrógeno requerirá enormes inversiones nuevas en tipos nuevos de tecnología, para que use menos de lo que tenemos actualmente. Por ejemplo, necesitaríamos construir lugares para generar y almacenar hidrógeno. Por otra parte, tiene el potencial de ser más resistente y sustentable.

Un área que se ve prometedora para la inversión en infraestructura es actualizar la mayor parte de la red de transmisión. Estas actualizaciones podrían permitir que la energía fluya entre regiones de EE UU y sería similar a como el sistema interestatal de carreteras redujo los costos de los negocios en todo el país al reducir grandemente el tiempo que tomaba transportar artículos y servicios a través de nuestro vasto país.

Hay áreas de EE UU donde la energía se produce más barata y con menos impactos medioambientales que en otras áreas. Expandir las líneas de transmisión a áreas del país que tienen buenos recursos eólicos y solares puede llevar energía de muy bajo costo a los usuarios. El problema es que estas áreas no siempre son donde está la gente, por lo que para llevar esta energía a la gente, necesitamos una fuerte red de transmisión.

Las redes de distribución —la parte de la red que lleva la energía directamente a los edificios— también pueden integrar más solar sin mucho costo añadido a la operación de la red. Pero en cuanto la capacidad solar alcanza un cierto porcentaje de demanda energética en la red local, el cual varía por ubicación, entonces se incurre en más costos.

Al final, los consumidores, o los contribuyentes, siempre terminan pagando estos proyectos de actualización, pero los beneficios pueden superar a los costos. La expansión de Texas de su red eléctrica ha permitido que mucha más energía eólica llegue a los centros de carga que, junto con una caída en los precios del gas natural, ha disminuido los costos totales del mercado de electricidad. Estos costos más bajos luego les son pasados a los contribuyentes.

No hay un camino que no requiera inversión; incluso solo mantener lo que tenemos costará cientos de miles de millones, si no es que billones, de dólares en la próxima década. La pregunta más grande es: conforme continuemos remplazando y reconstruyendo esta red asombrosa, ¿en qué tecnologías deberíamos enfocarnos?