miércoles, 19 de enero de 2011

Efectos del cambio climático en la generación hidroeléctrica en Chile

Lunes,17/01/11
El siguiente post muestra el efecto esperado que tendrá  el cambio climático en la generación hidroeléctrica de la zona centro-sur de Chile, en base a simulaciones realizadas por el Departamento de Geofísica de la Universidad de Chile.
Advertencia previa
Si usted se encuentra disfrutando de sus bien merecidas vacaciones estivales, le recomiendo no leer esto hasta su vuelta, para no amargar su descanso con información tan ingrata. Si trabaja en el sector y/o posee acciones de Endesa, es posible que no le resulte fácil conciliar el sueño después de esto.
Escenario
Como es sabido, el IPCC realiza proyecciones climáticas en base a varios escenarios  posibles de trayectoria de emisiones. La siguientes imágenes provienen de simulaciones basadas en el escenario A2. Ello corresponde a:
  • Un mundo de naciones independientes y  que se valen por sí solas
  • Población mundial en continuo crecimiento
  • Desarollo económico orientado regionalmete
  • Avances tecnólogicos más lentos y fragmentados que las mejoras en el ingreso per cápita
Todo esto se podría considerar como excesivamente pesimista, sobre todo por el último punto (lo que permitiría calificar de “exageradas” las modelaciones ulteriores), pero debe tenerse en cuenta que es en gran medida el escenario al que nos enfrentamos hoy. La población no ha dejado de aumentar, y el ingreso (y con ello el consumo) ha crecido a un ritmo más acelerado que los avances tecnológicos, lo que explica que la concentración de gases de efecto invernadero hayan seguido la trayectoria del “palo de hockey” hasta el día de hoy. Por supuesto, es posible que haya giros inesperados y las cosas se den mejor de los presupuestado, pero mientras las cosas sigan su curso como lo han venido haciendo hasta ahora, parece sensato ceñirse a la trayectoria más probable.
Lo que se no viene
Es posible que usted ya haya visto imagenes como esta, que muestran el efecto esperado que tendrá el cambio climático en las precipitaciones globales (como todas las de este post, en base a un escenario A2):
modelo global de variacion de precipitacion con cambio climatico
Modelo global de variación de precipitacion con cambio climático
Con lupa, se alcanza a apreciar tenuemente una disminución de las precipitaciones en la zona centro sur de Chile. La siguiente imagen muestra un zoom a Sudamérica:

Modelacion de la precipitacion actual (arriba, en mm/dia) y abajo (en % de variacion). Imagen: Mark Falvey en base a IPCC
Modelación de la precipitación actual (arriba, en mm/día) y abajo (en % de variación). Imagen: Mark Falvey en base a IPCC2011/01/17/efectos-del-cambio-climatico-en-la-generacion-hidroelectrica-en-chile/http://centralenergia.cl/2011/01/17/efectos-del-cambio-climatico-en-la-generacion-hidroelectrica-en-chile/
Ahora, el asunto se ve un poco más claro, pero aún en terminos muy gruesos. Sin embargo, estos modelos globales -que son bastante consistentes unos con otros, por si usted es escéptico de la capacidad humana de realizar este tipo de predicciones - tienen un bajo nivel de resolución. Utilizan grillas del orden de 300 kilómetros de lado, más que los 180 kms. del ancho promedio de Chile, lo que impide captar la realidad regional. Por ejemplo, la precipitación orográfica producto de la Cordillera de Los Andes está muy mal representada a este nivel.
Es por ello que el Departamento de Geofísica de la Universidad de Chile ha realizado simulaciones regionales, utilizando los resultados de las globales como condiciones de borde, con una grilla de una resolucion del orden de 25 kilómetros. ¿Y que arroja ello? Como gran resumen, menos precipitaciones, con pérdidas tanto absolutas como relativas en el centro-sur del país. La siguiente imagen, muestra la variación de precipitaciones entre los paralelos 30°  (Coquimbo) y 40° (Paillaco) sur. La línea gruesa es la media de cambio de precipitaciones de los varios modelos utilizadas, mientras que el área achurada muestra el porcentaje de modelos que arrojan una disminución de las precipitaciones ( o un “signo negativo” en la variación):
Cambio en la precipitacion. Imagen: Mark Falvey. Departamento de Geofísica, Universidad de Chile
Cambio en la precipitación. Imagen: Mark Falvey. Departamento de Geofísica, Universidad de Chile
Cambio en la temperatura de Chile a 2070 - 2100. Imagen: Mark Falvey. Departamento de Geofísica, Universidad de Chile
Como si todo esto no fuese ya suficientemente espantoso, se debe considerar además el impacto de una cota de nieve más alta, producto de un aumento generalizado de la temperatura, y que resulta por lo general más acentuado en la cordillera de Los Andes. La siguiente imagen muestra las variaciones esperadas de la temperatura media para distintos meses del año, en grados celsius:
Cambio en la temperatura de Ch2011/01/17/efectos-del-cambio-climatico-en-la-generacion-hidroelectrica-en-chile/http://centralenergia.cl/2011/01/17/efectos-del-cambio-climatico-en-la-generacion-hidroelectrica-en-chile/2011/01/17/efectos-del-cambio-climatico-en-la-generacion-hidroelectrica-en-chile/http://centralenergia.cl/2011/01/17/efectos-del-cambio-climatico-en-la-generacion-hidroelectrica-en-chile/ile a 2070 - 2100. Imagen: Mark Falvey. Departamento de Geofísica, Universidad de Chile
La siguiente imagen muestra el impacto de este aumento en la precipitacion nival, con una linea de nieve del orden de 500 metros más alta que en la actualidad hacia 2100 (contorno rojo):
Cambios de la cobertura de nieve. Imagen: Humberto Fuenzalida. Departamento de Geofísica, Universidad de Chile
Cambios de la cobertura de nieve al inicio y al fin del periodo considerado. Imagen: Humberto Fuenzalida
Por supuesto, el perjuicio de esta disminución va mucho más allá de canchas de ski aguadas y temporadas más cortas para disfrutar con su tabla favorita. Sin referirme a los perjuicios que tendrán escorrentías más destructoras en casos de precipitaciones extremas, en el plano hidroeléctrico el aumento de la cota de nieve trae consigo una disminución del efecto amortiguador de la cordillera: mayores caudales instantáneos como respuesta inmediata a los eventos de precipitación (los que con frecuencia no pueden ser aprovechados del todo por parte de las centrales de pasada) y menores caudales en periodos de deshielo y de estío (un periodo mucho más largo).
Y es aquí donde viene el meollo de este post, y que explica su título. Si usted puede retener una sola imagen en su cabeza, trate de que sea esta. El efecto aditivo que los efectos anteriormente descritos tiene en los caudales de nuestra zona centro sur, debiera ser algo parecido a la simulación que muestra la gráfica siguiente para el río Maule en la estación Armerillo:
Caudal pasado y futuro del rio Maule en Armerillo. Imagen: Mark Falvey. Departamento de Geofísica, Universidad de Chile
Caudal pasado y futuro del rio Maule en Armerillo. Imagen: Mark Falvey. Departamento de Geofísica, Universidad de Chile
Es decir,
  • Caudales significativamente menores en los meses de estío.
  • Caudales superiores en los meses de julio a septiembre, producto de la mayor cota de nieve, pero en muchos casos imposibles de aprovechar por su alta turbiedad y arrastre de objetos, o por sobrepasar la capacidad de diseño de las turbinas.
  • Menores caudales nominales totales como media anual (algo asi como 37% menos en el caso del preciado Maule) y aun menores caudales totales reales, producto de la imposibilidad de aprovechar en su totalidad las grandes escorrentias invernales descritas en el punto anterior.
¿Vendió ya sus accciones de Endesa?
Por Joaquín Barañao, Ingeniero Civil y Editor de Central Energía

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