Expansión de la energía hidroeléctrica y mejora de la gestión en respuesta al aumento del derretimiento de los glaciares en Islandia

Se espera que el aumento de las temperaturas globales causadas por el cambio climático cause un mayor derretimiento de los glaciares en Islandia, aumentando así el flujo de agua en las centrales hidroeléctricas. Casi todos los glaciares islandeses han ido perdiendo masa desde principios de los años noventa; se espera que esta tendencia continúe con el calentamiento del clima. Se ha proyectado que casi no quedarán glaciares islandeses en 2200. El flujo en los ríos glaciares aumentará simultáneamente con el derretimiento glacial. Se espera que la escorrentía alcance su punto máximo en los próximos 50 años, después de lo cual se espera que la escorrentía del derretimiento glacial disminuya hasta el nivel de cero en 2200.

Para el año 2015, el aumento en los escenarios de entrada utilizando el clima de 2015 es aproximadamente un 10% más alto de lo que se había pronosticado a través de los registros climáticos históricos. Los escenarios de entrada representan entradas históricas desde la década de 1950 hasta la actualidad que se han proyectado para (a) ciertos años en el futuro utilizando tanto las tendencias históricas estimadas en temperatura y precipitación como las tendencias futuras proyectadas debido al cambio climático. Hasta la fecha, el sistema de energía existente ha sido capaz de utilizar este aumento en el flujo sin inversión. Se prevé que el volumen de entrada aumente en un 15% adicional para 2050, en comparación con 2015. El sistema de energía existente solo puede utilizar el 30% de ese aumento. Sin modificaciones en las centrales hidroeléctricas existentes, se espera que el resto del aumento del flujo se derrame sobre los aliviaderos. Para aprovechar plenamente el aumento de los caudales, será necesario aumentar tanto la capacidad instalada de la turbina como el almacenamiento del yacimiento en las centrales hidroeléctricas existentes.

El calentamiento de la atmósfera bajo el cambio climático causa el derretimiento acelerado de los glaciares, lo que resulta en un aumento del flujo de agua en las centrales hidroeléctricas. El primer objetivo de Landsvirkjun (la Compañía Nacional de Energía) es mejorar las proyecciones del flujo de agua bajo el cambio climático. Mejores proyecciones facilitan las medidas de adaptación que minimizan los derrames innecesarios de agua a través de los aliviaderos. Estas medidas incluyen la modificación de los planes de gestión de embalses, la instalación de infraestructura adicional y/o el rediseño de la infraestructura existente para gestionar el aumento de la escorrentía. Un cobeneficio es una mayor protección contra las inundaciones, ya que los embalses pueden funcionar como capacidad de amortiguación adicional en caso de inundaciones extremas.

En la investigación en colaboración con otros gobiernos nórdicos y agencias de investigación como parte del grupo Norden, Landsvirkjun utiliza modelos hidrológicos para proyectar el flujo futuro de agua, teniendo en cuenta los impactos del cambio climático. Las proyecciones sobre el flujo futuro del río se mejoraron mediante el uso de datos de temperatura y precipitación observados, y las curvas área-volumen-elevación del glaciar se ajustaron de acuerdo con las tendencias de las simulaciones de modelos climáticos. Esta información se incorporó a un modelo hidrológico para producir flujos corregidos que explican el cambio climático. Landsvirkjun incorporó flujos corregidos en sus estrategias de gestión de reservorios. La organización actualiza la serie de flujos, y luego su gestión de embalses, cada cinco años para reflejar las condiciones climáticas cambiantes. Para el nuevo diseño y la renovación de plantas más antiguas, Landsvirkjun utiliza como especificación de diseño que considera los flujos futuros dentro de los 15 años y más allá.

Las series de flujos corregidas de Landsvirkjun utilizan datos de la CIPF, así como resultados específicos para Islandia, como la distribución estacional prevista de los cambios de temperatura y precipitación. La serie de caudales se calibra anualmente en función de los resultados del seguimiento. Estos hallazgos se utilizan para ajustar la gestión de los yacimientos y para evaluar posibles rediseños y mejoras de las centrales eléctricas actuales, así como propuestas para proyectos futuros. En esencia, la gestión y el diseño de los activos existentes y planificados se ajustan para aprovechar el aumento de los flujos de glaciares, sobre la base de datos mejorados sobre los flujos actuales y futuros. Estas medidas dan lugar a un aumento de la producción de energía renovable en Islandia, debido a la reducción de las pérdidas de recursos hídricos a través de los vertederos.

La central hidroeléctrica de Búrfell proporciona un ejemplo en el que la mejora de los datos de flujo de agua hizo que una expansión fuera económicamente factible: la capacidad de la central eléctrica se incrementó de 70 MW a 100 MW. Landsvirkjun decidió construir una nueva planta hidroeléctrica, que extiende la planta de energía original y reduce su carga. La nueva extensión de Búrfell se construyó bajo tierra por razones económicas y de sostenibilidad; está en funcionamiento desde junio de 2018. La central hidroeléctrica de Búðarháls es un nuevo proyecto encargado en 2014. La capacidad de esa planta se incrementó de los 80 MW previstos originalmente a 95 MW en respuesta al cambio climático. El Proyecto Hidroeléctrico Hvammur es un proyecto futuro, donde también se ha aumentado la capacidad en función de los flujos corregidos, de 82 MW a 95 MW. El proyecto Hvammur ha sido aprobado por el Parlamento islandés en el marco del «Plan director para la protección de la naturaleza y la utilización de la energía» (véase la sección sobre aspectos jurídicos), pero no se ha tomado la decisión de iniciar la construcción.

La compañía colaboró con Norden para identificar y analizar los impactos del cambio climático en los sistemas de energía renovable. Norden es una iniciativa de colaboración regional, en la que participan gobiernos y agencias de investigación de Dinamarca, Finlandia, Islandia, Noruega, Suecia, las Islas Feroe, Groenlandia y Åland. El programa está financiado por el Consejo Nórdico de Ministros

En esta investigación colaborativa, los datos de temperatura y precipitación observados, así como las curvas área-volumen-elevación de los glaciares, se ajustaron de acuerdo con las tendencias del modelo climático. Se obtuvieron datos históricos sobre el derretimiento de los glaciares y el aumento proyectado de la escorrentía y el volumen de agua resultante. Este intercambio de conocimiento e investigación entre los países escandinavos aseguró una base de evidencia bien desarrollada que es revisada por un consorcio de investigación y, como tal, difundida en la comunidad en general.

La consulta pública se ha incluido en el diseño de la expansión de las centrales hidroeléctricas actuales a través del procedimiento de evaluación de impacto ambiental, como lo garantiza la Ley. También se ha buscado la aceptación mediante la aplicación del Protocolo de Evaluación de Sostenibilidad Hidroeléctrica (HSAP) para el Proyecto Hidroeléctrico Hvammur y para la operación de la Planta Hidroeléctrica Blanda. Este último recibió el Premio Planeta Azul de la IHA en 2017.

Factores de éxito:

• La colaboración con otras compañías eléctricas, universidades e instituciones facilitó e impulsó la credibilidad de los esfuerzos de adaptación; esto se hizo principalmente a través del consorcio Norden.
• La Junta Ejecutiva de Landsvirkjun participa en el proceso de adaptación
• Un enfoque paso a paso para la adaptación al cambio climático: cada cinco años, se revisan las tendencias pasadas y las proyecciones de precipitación y temperatura, mientras que se realiza una calibración anual de los modelos en función de los resultados del seguimiento, con el fin de ajustar la gestión actual y la inversión realizada por Landvirkjun.
• Dada la incertidumbre en las proyecciones climáticas, Landsvirkjun mantiene planes alternativos que pueden implementarse si el escenario seleccionado resulta ser inexacto. Dichos planes alternativos incluyen tener acuerdos de restricción con los principales consumidores, donde se puede reducir una proporción de las ventas anuales de energía contratadas, además de tener planes listos para la construcción de nuevos proyectos de energía hidroeléctrica renovable, geotérmica y eólica.

Factor limitante:

• Se espera que el aumento del flujo de agua sea temporal. Se prevé que los flujos de fusión de hielo alcancen una meseta para 2030 y se mantengan constantes después hasta 2080. Para 2080, el volumen de los glaciares habrá disminuido tanto que los flujos comenzarán a reducirse. Este fenómeno a largo plazo tiene pocos efectos en las decisiones actuales, que tienen un horizonte de decisión de 50 años. Una vez que los flujos han vuelto a los niveles de la década de 1990, es decir, antes de que los glaciares islandeses comenzaran a perder masa, las centrales hidroeléctricas existentes pueden tener una capacidad algo mayor de la necesaria.

Costes:

• El costo de invertir en proyectos de investigación como parte de una iniciativa de colaboración escandinava (Norden) fue moderado, alrededor de 1 millón de euros.
• El costo de modificar los planes de manejo del embalse es moderado y se refleja como costo interno, como agregar 2-3 miembros del personal.
• El costo de modificar el diseño de los activos planificados (en la mayoría de los casos, la capacidad de los proyectos hidroeléctricos aumenta) es alto, del orden de decenas de millones de euros.

Principales beneficios:

• La mejora de la modelización hidrológica ha proporcionado información valiosa para la toma de decisiones con respecto a la inversión futura en centrales hidroeléctricas.
• El aumento de la capacidad de generación del 10% hasta la fecha en respuesta al aumento de los flujos de agua debido al cambio climático actual y del proyecto está aumentando los ingresos anuales.

El aumento de la capacidad de las instalaciones de embalses puede garantizar la capacidad de amortiguamiento contra inundaciones extremas, lo que conduce a una mayor protección contra las inundaciones. Los eventos de inundación más extremos en Islandia son inundaciones glaciales debido a erupciones volcánicas. Las inundaciones por estallidos de glaciares son más comunes en Islandia que en otras partes del mundo debido a la interacción de los volcanes con los glaciares.

El «Plandirector para la protección de la naturaleza y la utilización de la energía»es una herramienta para conciliar los intereses contrapuestos de la conservación de la naturaleza y la producción de energía a escala nacional y en las primeras fases de planificación. Sin embargo, el aspecto de la adaptación al cambio climático no se tiene en cuenta en estas fases de planificación, y tampoco se incluye como parte del procedimiento de evaluación de impacto ambiental. Un aspecto importante a tener en cuenta es que la energía hidroeléctrica de Islandia está aportando el 73 % de su cuota de energías renovables y, como tal, es una contribución importante a la combinación energética de Islandia.

La empresa Landsvirkjun tardó cuatro años (2006-2010) en utilizar series de flujo corregidas en la toma de decisiones sobre la gestión de embalses y las decisiones de inversión sobre activos futuros. La instalación de capacidad extra en la central eléctrica de Búrfell tardó poco más de dos años desde el inicio de la construcción (2016).

La evaluación sobre el derretimiento esperado de los glaciares y, por lo tanto, el volumen de agua para la generación de energía hidroeléctrica se realiza cada cinco años y se calibra mediante el monitoreo de los resultados anualmente. Como resultado, las decisiones de inversión y gestión se toman sobre la base de una evaluación actualizada, teniendo en cuenta las mediciones históricas y las proyecciones futuras. Esta estrategia tiene un horizonte de tiempo de 50 años, porque el retorno de la inversión para proyectos hidroeléctricos se calcula en un período de 50 años, y las proyecciones de escorrentía de los glaciares se pueden hacer durante dicho período con suficiente confianza.

Óli Grétar Blöndal Sveinsson,
Landsvirkjun
Executive VP of Research and Development
E-mail: Oli.Gretar.Sveinsson@landsvirkjun.is 

Úlfar Linnet,
Landsvirkjun
Manager of Resources Department
E-mail: Ulfar.Linnet@landsvirkjun.is 

Halldór Björnsson
Icelandic Met Office
Head of Atmospheric research group
E-mail: halldor@vedur.is 

Oficina Meteorológica de Landsvirkjun e Islandia