Fernando Lizana Moreno
Ingeniera en Electrónica
- ¿Qué amenaza la confiabilidad del Sistema Eléctrico Nacional?
Los mercados liberalizados de generación eléctrica se han convertido en una barrera para la confiabilidad y la descarbonización de los sistemas eléctricos. Esto ha sido producido por un fenómeno llamado “canibalización de la energía solar”, el cual se describe detalladamente en el presente artículo. Los problemas producidos por los mercados eléctricos liberalizados afectan a las empresas, instituciones y grupos inversionistas que participan de la generación de electricidad, ya que producen un escenario de alta incertidumbre de precios y de la rentabilidad de los negocios. Asimismo, se ven afectados todos los sectores de clientes debido a la pérdida de confiabilidad del servicio, a la pérdida de adecuación de la infraestructura eléctrica y al aumento de la facturación.
En el presente artículo se plantea una discusión detallada de los problemas producidos por los mercados eléctricos liberalizados como una contribución al análisis del proyecto de Ley de Armonización del Sector Eléctrico, Nº 23 414, que actualmente se discute en la Asamblea Legislativa.
La relevancia del tema es particularmente alta para Costa Rica, dado que su Sistema Eléctrico Nacional (SEN) se cuenta entre los más avanzados del mundo en acceso y descarbonización. De hecho, solo nueve países a nivel global superan simultáneamente el 90% de generación renovable y el 99% de cobertura eléctrica. Como se detalla en la Tabla 1, Costa Rica destaca precisamente en este exclusivo grupo.
Tabla 1. Países líderes en electricidad renovable y acceso al servicio eléctrico.
Fuentes: estadísticas de energía renovable (IRENA, 2025a), acceso al servicio eléctrico (Grupo Banco Mundial, 2023).
Estas características del SEN colocan al país a la vanguardia mundial de la transición energética. Lo anterior implica la necesidad de analizar con rigurosidad los cambios propuestos para los actuales esquemas de planificación, expansión y operación del SEN. En las siguientes secciones se presenta un análisis de las posibles afectaciones al modelo eléctrico de Costa Rica en caso de aprobarse el proyecto de ley.
- Reducción de la confiabilidad de los sistemas eléctricos
2.1 – Canibalización de la energía solar
Los sistemas eléctricos alrededor del mundo han vista reducida su confiabilidad producto de la llamada “canibalización de la energía solar”. Este fenómeno surgió por la rápida reducción de costos de las centrales solares fotovoltaicas ocurrida en las décadas de 2010 y 2020, llegando a consolidarse en la actualidad como la forma más barata de producir electricidad a nivel mundial (IRENA, 2025b).
Otro factor que favoreció esta canibalización es la mayor facilidad para desarrollar plantas solares frente a otras tecnologías de generación eléctrica. Una nueva central fotovoltaica se puede construir en un período de uno a dos años. En contraste, una central hidroeléctrica puede tardar entre 5 y 10 años en entrar en operación.
El éxito de esta tecnología ha saturado de energía solar las horas diurnas en los mercados eléctricos liberalizados. Este fenómeno se ilustra en la Figura 1, que muestra la curva de generación eléctrica de California (EE.UU.) para el 20 de agosto de 2025.
Figura 1. Curva diaria de suministro de electricidad en California, EE.UU., para las 24 horas del día 20/8/2025. Se suprimieron las otras fuentes energéticas para facilitar la comprensión del efecto de la energía solar. (CAISO, 2025)
En el gráfico, la contribución de las energías renovables—dominada por la solar, con una participación minoritaria de fuentes eólica, geotérmica, de biomasa e hidroeléctrica—se aprecia en color verde. Se observa no solo su predominio durante el día, sino también cómo parte de esta energía se destina a cargar sistemas de almacenamiento con baterías entre las 7:30 y las 13:30 horas (color morado). Luego, a partir de las 17:00 horas, para compensar la rápida disminución de la generación solar (rampa de descenso), es necesario iniciar la descarga de estas baterías y aumentar la producción de electricidad a base de gas natural (color anaranjado).
2.2 – Planificación indicativa vs directiva
Esta saturación de energía solar se produce debido a que los sistemas eléctricos con mercados liberalizados se desarrollan mediante esquemas de planificación indicativa. Esta planificación consiste en la estimación de requerimientos futuros de generación y servicios auxiliares por parte de los sistemas eléctricos, los cuales son comunicados a los grupos inversionistas para que decidan las obras de infraestructura que desean desarrollar.
La planificación indicativa parte del principio de que los precios existentes en los mercados de generación, capacidad y servicios auxiliares serán suficientes para incentivar las inversiones requeridas por la expansión del sistema eléctrico. Otro principio que se aplica es la promoción de la competencia, implementando una total apertura a la interconexión de nuevas plantas de generación por los actores autorizados. Por estas disposiciones, la planificación indicativa no permite limitar la integración de fuentes de energía renovable variable en un sistema eléctrico, habilitando así la aparición de la canibalización de la energía solar.
Debe mencionarse que las fuentes de energía renovable variable (FERV) son aquellas cuya generación no puede almacenarse de manera rentable, como ocurre con las centrales fotovoltaicas, eólicas e hidroeléctricas “a filo de agua” (que cuentan con embalses de pequeña escala). Este tipo de plantas no pueden gestionar el suministro de su recurso energético para garantizar la entrega de potencia en un momento específico, ya que dependen de condiciones meteorológicas variables. Debido a esta incapacidad para asegurar su disponibilidad en períodos de alta demanda operativa o de precios elevados, se considera que el costo de oportunidad de la energía renovable variable es nulo (Christophers, 2024).
En contraste, Costa Rica cuenta con un esquema de planificación directiva, que establece de antemano cuál será el aporte de las diferentes fuentes energéticas a la matriz eléctrica del país en un horizonte de 20 años. Esta es la principal razón por la que nuestro país cuenta con un sistema basado en energías renovables, ya que se parte del análisis de la disponibilidad y complementariedad de las diferentes fuentes energéticas, considerando los ciclos estacionales, además de posibles períodos de sequía y escasez de las fuentes energéticas que aportan al SEN.
La planificación directiva de Costa Rica establece obligaciones para los participantes del desarrollo del sistema eléctrico, incluyendo al Instituto Costarricense de Electricidad (ICE) y a las empresas de generación privada. De esta forma se tiene seguridad de contar a futuro con una matriz eléctrica diseñada para brindar seguridad energética a la población, con el menor costo posible. La herramienta para implementar esta planificación es el Plan de Expansión de la Generación, el cual puede ser descargado en la página web del ICE[1].
Considerando lo anterior, para promover un cambio en el esquema de organización del sistema eléctrico nacional, el proyecto de ley 23 414 propone implantar un esquema de planificación indicativa en Costa Rica y una total apertura a la interconexión de nuevas centrales de generación al SEN. En la siguiente sección se analizará las implicaciones de esta propuesta de cambio para el país.
2.3 – Confiabilidad de sistemas eléctricos renovables
La confiabilidad de los sistemas eléctricos basados principalmente en fuentes renovables de energía, depende al menos de tres componentes: la disponibilidad de las diferentes fuentes energéticas utilizadas considerando periodos de sequía o de escasez, la topología de su red de transmisión en alta tensión y la disponibilidad de los llamados “servicios auxiliares”, que son requeridos para la operación segura de los sistemas eléctricos.
2.3.1 – Disponibilidad de fuentes energéticas y balance entre energía firme y variable
Los sistemas eléctricos deben asegurar la atención de la demanda en todo el año. Para esto, se debe asegurar la disponibilidad de las diferentes fuentes energéticas que aportan a la generación de electricidad. Un aspecto clave para esto, es el balance entre fuentes de energía firme y variable.
Las fuentes de energía firme son las que pueden ser almacenadas de manera rentable, a una escala que permita acumular suficiente energía para aportarla al sistema eléctrico en períodos de escasez. Además, permiten asegurar su disponibilidad en cualquier momento que sean requeridas. En el caso de Costa Rica, las fuentes energéticas que tienen estas características son la energía geotérmica, las centrales de biomasa, la energía térmica operada con diesel y búnker y la energía hidroeléctrica aportada por el Complejo Arenal. Este último grupo de plantas se consideran contribuyentes a la base de energía firme del SEN por ser las únicas plantas hidroeléctricas con un embalse de gran escala, que permite acumular energía en la estación lluviosa para operar a plena capacidad durante los meses de la estación seca.
Debe resaltarse la importancia de las fuentes de energía firme para la seguridad operativa de los sistemas eléctricos. Este tipo de fuentes son las que permiten asegurar la disponibilidad del servicio eléctrico en períodos de escasez energética. Tienen un costo mayor que las FERV, pero su uso se justifica por el aporte que brindan para la confiabilidad de los sistemas eléctricos. Adicionalmente, son las que aportan la mayor cantidad de servicios auxiliares requeridos para la integración de las FERV
Por su parte, las FERV, además de las características anteriormente mencionadas, provocan rampas de generación sobre todo en el caso de la energía eólica y solar. Estas rampas deben ser atendidas mediante servicios auxiliares, que requieren infraestructura específica para su implementación. Un ejemplo es el caso del estado de California mostrado en la figura 1, donde se aprecia la existencia de infraestructura de almacenamiento energético para aprovechar el excedente solar que no puede ser consumido durante las horas diurnas. Estas baterías también ayudan a gestionar las rampas ascendentes y descendentes de generación solar reduciendo la necesidad de emplear centrales de gas natural para este servicio auxiliar. Debe resaltarse también el uso de centrales de generación a partir de gas natural para gestionar las rampas de energía solar.
Considerando lo anterior, debe resaltarse la importancia de asegurar un adecuado balance entre las fuentes de energía firme y las de energía variable. Este balance debe establecer un nivel adecuado de seguridad energética al país. Para esto, debe considerarse el efecto en la disponibilidad energética producto de las variaciones estacionales y de corto plazo en las condiciones del tiempo, además de los riesgos asociados a la variabilidad climática y al cambio climático.
En el caso de la planificación indicativa, no permite definir de antemano cuál será la composición de la matriz eléctrica del país. Esto es una barrera para asegurar el necesario balance entre las fuentes de energía firme y las energías variables. Incluso, la canibalización de la energía solar provoca un exceso de integración de FERV en los sistemas eléctricos con mercados liberalizados, implicando necesidades de inversión adicional para establecer infraestructura de refuerzo que permita manejar de manera segura las rampas de generación, y los períodos de escasez energética.
Debe concluirse con respecto a la disponibilidad energética y al balance entre energía firme y variable, que el esquema de planificación directiva existente en Costa Rica facilita un diseño optimizado considerando la disponibilidad, estacionalidad y complementariedad de las fuentes energéticas. En cambio, la planificación indicativa no permite establecer un valor diseñado a priori para el balance entre energía firme y variable.
En el mediano plazo, la eliminación del esquema de planificación directiva en Costa Rica provocaría una reducción del porcentaje de generación renovable en la matriz eléctrica. La saturación de energía solar durante las horas diurnas implicaría la necesidad de desarrollar nuevas centrales que puedan manejar las rampas de generación, y que brinden respaldo en períodos de escasez, con lo que se deberá recurrir a una mayor cantidad de generación firme flexible. Considerando la dificultad actual para el desarrollo de nuevas centrales hidroeléctricas con embalse de gran escala, la alternativa disponible sería la integración de más generación a partir de combustibles fósiles.
2.3.2 – Servicios auxiliares
Según se comentó, la integración de las FERV implica la necesidad de implementar nuevos servicios auxiliares. Anteriormente se mencionó un ejemplo: las rampas de generación solar. Estas rampas requieren de capacidad de almacenamiento, así como capacidad de incremento o decremento de la generación en períodos cortos de tiempo. Alrededor del mundo es usual que este servicio auxiliar de gestión de rampas sea provisto mediante centrales de gas natural o de almacenamiento por baterías, como es el caso de los mercados eléctricos de California, España y Chile.
En el caso del SEN, una posible saturación de energía renovable variable podría implicar un sobrecosto en el desarrollo de la infraestructura requerida para manejar su integración segura. Debe resaltarse que este aumento de costos asociados a la integración de fuentes renovables variables está asociado al uso de esquemas de planificación indicativa y sus limitaciones para contener el crecimiento excesivo de las FERV.
2.3.3 – Adecuación de sistemas eléctricos
La adecuación de un sistema eléctrico se refiere a su capacidad de brindar el servicio final a los clientes con seguridad energética y con los niveles de calidad requeridos. Para esto, la adecuación incluye el diseño y uso óptimo de una matriz energética con un correcto balance entre fuentes de energía firme y variable, que permita una operación segura contemplando el corto, mediano y largo plazo. Incluye asimismo el desarrollo de infraestructura de transporte y distribución eléctrica que permita asegurar una operación confiable.
Debido a los fenómenos provocados por la canibalización de la energía solar, los sistemas eléctricos desarrollados mediante mercados liberalizados no pueden establecer una adecuación óptima. La saturación de energía solar en horas diurnas provoca sobrecostos en la infraestructura requerida para manejar las rampas de generación. También se generan problemas de saturación de líneas de transmisión, provocando crecientes recortes de generación que no puede ser transportada hacia los centros de consumo. En la tabla 2 se muestra la cantidad de FERV que tuvo que ser recortada en el año 2022 en los casos de Chile e Irlanda. Sobra mencionar que este tipo de recortes perjudican a los inversionistas propietarios de las plantas de generación, que se ven imposibilitados de entregar electricidad a la red.
Tabla 2. Recorte porcentual promedio de energías renovables para el año 2022
Fuente: (International Energy Agency, 2023b)
- Desmejora del ambiente de negocios
La canibalización de la energía solar provoca una desmejora del ambiente de negocios en los mercados eléctricos liberalizados. Esto se da porque la saturación de energía solar provoca una caída de los precios diurnos de la electricidad, afectando a todos los participantes del mercado de generación. Adicionalmente, las rampas de generación renovable provocan grandes variaciones en los precios de la electricidad, provocando un ambiente de alta incertidumbre. En la figura 2 se muestra un ejemplo del mercado eléctrico de los países nórdicos (Nord Pool), donde
Figura 2. Variación de precios diarios de electricidad en el Nord Pool para el mes de febrero 2022. Fuente: (Christophers, 2024)
Otro fenómeno que contribuye a la desmejora del ambiente de negocios es la aparición de precios negativos en los mercados eléctricos liberalizados. Esto se producen por la estrategia de precios seguida por los propietarios de plantas que producen electricidad con vapor (centrales de carbón, nucleares y geotérmicas). Este tipo de plantas tienen costos muy elevados en sus ciclos de arranque y paro, por lo que se prefiere ofrecer precios negativos en lugar de ciclos de parada. Según datos del 2023, en Francia, Alemania y Países Bajos se presentaron precios negativos de electricidad durante el 13%, 18% y 20% de las horas diurnas (S&P Global, 2023).
3.1 – Subsidios requeridos por los mercados eléctricos
Las situaciones descritas anteriormente han provocado la necesidad de implementar diferentes tipos de subsidios para asegurar la expansión y operación de los mercados eléctricos. Estos subsidios se brindan a los instaladores de FERV, para asegurar el interés de los inversionistas a pesar de la desmejora en el ambiente de negocios. Debe resaltarse el caso de EE.UU. donde se implementaron subsidios para las energías renovables por un monto de $210 mil millones en el gobierno de Joe Biden. También se requieren subsidios implementados mediante los llamados “mercados de capacidad”, para asegurar el desarrollo de suficientes centrales de energía firme, que permitan una operación confiable de los sistemas eléctricos. En la tabla 3 se muestran los subsidios implementados en diferentes países con mercados eléctricos liberalizados.
Tabla 3. Subsidios a los mercados eléctricos en 2022 en países representativos.
Fuente: (International Energy Agency, 2023a).
- Aumento en facturación eléctrica para los clientes
La pérdida de adecuación de los sistemas eléctricos, el aumento en inversión en servicios auxiliares y los subsidios requeridos para la operación de los mercados liberalizados, deben ser financiados mediante precios y tarifas pagados por los clientes finales. Esta es la razón por la que la canibalización de la energía solar provoca un aumento en los precios de la electricidad.
Adicionalmente, en el caso de Costa Rica, debe resaltarse el efecto que tendría la eventual apertura del Mercado Eléctrico Regional centroamericano (MER) a la participación privada. Actualmente, la generación eléctrica es un servicio público brindado al costo, con una tarifa regulada por la ARESEP. El único actor autorizado para comercializar electricidad en el MER es el ICE. Por lo anterior, cualquier superávit en ventas de electricidad a la región centroamericana, se traduce en una reducción generalizada de la tarifa eléctrica para todos los sectores consumidores de Costa Rica. Esto se da por la metodología de cálculo del “Costo Variable de Generación”, que recoge el efecto de la generación térmica realizada por el ICE mediante combustibles fósiles, así como las importaciones / exportaciones netas de electricidad al MER (ARESEP, 2024). El proyecto de ley 23 414 provocaría que los ingresos producto de las ventas a Centroamérica sean capitalizados como ganancias por las empresas generadoras, sin tener que devolver esas ganancias adicionales a los clientes, provocando de esta manera un aumento en los precios finales pagados por el servicio eléctrico en el país.
- Conclusión
Los mercados eléctricos liberalizados están sufriendo un fenómeno denominado como la “canibalización de la energía solar”, la cual provoca una reducción en la confiabilidad del servicio eléctrico debido a la pérdida de adecuación de la infraestructura eléctrica. También provoca sobre costos asociados al desarrollo desmedido de infraestructura de servicios auxiliares.
Por otra parte, esta canibalización produce una desmejora en el ambiente de negocios, al deprimir los precios en los mercados de generación y al provocar una alta volatilidad en los precios. Esto ha provocado la necesidad de implementar subsidios para asegurar la construcción de centrales de FERV y de energía firme, lo cual redunda en un aumento de los precios del servicio eléctrico para los clientes finales.
Finalmente, debe resaltarse que, en el caso de Costa Rica, la liberalización de mercados implicaría el abandono del esquema de planificación directiva que ha permitido consolidar una matriz eléctrica renovable. Implicaría también el abandono de la metodología de cálculo del Costo Variable de Generación, que permite reducir las tarifas eléctricas gracias al balance positivo obtenido por el ICE en sus ventas de electricidad al MER.
En caso de tener interés en profundizar en los aspectos mencionados en el presente artículo, recomendamos la siguiente publicación del autor: https://library.fes.de/pdf-files/bueros/fesamcentral/21700.pdf
- Bibliografía
ARESEP. (2024). ARESEP aprobó tarifas eléctricas para el 2025. https://aresep.go.cr/noticias/aresep-aprobo-tarifas-electricas-para-el-2025/
CAISO. (2025, August 27). California ISO. Today’s outlook. https://www.caiso.com/
Christophers, B. (2024). The price is wrong: why capitalism won’t save the planet. Verso.
Grupo Banco Mundial. (2023). El Atlas de los Objetivos de Desarrollo Sostenible 2023. https://datatopics.worldbank.org/sdgatlas?lang=es
International Energy Agency. (2023a). Government Energy Spending Tracker: Policy Database. Government Energy Spending Tracker. https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/government-energy-spending-tracker-policy-database
International Energy Agency. (2023b). Renewable Energy Market Update – Outlook for 2023 and 2024. www.iea.org/t&c/
IRENA. (2025a). Estadísticas de energía renovable 2025. www.irena.org
IRENA. (2025b). Renewable power generation costs in 2024.
S&P Global. (2023). “Eaten Alive”: Solar cannibalization in Europe. Blog. https://www.spglobal.com/commodityinsights/en/ci/research-analysis/eaten-alive-solar-cannibalization-in-europe.html