Los países se enfrentan al trilema energético, es decir, brindar acceso universal a la energía eléctrica a precios justos, satisfacer la demanda de energía actual y futura de forma confiable —superando crisis energéticas con una interrupción mínima en el suministro—, y mitigar los posibles daños ambientales e impactos del cambio climático. Por tanto, un país ha superado el trilema energético cuando brinda acceso universal (equitativo), de forma segura y ambientalmente sostenible.
La matriz energética colombiana, sustentada en hidroeléctricas, impulsa la dimensión ambiental del Energy Trilemma Index1, y la riqueza hídrica del país aseguran el suministro constante en épocas de lluvia. Sin embargo, el acceso a la energía no es universal, y gran parte de las zonas rurales no disponen del servicio. Mientras en 2015, Colombia ocupaba el puesto 18 entre 130 países evaluados en el índice del trilema energético, ahora, en 2023, el país ocupaba el puesto 42 entre 99 países evaluados.
La matriz energética colombiana sigue siendo predominantemente limpia (hidroeléctricas), pero el cambio climático puede afectar la dimensión de seguridad energética del índice. Colombia es uno de los 50 países más expuestos al cambio climático, y los eventos climáticos extremos se han duplicado en los últimos 40 años (OCDE, 2022a). Por esto, un país que produce la mayor parte de su energía con hidroeléctricas es altamente vulnerable a los periodos prolongados de sequía (fenómeno de El Niño), que cada vez son más frecuentes. Además, el acceso a la energía eléctrica sigue siendo muy desigual, mientras la zona Andina tiene altas tasas de cobertura, la periferia del país —Orinoquía-Amazonía, Pacífico y La Guajira— tiene coberturas bajas.
Este artículo analiza las energías renovables en Colombia como una opción para resolver el trilema energético del país; es decir, para mantener la sostenibilidad ambiental de la matriz energética, al tiempo que se mejora la seguridad energética y se universaliza el servicio. Este análisis se basa en el documento Energía renovable distribuida en Colombia: Desbloqueando la inversión privada para zonas no interconectadas2, publicado por la OCDE en 2023, y en cifras oficiales publicadas que presentan datos para todo el país.
A continuación, se presentarán las estadísticas de la matriz energética del país, así como del acceso a la energía eléctrica en Colombia. Luego, se abordará el potencial de las energías renovables no convencionales (ERNC) para mantener verde la matriz energética, mejorar la seguridad energética y lograr mayor acceso en las áreas no interconectadas. Sin embargo, lograr desarrollar las potencialidades de las ERNC requiere de una inversión considerable; por ello, en la sección siguiente se abordará el reto de la financiación. El artículo finaliza con algunas conclusiones y plantea recomendaciones para el país.
La matriz energética colombiana
Según la información de la Unidad de Planeación Minero-Energética (UPME), la capacidad instalada de Colombia en 2023 era, aproximadamente, de 19,9 gigavatios (GW); la energía hidroeléctrica la principal es la fuente de generación con una capacidad instalada de 13,2 GW; es decir, alrededor del 66 % de la potencia instalada en el país. Sin embargo, para hacer frente a la situación de vulnerabilidad climática que produce una matriz fundamentada en agua, Colombia disponía de termoeléctricas con capacidad de 6,0 GW generados con base en gas y carbón. También contaba con una capacidad instalada de 503 megavatios (MW) en energía solar y 180 MW de cogeneradores.
Figura 1. Capacidad instalada de generación de energía según fuente, 2023
Fuente:
UPME (s.f.).
Nota: La gráfica muestra la capacidad de generación por tipo de tecnología como participación de la capacidad total del país.
La alta participación de energía renovable convencional (hidroeléctrica) hace que el sector de generación de energía en Colombia tenga una baja intensidad de carbono, con un promedio de 160 gramos (g) de dióxido de carbono (CO2) por kilovatios hora (KWh), que representa tan solo un tercio de la intensidad mundial de carbono promedio (475 gCO2/KWh). Sin embargo, la intensidad de carbono en la generación de energía varía con las condiciones climáticas, pues en temporadas secas prolongadas se reduce la participación de las hidroeléctricas en la generación de energía y, en consecuencia, aumenta la participación de las termoeléctricas que funcionan con gas y carbón. El potencial de energías renovables no convencionales (ERNC) como la solar y la eólica podría ayudar al país a mantener la sostenibilidad ambiental en la producción de energía al tiempo que la diversificación de la matriz de producción refuerza la seguridad energética frente al cambio climático.
Acceso a energía eléctrica
El acceso a energía eléctrica es alto, pero no universal. Aunque el 52 % del territorio nacional no está conectado a la red nacional, el 94,92 % de la población accede al servicio de energía, según el Plan Indicativo de Expansión de Cobertura (UPME, 2023). Esto se debe a los procesos demográficos y sociohistóricos de poblamiento que ha vivido Colombia, donde las principales ciudades que se ubican en las zonas Andina y Caribe del país, aunadas a los múltiples periodos de violencia que ha experimentado el país a lo largo de los siglos XX y XXI han producido desplazamiento de la población desde las zonas rurales hacia las urbanas. Así, más del 82 % de la población en Colombia vive en zonas urbanas, 25 p. p. por encima del porcentaje de población urbana en el mundo (Banco Mundial, s.f.).
La población urbana mayoritaria hace que el acceso a la energía eléctrica sea alto, aunque la cobertura en términos de territorio sea inferior al 50 %. La mitad del país que no está conectada a la red nacional corresponde al extremo norte de La Guajira, los departamentos del litoral Pacífico y la región de la Orinoquía-Amazonía (mapa 1), zonas que por las dinámicas de poblamiento y el conflicto armado presentan una baja densidad poblacional: solo el 4 % de la población vive en zonas no interconectadas (ZNI).
Mapa 1. Zonas no interconectadas de Colombia
Fuente: OCDE (2023).
Nota: SIN: Sistema Interconectado Nacional / ZNI: zonas no interconectadas.
Como se observa en el mapa 1, la mayor parte de las zonas no interconectadas (ZNI) tienen población inferior a 150 usuarios. Esto hace que la expansión de la red nacional no sea costo-eficiente, debido a los altos costos de la infraestructura necesaria para brindar el servicio en el Sistema Interconectado Nacional (SIN); también a que se presentan dificultades para la recuperación de costos a través de las tarifas reguladas de energía. Además, estas dificultades para la recuperación de costos se agravan si se considera que la población que vive en zonas no interconectadas (ZNI) pertenece, en general, a los segmentos más pobres y en condiciones de mayor vulnerabilidad, como población campesina o perteneciente a alguno de los grupos étnicos reconocidos en el país.
De acuerdo con el Instituto de Planificación y Promoción de Soluciones (IPSE, 2022), en 2022, cerca de 251.000 usuarios —incluidos hogares y edificios públicos y privados— accedieron a energía eléctrica por medio de redes locales pequeñas o soluciones independientes, de los cuales 46.000 se conectaron a partir de sistemas fotovoltaicos independientes en zonas no interconectadas (ZNI). Sin embargo, la principal fuente de energía en las zonas no interconectadas (ZNI) son los generadores de combustibles fósiles y las minirredes3. Para el funcionamiento del servicio de energía fuera del Sistema Interconectado Nacional (SIN), el Gobierno destina alrededor de 18.000 millones de pesos para el suministro de combustible para la generación de energía. Así, el principal costo para la generación de energía en las zonas no interconectadas (ZNI) es el transporte del combustible, pues dichas zonas tienden a estar alejadas de las principales ciudades y tener una deficiente red de transporte — sea terrestre, aéreo o fluvial—.
Potencial de energía renovable en Colombia
Ante las dificultades para la extensión de la red nacional por los altos costos difíciles de recuperar, y considerando el gasto recurrente para mantener el suministro de combustible en las zonas no interconectadas (ZNI), la energía renovable distribuida surge como una alternativa viable para universalizar el acceso a la energía eléctrica y reducir costos. Colombia es un país con un gran potencial de generación de energía renovable, particularmente en algunas zonas no interconectadas (ZNI). Además, la generación de energía renovable de forma local elimina los costos de transporte de combustible.
Como se ilustra en el mapa 2, el potencial fotovoltaico de Colombia es significativo, con un promedio de 4,9 kilovatios hora (KWh) por metro cuadrado (m2), y con zonas como La Guajira o el noroccidente de Vichada, donde la capacidad de generación es superior al promedio nacional (6,0 KWh/m2). Así, se presenta una gran oportunidad en el país para aprovechar plenamente este potencial porque, para 2022, existía una potencia instalada menor a 300 MW. Para ponerlo en perspectiva, España con un rendimiento fotovoltaico inferior al colombiano (en promedio de 3 a 3,5 KWh/m2) dispone de una capacidad solar instalada de 11 GW.
Mapa 2. Potencial de la energía fotovoltaica en Colombia
Fuente: OCDE (2023).
Nota: Kilovatio hora (kWh); kilovatio pico (kWp).
En el mapa 3 se aprecia el potencial de la energía eólica, donde se observan velocidades del viento que van de cerca de 0 m/s hasta un pico extremo en La Guajira de más de 10 m/s. Particularmente, el norte de La Guajira es una zona de gran interés para la energía eólica, al punto que es una de solo dos regiones en América Latina que pese a ser una zona no interconectada registra velocidades del viento a 100 metros de altura de hasta 11 m/s, más del doble de la velocidad que se requiere para instalaciones a gran escala. Según estimaciones de Mordor Intelligence, el potencial eólico de La Guajira es de 18 GW, es decir, tanto como la capacidad instalada del sistema interconectado nacional.
Mapa 3. Velocidad promedio del viento a 100 metros
Fuente: OCDE (2023).
Nota: Velocidad del viento a 100 metros de altitud en metros por segundo (m/s).
Un potencial energético aún mayor que los anteriores (solar y eólico) es el del biogás. La generación de bioenergía consiste en la descomposición anaeróbica de residuos orgánicos para generar biogás compuesto, sobre todo, por metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2), que luego se usa en motores de combustión o turbinas eléctricas. En Colombia, el potencial técnico de esa fuente es de 14 TWh (OCDE, 2022b). En la tabla 1 se aprecia el potencial técnico del biogás desagregado por sector y residuo.
La combustión de metano es una fuente segura de energía, por lo que combinar la fuente con otras energías renovables no convencionales puede ofrecer a Colombia una gran seguridad energética. Sin embargo, el metano es un gas de efecto invernadero (GEI), con un potencial de calentamiento superior al del dióxido de carbono, por lo que los sistemas que usen biogás deben gestionar con eficiencia los riesgos de fugas. Además, la combustión completa del metano descompone la molécula en dióxido de carbono y agua, lo que reduce su potencial de calentamiento, pero aun así emite un residuo contaminante (CO2); por lo tanto, el uso neutro en emisiones del biogás dependerá del de tecnologías de captura de CO2 en la producción de bioenergía.
Tabla 1. Potencial técnico para la producción de biogás por tipo y cantidad de residuo
Fuente: OCDE (2022b).
Como se ha mostrado hasta el momento, el potencial de las energías renovables en Colombia es significativo, además, puede ser la clave para universalizar el acceso a la energía en el país, permitiendo que los cerca de 1,5 millones de personas que viven en zonas no interconectadas (ZNI) puedan acceder a ese servicio, al tiempo que transforman y diversifican la matriz energética del país, tornándola más segura y aún menos contaminante. Las energías renovables tienen el potencial de solucionar el trilema energético de Colombia universalizando el acceso a la energía de forma segura y sostenible.
Financiamiento de proyectos energéticos
Aunque el potencial de energías renovables no convencionales —solar, eólica, biomasa, biogás e hidroeléctrica a pequeña escala— es significativo en Colombia, representaba el 2,8 % de la capacidad instalada del país en 2022. El relativamente bajo despliegue de las energías renovables no convencionales se debe al alto costo de conexión de nuevos usuarios que, como se valora en la tabla 2, en Colombia es de 3 a 10 veces superior al costo mundial promedio de conexión de nuevos usuarios.
Tabla 2. Costo de conexión promedio local vs. mundial por nuevo usuario
Fuente: OCDE (2023).
Esa diferencia se debe al difícil acceso que existe en las ZNI, además de costos logísticos y de infraestructura grandes para atender a poblaciones relativamente pequeñas. Como se mencionó anteriormente, más del 80 % de las ZNI tienen cerca de 150 usuarios o menos, por lo que el costo por usuario es alto. Por esto, el despliegue de la infraestructura necesaria para brindar el servicio en estas zonas depende de que puedan superarse las barreras financieras de los proyectos buscando formas de reducir el costo de conexión por usuario y los riesgos asociados a las inversiones en este sector emergente en Colombia.
Según el análisis de menor costo del Plan Indicativo de Expansión de Cobertura de Energía Eléctrica (PIEC) 2023, se requiere una inversión de 8,93 billones de pesos para conectar a los 818.000 usuarios que no disponen del servicio de energía eléctrica en el país. La financiación pública ha sido la principal fuente para la inversión en energía en las ZNI, pero ante la magnitud de los recursos requeridos los fondos públicos son insuficientes. Por ello, lo conducente es atraer inversión privada para lograr la universalización de la energía eléctrica en Colombia.
En 2019, Colombia revisó las políticas energéticas a través de la Misión de Transformación Energética y Modernización de la Industria Eléctrica: Hoja de ruta para la energía del futuro (Misión de Transformación Energética). Parte de los resultados de la revisión se consignan en la Ley 2099 de 2021 (Ley de Transición Energética), la cual establece que se deben priorizar las soluciones de energía renovable al diseñar políticas tanto en zonas conectadas como no interconectadas. Como complemento, la Ley de Transición Energética ordena al Ministerio de Minas y Energía desarrollar un nuevo esquema de incentivos para reemplazar la actual generación de energía, basada en diésel, con fuentes de energía renovable.
El Gobierno también ha incluido en el Plan Nacional de Desarrollo 2022-2026 diversas estrategias para promover la transición energética. Una de las apuestas clave se orienta a acelerar la generación de energías renovables e impulsar tecnologías que permitan el desarrollo del potencial eólico, solar, geotérmico, de biomasa y otras fuentes no convencionales, como la energía proveniente del océano; además, se busca garantizar la estabilidad y el respaldo del sistema eléctrico en este proceso.
En cumplimiento de la Ley de Transición Energética y del PND 2022-2026, el Gobierno ha impulsado la expansión de la energía solar en el país. Como se observa en la figura 2, antes de 2017 no existían proyectos de generación solar, en 2017 comenzaron a operar los primeros proyectos solares en Colombia, pero la capacidad de generación solar hasta 2020 era inferior a 100 MW. Después de la expedición de la ley y con el impulso del PND, el crecimiento en la capacidad de generación solar ha sido significativo: el 67,9 % en 2021, el 109,5 % en 2022, el 77,9 % en 2023 y el 187,3 % en 2024. La entrada en operación de generadoras solares en el último año ha triplicado la capacidad solar del país, cifras que indica un avance del 80 % de la meta fijada en el PND 2022-2026 sobre capacidad en operación comercial de generación eléctrica, a partir de fuentes no convencionales de energía renovable, cuyo objetivo es lograr una capacidad de 2.297,08 MW para 2026. Entre los proyectos que comenzaron a operar en 2024 destacan: LATAM Solar La Loma (150 MW) en El Paso (Cesar); Portón del Sol (102 MW) en La Dorada (Caldas); y Parque Solar La Unión (100 MW) en San Carlos (Córdoba), que actualmente son los tres proyectos individuales con mayor capacidad de generación y que representan un quinto de toda la energía solar producida en el país4
Cabe señalar que las figura 2 no muestra datos de energía eólica porque actualmente no se encuentra en operación ningún proyecto eólico en el país. Sin embargo, existen proyectos en fase de prueba que tendrán una capacidad de 31,9 MW cuando entren en operación.
Figura 2. Capacidad de generación de energía eléctrica en proyectos en operación por año
Fuente: UPME (s.f.).
Nota: El año 2024 no ha finalizado, por tanto, las cifras presentadas para este año pueden
diferir del total anual calculado a posteriori.
Conclusiones
La transición energética justa en Colombia se fundamenta en la equidad, la gradualidad, la soberanía, la confiabilidad, la participación social vinculante y el conocimiento5. Así, se espera avanzar hacia un modelo energético sostenible que garantice el bienestar de la sociedad, sin comprometer los recursos naturales y promoviendo la inclusión de todos los sectores.
Colombia apuesta por la transición energética justa enmarcada en políticas socioambientales más grandes como el Acuerdo de París y los Objetivos de Desarrollo Sostenible. El país se comprometió con reducir el 51 % de sus emisiones para 2030 y ser carbono neutral para 2050, lo que implica para el sector energético reducir la participación del 30 % de los combustibles fósiles (gas y carbón) en la producción de energía, y compensar esta reducción con un aumento de las energías renovables no convencionales.
El potencial de las energías renovables no convencionales en Colombia está demostrado, y le brinda la posibilidad al país de cumplir sus objetivos y resolver su trilema energético, es decir, mantener una matriz de generación limpia, al tiempo que la diversificación de fuentes fortalece la seguridad energética en general, y frente al cambio climático en particular. También ha de considerarse la creación de redes locales de ERNC en las zonas no interconectadas, acción que permitiría al país alcanzar una cobertura universal en el servicio de energía eléctrica.
Ahora bien, para aprovechar la capacidad de generación que ofrecen las de ERNC se requiere desbloquear el financiamiento privado, pues si bien el financiamiento público ha sido crucial
para su despliegue inicial, alcanzar todo el potencial requiere de inversiones que superan la capacidad fiscal del sector energía en el país. Para lograr atraer inversionistas interesados se debe continuar las mejoras en la obtención, el procesamiento y la difusión de información desagregada sobre el sector; por ejemplo, continuando con las estadísticas y geovisores de la Unidad de Planeación Minero-Energética (UPME) que posibilitan conocer la capacidad de generación del país total y desagregada por fuente. Igualmente, es necesario geolocalizar los proyectos operativos y en fase de prueba; continuar con el proceso de adhesión de Colombia a la Agencia Internacional de Energía (IEA), pues con ese proceso el país ha integrado a las entidades del sector energía y mejorado el reporte de información con estándares que permiten la comparabilidad internacional. El uso de telemetría a través de medidores inteligentes representa una oportunidad hacia la cual es país debe encaminarse tanto en las zonas urbanas como en las zonas no interconectadas para continuar su mejora continua en la información del sector.
También es posible utilizar financiamiento basado en resultados para los proyectos más riesgosos; es decir, vincular el desembolso del financiamiento del proyecto a una verificación de resultados previamente acordados. La verificación del progreso de los resultados promueve el éxito de los proyectos a largo plazo, y el que los desarrolladores deban utilizar sus recursos de financiamiento hasta el desembolso de los fondos, aumenta la puntualidad de entrega. Por otra parte, pueden existir incentivos a elevar los costos de los proyectos, porque los costos serán reembolsados; para evitarlo, el financiamiento basado en resultados puede licitarse de manera competitiva para que la competencia entre los proveedores obligue a revelar sus costos reales. De esta forma, en una licitación competitiva de subsidio mínimo el proyecto se otorga al proveedor que cumple con los requerimientos técnicos y necesita el menor subsidio-reembolso.
Otras alternativas para financiar proyectos de ERNC son la agregación de proyectos y la entrega de garantías por parte del Estado. En la primera opción, la agregación busca aprovechar las economías de escala y diversificar los riesgos asociados a cada proyecto particular. En la segunda opción, al brindar garantías públicas, los costos de financiación de los proyectos pueden reducirse —ejemplo, menores tasa de interés en créditos— y, al reducirse los costos, se habilitan más proyectos rentables.
La expansión de la capacidad de energía solar debe continuar. Así mismo, es necesario acelerar los proyectos eólicos para que superen la etapa de prueba y, con base en sus resultados, se acelere la implementación de nuevos proyectos eólicos.
Referencias
Banco Mundial (s.f.). Población urbana (% de la población total) - Colombia, Mundo. https://datos.bancomundial.org/indicador/SP.URB.TOTL.IN.ZS?locations=CO-1W
Instituto de Planificación y Promoción de Soluciones (IPSE) (s.f). Transición energética justa.
https://ipse.gov.co/transicion-energetica-justa/
Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE) (2022a). Perspectivas económicas de América Latina 2022.
https://doi.org/10.1787/f2f0c189-es
Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE) (2022b). Condiciones propicias para el financiamiento y la inversión en bioenergía en Colombia.
https://www.oecd.org/environment/condiciones-propicias-para-el-financiamiento-y-la-inversion-en-bioenergia-en-colombia-e5c91d04-es.htm
Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE) (2023). Energía renovable distribuida en Colombia: Desbloqueando la inversión privada para zonas no interconectadas.
https://dx.doi.org/10.1787/58322dd6-es
Unidad de Planeación Minero-Energética (UPME) (2023). Plan Indicativo de Expansión de Cobertura de Energía Eléctrica 2019-2023.
https://www1.upme.gov.co/siel/PIEC/2019-23/PIEC_2019-2023_VF.pdf
Unidad de Planeación Minero-Energética (UPME) (s.f.). Geovisor Generación en Colombia.
https://upme.maps.arcgis.com/apps/dashboards/60b51533dd714e1cb536419f8343968f
World Energy Council (2015). World Energy Trilemma Index 2015. https://www.worldenergy.org/assets/downloads/20151030-Index-report-PDF.pdf.
World Energy Council (2024). World Energy Trilemma Index 2024. https://www.worldenergy.org/assets/downloads/World_Energy_Trilemma_2024_Full_Report.pdf?v=1733924639.
1El índice del trilema energético es equiponderado y está compuesto por tres dimensiones:
(a) Seguridad energética: evalúa la capacidad de un país para garantizar un suministro de energía confiable y asequible, considerando factores como la diversificación de la matriz y la resistencia a eventos externos.
(b) Equidad energética: analiza el acceso equitativo a la energía, tanto en términos de disponibilidad como de asequibilidad para todos los ciudadanos.
(c) Sostenibilidad ambiental: evalúa el impacto ambiental de la producción y el consumo de energía.
2El documento completo se puede consultar en
https://www.oecd.org/environment/energia-renovable-distribuida-en-colombia-58322dd6-es.htm.
3Redes eléctricas que brindan el servicio de energía eléctrica a comunidades pequeñas y no interconectadas, normalmente con una capacidad de entre 5 KW y 5 MW.
4Es posible consultar y descargar la información de todos los proyectos de generación operativos y en fase de pruebas del geovisor de la UPME en el siguiente enlace:
https://upme.maps.arcgis.com/apps/dashboards/60b51533dd714e1cb536419f8343968f
5Para mayor información consultar https://ipse.gov.co/transicion-energetica-justa/