Joaquín Sanz García - Director de Operaciones
La electricidad es para muchos algo invisible que damos por supuesto, encender un interruptor, bajar el pan en la tostadora, coger algo perfectamente conservado del frigorífico… Es cierto que en los últimos dos años gran parte de la población ha comenzado a interesarse sobre cómo se genera la electricidad y cómo llega a nuestras casas, buscando explicaciones a la «factura de la luz». Sin embargo, el sector de la energía es muy amplio, complejo e importantísimo. Hoy trataré de escribir sobre uno de sus engranajes principales para quienes no estén del todo familiarizados: el sistema eléctrico.
El sistema eléctrico español tiene instalada una potencia de 120.469 MW (a junio de 2023). Los principales sistemas de producción de energía eléctrica por capacidad son la eólica (30.173 MW), los ciclos combinados (26.250 MW), fotovoltaica (20.892 MW), hidráulica (17.097 MW) y nuclear (7.117 MW). A estas tecnologías se le añaden otras como las centrales térmicas de carbón, la producción a través de residuos, motores de diesel, etc. Estos 120 GW instalados sirven para cubrir una demanda media diaria de unos 25 GW. De un modo totalmente simplista, podríamos decir que solo necesitamos un 20% de la potencia instalada en nuestro sistema en funcionamiento al mismo tiempo para cubrir la demanda eléctrica en España.
Sin embargo, potencia instalada no es igual a producción. Por ejemplo, en España tenemos una potencia nuclear instalada de 7.117 MW (cinco centrales nucleares) y esta tecnología produjo en 2022 unos 56.000 GWh (de una demanda anual de unos 250.000 GWh). Es decir, produjo un 21,4% de la energía demandada con tan solo un 6% de la potencia instalada. La energía eólica, por otro lado, tiene una potencia instalada de 30.173 MW y con ella produjo 59.805 GWh a lo largo del año, satisfaciendo un 22,8% de la demanda anual con un 25% de la capacidad instalada. ¿Por qué existen estas diferencias tan grandes? La tecnología nuclear permite una producción estable, constante y controlable mientras que la energía eólica depende del viento.
Ambas tecnologías tienen sus ventajas y desventajas y con ellas debe jugar el operador de la red, Red Eléctrica, para satisfacer la demanda del país constantemente. Añadiendo a estas dos fuentes de energía las otras 16 existentes tenemos montado un curioso y complicado rompecabezas energético. Algunas piezas de este puzle tienen una producción más estable (hidráulica de bombeo, nuclear, ciclos combinados) y otras son más circunstanciales (solar, eólica). Por ello, en algunos momentos unas tecnologías tienen un papel protagonista y en otros momentos sirven como complemento. Así, por ejemplo, cuando en la noche cae la producción solar otras tecnologías entran al terreno de juego.
La ilustración superior muestra la demanda y producción de energía del 21 de abril de 2023, día que he seleccionado como ejemplo. En ella, podemos observar como a las diez de la noche la energía eólica (verde), hidráulica (azul), nuclear (morado) y el ciclo combinado (amarillo) eran los principales generadores de la energía que se estaba demandando, mientras que la energía solar no aparece. A las 15:00 del mismo día el mix de energías en funcionamiento debió ser muy distinto (predominaría la energía solar), del mismo modo que a las 4 de la mañana, donde tal vez el viento perdió intensidad, se debió suplir la ausencia de energía eólica con otra tecnología disponible.
Este es el complicado juego al que jugamos todos los días y que implica multitud de pequeños y complejos detalles técnicos que vamos solucionando constantemente para crear la magia y a hacer que todo se encienda: nuestros hogares, calles, oficinas, industrias… Por lo tanto, esta forma en la que la electricidad es generada y distribuida por la red es un aspecto clave en nuestro día a día, aunque para la gran mayoría pase desapercibido.
Actualmente estamos inmersos en una profunda transformación del sector energético a nivel mundial. Esta transición involucra de forma directa tanto el cómo generamos energía como el cómo la distribuimos por la red. Ante esta situación, es clave definir correctamente cómo vamos a diseñar nuestro sistema eléctrico para el futuro inmediato, ya que es el instrumento que une la producción de energía con su consumo.
Para dar respuesta a ello, el 19 de abril de 2022 se aprobó el Plan de Desarrollo de la Red de Transporte 2021 – 2026, proceso iniciado el 2 de marzo de 2019 y que ha vivido una fase de propuesta, dos fases de estudio, una fase de alegaciones, una fase de consolidación y finalmente su aprobación el pasado año. Un trabajo que contó con participación abierta y el trabajo de los principales organismos reguladores del país (CNMC). Este Plan presenta un sistema eléctrico (en su dimensión más “gruesa”, las redes de transporte) centrado en tres objetivos: la sostenibilidad ambiental, la seguridad de suministro y la eficiencia económica. Una de las principales medidas para cumplir estos tres objetivos será la instalación de gran cantidad de energía renovable, en línea con la ambiciosa Transición Energética que estamos acometiendo.
En el diseño de esta Red, el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima ha jugado y juega un papel fundamental. Como ya ha comentado mi compañera María en un Insight anterior, España planea la integración de una gran cantidad de renovables en el sistema, más de 60 GW en los próximos años, en línea con la Transición Energética hacia un modelo libre de emisiones. Esto supone un reto mayúsculo y complicado en el que nuestro sistema eléctrico juega un papel crucial: por muchos parques renovables que desarrollemos e incluso construyamos, sin una buena integración en la red, podemos crear más problemas que soluciones. La energía producida en los distintos puntos (y con las que el regulado del sistema tiene que jugar en ese complicado rompecabezas que hemos comentado) tiene que viajar desde el lugar de generación al lugar de consumo a través de líneas y subestaciones. Si pretendemos instalar esta capacidad renovable tenemos que adaptar del mismo modo las redes y conexiones.
Las piezas del rompecabezas tienen que estar en equilibrio y bien distribuidas para que la red funcione de forma eficiente, equilibrando dos máximas principales: precios razonables y el menor vertido de energía posible. Es decir, casar de forma correcta la oferta y la demanda. Aquí comienzan a entrar en juego las características propias de cada tecnología.
La tecnología fotovoltaica, por ejemplo, nos proporciona abundante electricidad durante las horas de sol a bajo coste. Así, durante los últimos meses hemos visto horas con precios de 0€ el MWh durante el día para dispararse a más de 100€ MWh por la noche, cuando no hay sol. Esta gran producción de energía solar durante las horas de luz también puede ocasionar importantes descuadres entre la oferta y la demanda de electricidad, produciendo la famosa curva de pato que ya comenzamos a ver. También la energía eólica es intermitente, debido a que depende del viento.
Otras tecnologías ofrecen un suministro previsible y controlable, como la energía nuclear o aquellas que utilizan combustibles fósiles (carbón, petróleo o gas). La primera está en el centro de acalorados debates políticos y sociales, además de plantear serios problemas de rentabilidad. Las segundas fuentes de energía son las que tratamos de eliminar debido a las altas emisiones que provocan y su sustitución es el tema del que hablamos y que tan complejo puede llegar a ser.
Otras tecnologías, como la hidráulica de bombeo, son también seguras en cuanto su suministro previsible, aunque en este caso utilizan el valioso recurso del agua. También el biometano (generación de gas renovables a partir de residuos) es una fuente de energía que puede ofrecer un suministro estable, si bien nuestro país necesita dar un importante impulso a su implantación.
La planificación de nuestro sistema eléctrico tiene que encajar todas estas piezas. El Plan de Desarrollo de la Red de Transporte 2021 – 2026 contempla unas inversiones de 6.964 millones de euros, de los cuales 1.260 millones de euros corresponden a interconexiones internacionales (Francia, Portugal, Andorra y Marruecos) y 5.704 millones de euros se destinarán a actuaciones de refuerzo del sistema eléctrico nacional en sus redes de transporte. Gracias a estas inversiones toda la nueva potencia que pretendemos instalar debería integrarse en la red, manteniendo unos precios razonables y evitando vertidos energéticos y desequilibrios. Pero esta es la teoría, han cambiado muchas cosas.
En la ilustración podemos apreciar una importante curva durante las horas de sol (desde las 9:00 a las 21:00). Durante estas horas la potencia fotovoltaica instalada produce gran cantidad de energía que nutre en gran medida el sistema. En algunos casos, la producción puede incluso superar la demanda provocando problemas en la fijación de precios (la energía solar es más barata que otros tipos de energía y puede alcanzar incluso precios negativos) y técnicos (al detener la producción de otros sistemas, algo que no es tan sencillo especialmente si debe hacerse de forma rápida o al producirse más electricidad de la necesaria). Esta curva que vemos es la conocida «curva de pato», uno de los varios problemas que debemos solucionar al cambiar unas fichas por otras en esta transición energética. (Imagen de Francisco Valverde en el Periódico de la Energía)
Los objetivos propuestos desde el PNIEC y los objetivos que solicita el sector son muy ambiciosos y la Red Eléctrica es la clave que permitirá que el rompecabezas encaje a la perfección o sea imposible de formar. Podemos tramitar miles y miles de MW en proyecto, podemos incluso construir decenas de parques y conectarlos de cualquier manera a la red, pero si esto no se hace atendiendo a una seria planificación y a una estrategia bien pensada a largo plazo, crearemos multitud de problemas y tiraremos a la basura millones de euros en inversiones.
Existen muchos elementos a tener en cuenta y que pueden ser soluciones a los problemas planteados: el almacenamiento para corregir los «problemas» ocasionados por la fotovoltaica, la presencia o no de nuclear, la estabilidad que pueden ofrecer nuevos actores renovables como el biometano, el aumento de la demanda con la electrificación de consumos actualmente fósiles (calderas, vehículos), el hidrógeno renovable, hibridaciones eólicas y fotovoltaicas, el importante aumento del autoconsumo y su impacto en la demanda nacional, interconexiones… todos estos elementos deben encajar para crear un sistema equilibrado.
El futuro del sector energético de nuestro país , que afecta profundamente al conjunto de la nación, pasa por la correcta planificación de nuestro sistema eléctrico. La Transición Energética que vivimos es una gran oportunidad para España de cara al exterior, pero comencemos con hacer las cosas muy bien dentro de casa.
Joaquín Sanz García es director de operaciones de Arrate Energías y Southland. Desde estas compañías el Grupo Arrate desarrolla y construye activos para terceros como codesarrollo o prestación de servicios, además de realizar labores de asesoría y consultoría.
Joaquín cuenta con quince años de experiencia en el sector de las energías renovables en mercados como México, Chile, Bulgaria o España.
