Queridos lectores:
En esta nueva entrada de "La lavadora de medianoche", Beamspot le da una nueva vuelta de tuerca al problema de la integración de energía renovable en la red eléctrica, mostrando que no es posible incrementarla desde los niveles actuales y mostrando ejemplos de otros países donde ya se ha llegado a ese punto de saturación y cómo lo han gestionado. La conclusión es que las únicas estrategias disponibles son las de limitación de la demanda vía racionamiento, algo que parece en sintonía con lo que mostré en el reciente análisis del último informe anual de la Agencia Internacional de la Energía.
Les dejo con el maestro Beamspot.
Salu2.
AMT
(enlace a la 4ª entrega de la serie)
La Lavadora de Medianoche usa Detergente yAgua Caliente.
Aclarado.
Prólogo.
Esta entrada es una especie de Mix de las dos anteriores, pero donde se explican cosas diferentes, en este caso, políticas de dimensionamiento tanto de las redes como de la producción.
También es menos compleja que la anterior (que es la clave de buena parte de esta serie, y, de lejos, la más complicada de entender para el público general).
Por cierto, si alguien tiene interés en entrar en más detalle y tiene unas tres horas, puede consultar los siguientes videos de YouTube: 1, 2 y 3.
Mencionamos con anterioridad algo de historia de las redes eléctricas y de cómo evolucionaron. Esta entrada profundiza no tanto en la historia como tal, sino en lo que ha sido hasta hace poco el criterio histórico de dimensionamiento de la red eléctrica, para ver luego cómo éste ha cambiado en las dos últimas décadas y las consecuencias que ello está teniendo.
Para los lectores más avispados o con más cultura ya en este ámbito, seguramente echarán de menos términos bastante comunes como ‘baseload’ o ‘generación de base’, carga base, tres acepciones del mismo concepto, bastante común en cómo se ha decidido históricamente por dónde tirar a la hora de hacer nuevas centrales eléctricas.
De eso es de lo que trata esta entrada.
Principios básicos.
El criterio básico a la hora de dimensionar una red eléctrica generalmente siempre ha sido el económico. Para minimizar los costes se intentaba maximizar la eficiencia de la distribución poniendo los grandes productores cerca de los grandes consumidores como se explicó en la entrada anterior.
Pero los mismos productores no son todos iguales, así que se ha establecido un criterio donde se tienen en cuenta dos variables: el coste del sistema de producción (por ejemplo, la central eléctrica en sí), así como el coste de producción propiamente dicho (como por ejemplo, el coste de los combustibles).
Según este sistema de valoración meramente económico, se establecen como elementos secundarios otros parámetros importantes como la velocidad o tiempo de arranque, la capacidad de modulación de la potencia de salida, etc.
De forma muy genérica, se consideran dos ‘extremos’ de valoración: aquellos sistemas que son relativamente caros de construir, pero relativamente baratos de operar, como, por ejemplo las nucleares y las hidroeléctricas, y por el otro extremo aquellos sistemas relativamente baratos de construir, pero caros de operar como las alternadoras diésel, turbinas de gas, ciclos combinados y similares.
De hecho, esta es básicamente la ‘escala’ completa que se ha contemplado hasta hace un par de décadas. El extremo en el que hay centrales caras pero de operación económica están las nucleares y la hidro. A estos sistemas es a los que se les llama ‘carga base’ (baseload en inglés).
En el otro extremo, precisamente los sistemas comentados con anterioridad, donde la gran estrella ha sido siempre la central de ciclos combinados.
En un punto medio, se puede considerar a las centrales de carbón.
Las nucleares consumen ‘poco’ ‘combustible’ (entre comillas porque en realidad no combustiona, no arde). Básicamente uranio enriquecido (que sólo es una fracción del uranio que se extrae, el 0,7%, y cuyo coste de concentración es muchas veces superior al de extracción) que se va cambiando cada pocos años, una vez se ha ido consumiendo. Ese ‘combustible’ no es excesivamente caro por MWh aportado, puesto que con pocos Kg se obtienen muchos MWh, así que es barato.
Algo parecido pasa con la hidroeléctrica, aunque ésta utiliza muchísima agua.
En ambos casos, la construcción no es barata, y el coste de la planta es de lejos el factor más importante. Dado que con el agua ya sabemos lo que pasa, especialmente por estos lares, la hidro y su tremenda flexibilidad, controlabilidad y margen de maniobra se ha usado limitadamente durante mucho tiempo para la regulación, mientras que la nuclear en la mayoría de sitios se ha usado como carga base: ha producido a todo trapo durante el máximo de tiempo.
Es decir, la nuclear, por el precio del MWh, salía mucho más rentable que se exprimiese a tope. Esa es la principal razón por la que la nuclear no se ha desarrollado durante mucho tiempo para que sea flexible, más bien al contrario: se ha simplificado para que trabajase a toda potencia el máximo de tiempo, y con el máximo de potencia. Es la misma razón por la que las grandes centrales nucleares suelen ser grandes en cuanto a potencia.
Por supuesto, cuando hablamos de nuclear, hoy en día se obvian ciertos ‘parámetros secundarios’ que en su momento fueron muy relevantes y que tienen bastante que ver con nuestra relación social con las nucleares.
Me refiero a esos señores de verde que conocemos como militares.
El primer reactor nuclear que funcionó estuvo en Chicago. Su uso no era producir electricidad, sino uranio concentrado, así como plutonio, con finalidades militares. Se desarrolló en el Proyecto Manhattan (que se llamaba así porque las oficinas centrales del proyecto estaban ahí), el que desarrolló las primeras bombas atómicas, y que usaban los restos del combustible usado por ese reactor como ‘materia prima’.
Los primeros reactores que se hicieron a continuación se crearon precisamente con el fin de conseguir plutonio para hacer bombas.
Razón de más para hacer grandes centrales nucleares, ya que eso era una buena fuente de material fisible (especialmente plutonio de grado militar). Podríamos poner como ejemplo la central de Chernóbil, o la de Zaporiya… y el interés ruso para controlarlas y asegurarse que Ucrania no volvía a tener arsenal nuclear propio. Cabe recordar que en 1991 Ucrania era el tercer país del mundo con más cabezas nucleares, y que poco antes era uno de los grandes proveedores (soviéticos) de combustible fisible para uso militar.
Sin embargo, con el interés de las grandes potencias nucleares en reducir o evitar en lo posible que otros países desarrollasen la bomba de forma independiente, por un lado, con la saturación de hidroeléctrica, se llegó a un límite en que ‘había que buscar otros sistemas’. Eufemismo que básicamente viene a decir, evitar a toda costa que la gente vea con buenos ojos que sus países desarrollen esta tecnología.
Dado que la hidro es tan flexible, en muchos países adelantados se instaló mucha capacidad precisamente para cubrir la parte de demanda flexible que se necesitaba. Por eso quedan pocos sitios para aumentar este tipo de instalaciones en los países del primer mundo. Muchos de ellos todavía tienen capacidad en exceso de hidro, como los escandinavos, que también sacan su beneficio tanto de exportar electricidad como para utilizar su capacidad de bombeo y regulación de sus vecinos del sur (Alemania, Holanda, Reino Unido).
A la hora de evaluar qué tipo de plantas hacen falta para suplir los aumentos de demanda que se han ido sucediendo durante la segunda mitad del siglo XX, se tenía en cuenta el aumento de demanda en las horas punta contra el aumento de demanda en horas valle.
Siempre interesaba cubrir las horas valle con carga base, y cuantas menos horas de demanda punta posibles con otras centrales de mayor coste por MWh.
La variación de la demanda, además, era algo relativamente poco problemático debido a que todos los sistemas, por construcción, tenían inercia rotativa que daba estabilidad, además se iban alternando sistemas con escasa variabilidad (como la nuclear o el carbón) en grandes centrales con centrales de tamaños más reducidos, más baratas, pero con mejor tasa de control y reacción, que permitían complementar a la hidroeléctrica.
Estas pequeñas centrales además tenían una libertad de ubicación que no tienen tanto para la nuclear como, sobre todo, para la hidroeléctrica, muy restringida en ese aspecto.
De esa manera se podían poner estas centrales en lugares estratégicos a lo largo de las vías de mayor demanda y variabilidad de la misma, para mejorar la estabilidad, a la vez que se reducían las pérdidas.
De esta manera, se limitaban pérdidas, y se reducía al mínimo las horas en que se producía con generación cara por MWh, maximizando las horas de producción económica y con plantas de mayor tamaño.
Además, sobraba capacidad de maniobra y estabilidad. Todo un sistema que maximizaba eficiencia y, a la vez, resiliencia, algo difícil de conseguir.
Cambio de criterio.
Pero todo eso cambió al cambiar los criterios de selección. Ya no se trataba de producir de forma económica, ahora además el tema de impacto ambiental empezaba a tomar protagonismo.
Traducción/espóiler: el costo, la eficiencia y la seguridad en el suministro ahora importa menos que las apariencias, el figurar y el postureo, así que la producción se va a encarecer.
La complejidad, sin embargo, no es comprendida en absoluto. Que se añada a una red que ya está establecida, pero con otros criterios, no mejora la cosa. Que los sistemas que se añaden no aporten estabilidad, y que además tampoco tengan flexibilidad en el tema ubicación, aún las facilita menos.
Sin embargo, ahora los criterios están más politizados, mediatizados y controlados por la propaganda que nunca.
No es que antes no hubiese temas políticos, estratégicos y de propaganda por medio, precisamente. Es muy probable que los primeros interesados en evitar la proliferación de centrales nucleares fuesen precisamente los que tenían la tecnología. Además, a Rusia le ha ido de perlas que en Europa se le tenga tan poco aprecio a los combustibles fósiles: ha aumentado la dependencia del gas ruso, y, en menor medida de su petróleo. Por no hablar que ha hecho que se abandone la tecnología nuclear incluso por parte de aquellos que ya tenían armamento atómico y que ahora no lo tienen… como Ucrania.
¿Alguien cree que la agresión de Rusia a Ucrania hubiese funcionado de la misma manera si los ucranianos no hubiesen dejado sus armas atómicas?
En anteriores entradas de esta serie ya se ha comentado el tema de la energía nuclear y de cómo empezaba a haber interés de nuevo en este tipo de generación eléctrica. Es probable que tarde o temprano se vuelva a ver otro cambio en el criterio y se de un volantazo de nuevo hacia más centrales nucleares.
Que Francia haya apostado de nuevo por esta tecnología, junto al hecho que China, Rusia, India, Irán y otros países estén apostando por ella es indicativo.
Sin embargo, en Europa y EEUU, al igual que Japón, si se da este cambio será más de forma reactiva que no predictiva, y a consecuencia de los problemas con las renovables. Esa parece ser la razón por la que Holanda y algunos países escandinavos están evaluando precisamente este factor: cubrir las debilidades de unas renovables que no nos proporcionan lo que necesitamos.
Ya se ha comentado que, precisamente Alemania está abandonando las nucleares… para sustituirlas por carbón (¿importado de Rusia?) para tener más margen de maniobra y así poder tener algo más de renovables intermitentes y descontroladas.
Las centrales que se están cerrando, además, son las de carga base, ésas que están pensadas para trabajar a tope todo el rato, así que no aportan apenas ningún sistema de regulación, de control de la variabilidad más allá de su inercia rotativa.
Sin embargo, los nuevos sistemas nucleares en los que se está trabajando son sistemas donde se centran precisamente en maximizar la flexibilidad y la capacidad de estabilización de la red, precisamente dada la problemática con las renovables. Además son más pequeñas, y en algunos casos se está trabajando en sistemas que serían, son, de escaso interés militar (razón de más para que los militares no estén muy contentos con la idea). Pero eso también reduce la inversión en esta tecnología.
Aún así, estamos hablando de sistemas que aportan una flexibilidad limitada, y que está por ver el coste tanto de construcción y de utilización. Algunas están pensadas para que no se recarguen nunca.
Tampoco conviene olvidarse del tema de los residuos radiactivos, siendo la propia central en sí un residuo de este tipo nada baladí.
Sin embargo, el cambio de criterio es inexorable, y se ha ido acentuando con los años, a pesar de que este cambio apenas ha causado problemas hasta hace relativamente poco, menos de una década.
Eso es debido a que el sistema ‘heredado’ tenía mucha capacidad y resiliencia inherente. Al fin y al cabo, una parte importante de la producción ya se hacía con sistemas de carga base que no variaban su potencia entregada, así que los que sí la variaban se tenían que apañar para cubrir la variabilidad de la demanda.
Pero con el aumento de la potencia consumida, no sólo ha aumentado la variabilidad de la demanda, también la variabilidad de la producción de las renovables eléctricas intermitentes y descontroladas al intentar cubrir una parte de ese aumento del consumo con este tipo de instalaciones.
La gráfica anterior justo apunta a este hecho: la respuesta ante la estabilidad de la frecuencia no ha parado de degradarse desde 2010 (caso de estudio en los USA).
Es más, en muchos casos, el aumento de la potencia instalada no ha venido de un aumento de la demanda, como es el caso de España, que lleva consumiendo aproximadamente la misma potencia eléctrica desde 2009, mientras que la potencia instalada se ha disparado. El análisis económico de esto se deja para el último tramo de esta serie, que promete ser cualquier cosa menos corto.
Veamos los máximos demandados de potencia peninsular en el período 2010 a 2019:
Si miramos la demanda de energía total, pues lo mismo:
Para que nos entendamos, básicamente está recalcando que la demanda de potencia lleva bajando desde 2010, y porque la gráfica no abarca desde antes. Eso es una demostración clara y fehaciente de dos cosas sumamente importantes:
La demanda y por tanto la potencia instalada necesaria no sube. Ese es el primer punto a tener en cuenta, que, como veremos cuando analicemos el tema costes, es clave.
El segundo punto es la derivada de este primero: no hay transición eléctrica por ningún lugar. No se está electrificando nada. No se está pasando otros tipos de consumos energéticos a forma eléctrica.
(Ciertamente el año 2020 y el 2021 no están en la gráfica. Pero con el tema pandemia, las interpretaciones que se puedan extraer de esos datos no son en absoluto de fiar.)
Así pues, lo primero que cabe preguntarse es… si no sube la demanda ¿por qué razón hay que instalar más potencia?
Sólo cabe una única razón: la sustitución de los sistemas viejos que invariablemente hay, como por ejemplo, la nuclear, próxima a llegar al final de su vida útil planificada (mucho más larga que la de, por ejemplo, la fotovoltaica, dicho sea de paso).
Para centrales viejas y contaminantes como son las de carbón, también sería un buen caso el sustituirlas por renovables.
Sin embargo hay que recordar el elemento clave de todo esto: se está sustituyendo generación estable y estabilizadora bajo demanda por generación ‘aleatoria’, descontrolada, incontrolable y que aporta inestabilidad, justo todo lo contrario.
Actuar con conocimiento.
El resultado de este cambio de criterio no sólo es un encarecimiento al abandonar la economía como principal factor. También es una amenaza a la estabilidad, tal y cómo se deduce del hecho de cambiar sistemas de producción estable, controlada y despachable por sistemas básicamente ‘aleatorios’.
Que este efecto de descontrol también aumenta el precio de la luz es algo que se analizará en las etapas finales de esta serie, pero dado que el tema de inestabilidad es la pieza clave de este puzzle, vamos a ver cómo este cambio de criterio afecta a este parámetro más allá de lo obvio ya comentado.
Y es que para mantener la producción estable ya se ha dicho que hacen falta dos premisas básicas: control, lo más centralizado posible, y el conocimiento de cómo funciona todo, empezando por el cuándo y cuanto se produce en cada momento.
Y el dónde.
Si bajo el criterio anterior se ubicaban las centrales controlables en el camino óptimo, ahora nos encontramos de nuevo que la ubicación la impone el medio ambiente, no las necesidades de control.
Eso complica las cosas, pero aún se pueden manejar mientras haya un control centralizado de producción que pueda mantener la estabilidad, si conoce bien el sistema.
El tema de conocer el sistema es algo que se explicó en la anterior entrada, dónde la separación de la red síncrona europea se produjo por una falta de conocimiento (entre otras cosas), y dónde, en el estudio de las autoridades pertinentes, se incidió en una mejor comprensión de la red de distribución, previsión de la producción, y planificación de los sistemas de reparto.
En realidad, la principal razón por la que la red ha aguantado hasta ahora no se debe sólo a la gran cantidad de sistemas controlables que todavía tenemos. Se debe a un buen control centralizado con buen conocimiento del sistema, de la potencia instalada, así como de las posibilidades.
Por eso, en toda Europa, las grandes centrales de producción renovable están controladas centralmente, igual que en muchos otros países. Incluso supranacionalmente hay mecanismos de supervisión como bien vimos con el evento en la anterior entrada.
Estos mecanismos de control tienen la potestad, bajo necesidades técnicas, de cortar la producción según dicte la situación.
Y como bien se explicó en ese estudio del evento de separación de Enero de 2021, se basa todo esto en el control (centralizado), estudio, supervisión y gestión de la red de transporte.
Resulta que aunque la mayoría de sistemas de producción están conectados a dicha red, no lo están todos.
Las restricciones de ubicación de las renovables y por tanto las implicaciones de inestabilidad pueden variar tanto que, el mismo aerogenerador en las mismas condiciones medioambientales puede aportar algo de estabilidad marginal al sistema… o de inestabilidad, dependiendo mucho de dónde y cómo esté conectado.
Sin embargo, hay otro elemento sobre el que no se tiene ningún control, ni, mucho menos, supervisión, puesto que está conectado a la red de distribución de media tensión, y que también tiene su aportación en cuanto a inestabilidad.
Que no esté supervisado ni controlado, además de estar conectado en otros puntos de la red eléctrica, hace que el desconocimiento tanto en cuanto a su aportación como en cuanto a su control sea total.
Me refiero a todo aquello que es autoconsumo (mejor dicho, prosumidores o productores – consumidores).
Es la antítesis de lo que demanda una red eléctrica basada en renovables. Afortunadamente, la potencia que aporta es realmente reducida. Y la economía real que proporciona, realmente frágil. La principal razón de su implantación no tiene nada de técnico, es meramente político, social y religioso.
Veremos un estudio real con su balance energético y económico (espóiler: no sólo no ahorra dinero, resulta mucho más caro al usuario). También analizaremos las dimensiones social y política.
Inestabilidades y recortes.
(Editado en Julio de 2022).
El resultado neto de todo este batiburrillo y confusión (convenientemente incentivada por sectores ajenos totalmente a la técnica y tecnología por intereses espurios), es que en muchos países ya se ha llegado al límite real de integración de renovables y llevan años recortando la producción tanto solar (incluyendo la de autoconsumo) como la eólica, y no sólo dentro de sus propias fronteras.
Alternativamente, también están aquellos que han llegado al límite, y por razones, ehm, políticas (es un caso digno de estudio tanto político como social, psicológico y psiquiátrico) y por no querer rendirse ante la evidencia, pues no recortan la producción renovable.
Sólo recortan el uso de electricidad en forma de apagones rotatorios repartidos entre la población.
El caso más grave es el de California (en la foto). También se ha hablado de China, que sólo acudió a este sistema de forma puntual ante la situación pero que rápidamente cambió de política a la primera que tuvo la oportunidad. Pero también están otros casos más complicados dónde no se tiene más remedio y por tanto han pillado a los gobiernos sin opciones.
Entre esos últimos podemos hablar de Sri Lanka, Irán, Kosovo.
Es cada vez más probable que pronto (esperemos que no sea el caso) incluso en otras partes de Europa nos encontremos en situación similar.
Y eso que precisamente es en Europa dónde se ha empezado a recortar producción renovable ante los problemas de inestabilidad que producen este tipo de energías. Hace años, además.
El caso más claro es Alemania y su fallida Energiewende.
Empezó a recortar producción fotovoltaica allá por 2015, y la eólica ya en 2018. No sólo en Alemania: paga a los Países Bajos, Dinamarca y alrededores para que corten su sobreproducción eólica. Además paga (junto con estos otros países) por los servicios de estabilización, almacenamiento y arbitraje que ofrecen los países escandinavos con sus enormes reservas de hidroeléctrica… esas que se quedaron secas en otoño de 2021, entre otras cosas, al abuso al que somete este tipo de uso.
Precisamente estos problemas son los que han impulsado a los Teutones a buscar alternativas que les permitan estabilizar la red eléctrica.
Una de las alternativas propuestas se está retrasando mucho debido al rechazo de la sociedad (y al precio). La idea, ya comentada anteriormente, se basa en mejorar la distribución de la producción renovable hacia zonas dónde se pueda consumir.
La ubicación de los sistemas de producción renovable es muy dependiente de la geografía, y muchas veces se suele producir justo dónde hay menos demanda. En este caso, el Mar del Norte es una zona típicamente ventosa… e inclemente. De ahí que el consumo sea mayoritariamente lejos, al sur de Alemania, unos 600Km lejos.
Dado el nivel de potencia que hace falta transmitir, así como la distancia, la única alternativa es poner nuevas líneas de transmisión de gran potencia en DC. Encima, los alemanes la quieren enterradas (ahorran incendios, problemas de mantenimiento, emisiones potencialmente peligrosas, y tácticamente son más seguras)
O sea, carísimas.
Aún así, el problema no se solucionaría sólo con eso. De ahí que ‘flotasen un globo sonda’, una idea ‘revolucionaria’: el hidrógeno.
El que esto escribe ha hablado una, dos, tres y hasta cuatro veces sobre este tema.
Tampoco soy el único al que este ‘invento’ le apesta a colonialismo energético.
Esta ‘solución’ es una ‘patada hacia adelante’, una idea de ‘último recurso’ ante la importancia y, sobre todo, urgencia del problema.
Problema que no se ha tratado con anterioridad pese a saberse que existía, a que algunos ya llevamos tiempo avisando que pasará, que bastante gente intenta poner sobre la mesa, pero que es soslayado sistemáticamente, ninguneado, arrinconado.
La idea de base es meter sistemas que produzcan hidrógeno con ‘energía sobrante’, como si la generación fuese una ‘resistencia variable’ que ‘recorta’ toda la inestabilidad que producen las renovables intermitentes, de tal manera que se obtendrían, presuntamente, varios beneficios:
* Tener una producción más estable que meter en la red eléctrica, así que se podría aumentar la penetración.
* Utilizar potencia que de otra forma se recorta, con lo que aumentaría la eficiencia (y el beneficio).
* Obtener un sustituto del Gas Natural que puede usarse para otros fines que no sean los eléctricos.
* Un ‘primitivo’ sistema de almacenamiento.
* Reducir la dependencia del gas ruso (y de otras partes).
Insisto: toda la ‘fiebre el hidrógeno’ ha sido especialmente impulsada por Europa (a instancias teutonas) estos últimos años ante los problemas evidentes que tiene la penetración de renovables y la falta total de sistemas que aporten estabilidad y despachabilidad en la propuesta actual.
Por supuesto, mucha gente pensará que eso es sólo porque en Alemania hay mucha variación de viento y debido a su clima etc.
Bueno, pues que se sepa que este tipo de recortes ya han llegado a España.
Poco antes de escribir estas líneas, ya se había dado el primer caso de recorte de la producción fotovoltaica en España para poder mantener la red estable.
Concretamente el Domingo de Pascua de 2022, el 17 de Abril, al mediodía y por la tarde.
Obviamente, este hecho, en la mayoría de casos, fue mal interpretado, si es que fue publicitado en algún momento: se dio por hecho que eso era ‘bueno’ porque ‘abarataba’ el precio de la luz. Falso, como veremos en un par de entradas. Que no fuese publicitado a bombo y platillo ya dice bastante.
El caso es que en la subasta del día anterior se había previsto más de tres horas sin ningún tipo de producción o soporte mediante ciclos combinados (aproximadamente desde las 17:00 hasta las 20:00), y sin apenas hidroeléctrica. Encima, la subida del atardecer se preveía que se supliría mayormente por un aumento de la eólica:
Aquí se juntaban dos factores: escasa demanda combinada (Domingo, Pascua, Primavera, y sobre todo, barbacoas, fiestas y atascos de operación retorno) y meteorología (mayormente soleado, día largo primaveral, temperaturas bajas que permiten mejor eficiencia de la fotovoltaica). Por no hablar de otras situaciones sociales (el fin de la pandemia, el retorno de las tradiciones, reuniones familiares en entornos más ‘naturales’).
Por tanto, estaba todo de cara para poder aprovechar al máximo las renovables, especialmente la fotovoltaica.
Y sin embargo, se tuvo que recortar la producción de la misma en algunos grandes productores. ¿Hace falta explicar el porqué?
Obviamente, los pro-renovables no van a aceptar que son precisamente estos sistemas descontrolados los causantes, por mucho que en realidad lo sean, por muy obvio que no nos proporcionan lo que necesitamos, cuando lo necesitamos, dónde lo necesitamos ni cómo lo necesitamos.
Y sin embargo, es lo que hay…
España ha llegado al límite de integración de renovables eléctricas intermitentes, inestables y descontroladas.
Aquí la prueba: la producción real de ese día, según la REE.
En ningún momento se pararon todas las centrales de ciclo combinado. Ni el carbón. Obviamente, ni la nuclear ni la hidro, aunque esta última, junto con buena parte de la eólica, se exportaron.
No, lo que se paró fue parte de la fotovoltaica.
Y no es una ‘causa puntual’ ni por razones políticas (ni económicas).
Simplemente se ha llegado al límite de producción que se puede integrar. Dadas las circunstancias, eso se repetirá más a menudo, pero con valores absolutos más grandes, ya que estamos hablando de unas circunstancias propensas a este tipo de problema.
No sólo eso.
En días posteriores se ha anunciado a bombo y platillo que se han conseguido x horas de producción 100% renovable.
MENTIRA.
Igual que esta gráfica de la REE, para cualquiera de estas noticias se puede conseguir la pertinente descripción y los datos en formato hoja de cálculo si se quiere, y se puede comprobar que, en ningún caso, se ha parado del todo ni el gas, ni el carbón ni la nuclear.
En décadas nunca se ha parado del todo ninguna de estas tres tecnologías, ni siquiera de forma ‘suelta’ (obviamente, sí que hay centrales individuales apagadas, incluso retiradas). Insisto, nunca en décadas se han parado estas tres tecnologías.
Lo que hacen los medios de propaganda es tergiversar los titulares y expresar los datos de forma conveniente, diciendo que lo que se ha producido con combustibles fósiles se ha exportado en su totalidad. Pura manipulación.
También es falso.
Onanismo intelectual.
Lo que se ha exportado ha sido la producción renovable e intermitente. Si nadie (Francia) la hubiese querido, se hubiese recortado producción renovable, tal y cómo se hizo el Domingo de Pascua. A los datos me remito.
Y si Francia la compra es porque puede integrarla, puesto que tiene sistemas despachables en cantidad, y sus nucleares (la mayoría paradas durante 2022, ergo los sistemas de estabilización externos de las mismas están disponibles), están algo más adaptadas precisamente a gestionar la variabilidad. Y, en cualquier caso, tampoco estamos hablando de grandes cantidades de potencia.
Hay que preguntarse el porqué de esta necesidad de engañar, mientras se acalla el hecho que se ha recortado en fotovoltaica. Que más o menos todo ocurra por las mismas fechas tampoco es casualidad: la situación medioambiental y de demanda acompaña.
Y el hecho que se haya producido un recorte sin apenas informar, mientras se insiste falsamente en días posteriores que justo se ha conseguido un 100% de cobertura renovable huele a propaganda y manipulación para intentar obviar el hecho, ni aceptado ni aceptable por parte de ciertas comunidades e intereses de que las renovables han llegado al límite de integración posible.
En el momento de editar esta entrada (junio de 2022), además, se ha hecho viral un vídeo en el que se denuncia que todo un parque eólico estaba parado por decisión de la REE, que más tarde se explicó que era debido a una avería en la red de distribución.
Los comentarios demostraron que la gente estaba muy enfadada al dar por supuesto que eso era fruto de la codicia y sin pararse a preguntar en casi ningún momento si había razones para ello.
Y sin embargo, esta situación va a ir empeorando todavía más a medida que se añadan más y más renovables intermitentes sin capacidad de aportar estabilidad.
Las razones que empujan en este sentido son políticas, sociales, así como económicas, por tanto la explicación se deja para más adelante.
El aspecto temporal.
Hablando de dejar para más adelante, precisamente eso mismo es lo que se está haciendo con las cosas importantes: dejarlas para más adelante.
Añadir unas renovables intermitentes, descontroladas y que aportan inestabilidad no va a solucionar nada.
Lo va a empeorar.
Ya hemos visto como desde ya hay que ir recortando su generación para mantener la red estable.
Eso mismo pasó en Alemania hace ya tiempo. Por eso se recortó la capacidad de producción fotovoltaica en autoconsumo al 70% en verano (en invierno, obviamente, no produce nada), se está pagando a las eólicas para que no produzcan e inyecten inestabilidad en la zona (aunque dichas eólicas están en países limítrofes, no en la propia Alemania), y se ha montado una moratoria para la instalación de renovables, fijando unos máximos en cada länder (provincia, de nuevo según la zona geográfica de reducidas dimensiones) según la capacidad de estabilización y sistemas despachables que haya en dicha región.
También hubo un tiempo en que Alemania exportaba tanto como podía de renovables, y la inestabilidad asociada, justo a esos países limítrofes, especialmente pero no únicamente, Polonia.
Ante la problemática, muchos de estos países empezaron a poner sistemas que cortasen la entrada de energía inestable proveniente de Alemania, con lo que la inestabilidad empezó a quedarse confinada dentro de sus fronteras, llevando a esta ‘pausa’ en la Energiewende, en el recorte de la fotovoltaica y demás sistemas de ‘compensación’ antes mencionados.
Es interesante ver que ahora muchas de estas empresas de energía renovable sacan más negocio de NO producir electricidad que de producirla, puesto que cobran por el recorte.
Otros de los afectado en esta situación son los escandinavos.
La península escandinava es muy grande en cuanto a superficie, tiene muchos recursos hídricos, una escasa población, y un gran negocio energético: tanto el petróleo como la electricidad y los servicios de estabilización son grandes productores de divisas.
Añadamos que el enorme recurso hidroeléctrico que tienen desde hace décadas (se les considera ‘la batería de Europa’) les ha permitido tener mucha electricidad muy barata, totalmente renovable, despachable, acumulable y controlable durante más de 50 años.
Y el exportarla forma parte de su modelo de negocio.
Con una de las rentas per cápita más grandes de Europa, sobre todo por la entrada de divisas enorme de la exportación energética, especialmente de petróleo, y con una electricidad local con estas características, no es de extrañar que Noruega, con una población muy reducida (no llegan a 5 millones y medio de habitantes) y con un PIB nominal per cápita del orden de 82,700$ anuales (comparemos con el PIB nominal per cápita de España de 33,170$ anuales, el 40%), pueda permitirse el lujo de comprar juguetes para ricos (me refiero a cochepilas).
Obviamente, su situación no es para nada extrapolable al resto del mundo, amén de explicar ciertas cosas.
Volviendo al tema de la hidroeléctrica, tenemos que esta tremenda capacidad se agotó para finales de verano de 2021, justo cuando el viento ‘se fue de vacaciones’, cuando el día se acortaba, y con las reservas de gas de Europa en mínimos de los últimos 10 años.
Este problema de agotamiento de las reservas hídricas de la península escandinava (no sólo de Noruega) se achaca, no sin parte de razón, al cambio climático.
Digo parte de razón porque ciertamente parece que estos pantanos no se terminaron de llenar debido a que no llovió ni nevó tanto como en otros años. Pero eso es sólo parte de la historia.
La otra parte, de nuevo apenas aceptada, es que se hizo un cierto abuso de dichos pantanos (en realidad, negocio puro y duro de exportación de energía/cobro por servicios de balanceo y estabilización de la red eléctrica de la zona de Holanda, Alemania, Bélgica, Dinamarca y Polonia), lo cual llevó a que a finales de verano, principios de otoño, éstos estuviesen en mínimos y por tanto dejasen de prestar este tipo de servicios (eso sí, a unos precios desorbitados).
Si no se hubiese necesitado tanto balanceo para suplir los problemas de inestabilidad, no se hubiese llegado a este estado.
También es curioso que en la época en que los países europeos se dedican a comprar gas ‘a bajo precio’ para irlo almacenando (en sitios como el ahora cerrado Castor) para cuando la demanda haga subir el precio, dichas reservas estaban en mínimos de la última década.
Por supuesto, se culpa a Putin de esto, aunque ocurrió bastantes meses antes de que éste empezase la invasión de Ucrania.
Echar las culpas de esta situación al cambio climático y/o a Putin, si bien se basa en hechos reales, no son la solución. Eso sí, es una buena manera, muy buena, de excusarse por una mala gestión, de hacer la pose favorita de las avestruces, y de eludir responsabilidades.
Obviamente con ello, se evita afrontar el problema real, de fondo.
Y es que hemos llegado a un límite (¡¡¡Herejía!!).
Y lo que necesitamos es solucionar ese límite que no se quiere ni mencionar, no sea cosa que el solito decida irse por dónde ha venido.
Si los sistemas renovables eléctricos e intermitentes aportasen estabilidad y despachabilidad… no nos encontraríamos en el problema que tenemos.
Si no hubiésemos necesitado tanto del recurso hidro de la península escandinava, éste no se hubiese secado a pesar del cambio climático.
Si no hubiésemos apostado por una tecnología que aumenta nuestra dependencia de sistemas muy flexibles y rápidos, despachables como la hidro y el gas para mantenerse estable, no hubiésemos vaciado las reservas de gas, y ahora no dependeríamos tanto del suministro ruso, o, peor (más caro, efímero y con visos de insuficiente), del GNL de origen americano (de ese atentado medioambiental que se llama fraking).
Y dado que el cambio climático va a empeorar y va a producir cambios, presumiblemente a menos en cuanto a pluviosidad y a recurso hidroeléctrico, lo que necesitamos desde ya es reducir nuestra necesidad de hidroeléctrica.
De la misma forma, si el gas ruso se va para China, si queremos independencia energética tanto con respecto de Rusia como de EEUU como de Oriente Próximo o del norte de África, entonces también tenemos que reducir nuestra necesidad de sistemas que aporten estabilidad y despachabilidad eléctricas en base a gas.
Sin embargo, todas las apuestas hasta ahora han ido justo en la dirección contraria, favoreciendo sistemas inestables, intermitentes, incontrolables de producción de potencia eléctrica aumentando la dependencia de una meteorología que empeora y cada vez se vuelve más impredecible, aumentando la variabilidad, la volatilidad (cual veleta) en cuanto a disponibilidad y precio, a la vez que se ha aumentado mucho la dependencia del gas puesto que es la única fuente despachable con la flexibilidad necesaria para ‘arreglar’ el ‘desastre’ que produce nuestra apuesta, a todas luces errónea y equivocada.
Y sin embargo, se pretende redoblar la apuesta por unas renovables que no nos aportan lo que necesitamos, y que, por el contrario, aumentan nuestra dependencia de fuera para obtener lo que deseamos.
Por tanto, ha llegado el momento de cambiar radicalmente de estrategia.
Necesitamos apostar por sistemas que nos aporten estabilidad, despachabilidad, e independencia, tanto de las condiciones medioambientales y el cambio climático, como de fuentes de energía fósil y los gobiernos que, queramos o no, las utilizan para obtener unos réditos tanto en términos de poder como de dinero. Y esto también vale por otros sistemas energéticos, como esos ‘servicios’ que nos proporciona la península escandinava.
Dada la escala del problema, es hora de desplegar YA, y a gran escala, sistemas renovables que aporten estas características, despachabilidad y controlabilidad. Potencia a demanda.
¿Soluciones?
Veamos que soluciones hay.
La primera, sería la termosolar de concentración. Hemos visto que, en primavera y verano, si se ponen los adecuados sistemas de almacenamiento de calor (sales fundidas, por ejemplo), irían muy bien para contrarrestar el pico de demanda más caro de todos, el que se produce al atardecer, tras la caída del sol.
Además, al ser en el fondo turbinas de vapor, ya sabemos que aportan estabilidad por inercia rotativa, además de una cierta controlabilidad.
Sería una buena solución.
Si no fuese porque en invierno no producen nada de nada. Y si hay varios días seguidos nublados, tampoco.
Otra opción que se está barajando, obviamente, es la hidroeléctrica. Hasta la fecha es una que nos ha aportado buenos resultados, aunque en la Península justo para cuando más falta hace (Otoño), los pantanos están secos.
En cualquier caso, aquí hay dos problemas.
El primero, es que las grandes cuencas están ya prácticamente en el límite en cuanto a capacidad de generación, lo cual deja pocas opciones. Esto además es válido no sólo para la península, sino para todo el bloque que más consume, el ‘occidental’.
Ergo la nueva capacidad de hidro que cabe esperar es muy limitada y no suple las necesidades.
Pero eso es sólo uno de los problemas. El otro es más grave: el cambio climático promete reducir la lluviosidad en bastantes partes del planeta, entre las cuales, principalmente la península.
Es decir, que incluso la capacidad que tenemos ahora va a verse reducida por el cambio climático.
Ya hemos hablado que dicho efecto medioambiental ya ha reducido la capacidad de la ‘batería escandinava’. Y se espera que la reduzca aún más.
Estamos, por tanto, frente a otra vía muerta. Este camino tampoco nos va a llevar muy lejos.
Otra de las opciones que hay sobre la mesa a la que hace mucho tiempo que se está apelando, son las baterías.
Mucho se habla del ‘impacto’ que se supone que ha tenido la megabatería de Australia sobre la estabilidad de la red (sub red, más bien, ya que en Australia hay varias, por aquello de la extensión y tamaño debido a efectos relativistas).
Sin embargo, la capadidad de dicha batería es muy reducida, así como la potencia. Básicamente puede suministrar la potencia de una pequeña turbina de gas (del tipo peaker) durante el tiempo que tarda ésta en arrancar.
Sí, mejora la inestabilidad de la red eléctrica. De eso que no quede ninguna duda, está meridianamente claro.
Pero el precio y coste con respecto a lo que aporta, es exagerado.
De nuevo el tema económico salta a la palestra. De nuevo lo dejamos para más adelante. Y en este caso, es sumamente importante.
Sin embargo, el problema real, de facto, sigue siendo el mismo: hace falta un enorme despliegue de capacidad en muy poco tiempo, y a un precio razonable. Y éste está claro que no se está produciendo en el caso de las baterías. No hay planificada la instalación de la capacidad necesaria en el plazo y el momento (ahora) que necesitamos.
No sólo eso.
Las baterías sólo aportan estabilidad (si, eso es más que evidente, y hay que recalcarlo). Pero no despachabilidad.
Peor aún. No aportan producción en ningún momento.
Y dada la capacidad necesaria para suplir la intermitencia de las renovables, pues ni siquiera cubre la intermitencia diaria sólo de la fotovoltaica.
No hay materiales suficientes en la Tierra como para una batería que sea capaz de almacenar más allá de tres o cuatro horas de la demanda energética mundial. Y estoy hablando de ‘contando toda la estimación de existencia de cada elemento en la corteza terrestre’, no sólo de reservas y recursos mineros (y las condiciones técnico económicas asociadas).
Otra vía muerta, no sólo por la limitación física, también por el plazo, al igual que para la hidro.
Vayamos a por otra solución con similar final: la nuclear.
De nuevo, según Steve Chu, ese Secretario de Estado para la Energía, o sea, Ministro de Energía equivalente de los USA, y no se trata de un tonto (premio Nóbel de Física, eso es elegir a los mejores para el cargo, al igual que dijo cierto político patrio… que no pasa de poner abogados al frente de este tipo de necesidades), habría que inaugurar un reactor nuclear del tamaño del que estalló en Chernóbil cada día durante los próximos 35 años.
En el mundo hay menos de 500 reactores, y la mayoría están casi al final de su vida útil. No se están planificando suficientes ni siquiera para suplir los que se van a retirar. Y su plazo de construcción es de décadas.
Pero es que además ya se ha pasado el pico del uranio, y buena parte del que se está utilizando proviene del desmantelamiento de armas atómicas. Por no mencionar que el principal proveedor (el 65%) de Uranio enriquecido es Rusia, y el 40% de la extracción es Kazajstán, en órbita de Rusia.
Sin hablar del tema de la falta de flexibilidad que también hemos comentado, está el añadido que la mayoría de propuestas, entre ellas los Fast Breeders (esos que podrían esquivar el pico del uranio por un tiempo) o los de Torio, son experimentales y aún están a décadas de poder ser operativos de forma ‘comercial’ y por tanto de ser desplegados para la producción de potencia (no sólo eléctrica, ya puestos).
Eso hace que todo lo que sea nuclear vuelva a ser otra vía muerta, independientemente de que nos guste o no, de la (falta de) madurez de nuestra sociedad, y de los intereses militares, geoestratégicos, económicos y de poder que acompañan a toda esta tecnología.
De nuevo, otra alternativa descartada, tanto en capacidad como en plazo.
Eso nos deja con la última opción, el hidrógeno del que también se ha hablado.
De nuevo, estamos ante una tecnología todavía en fase experimental, que nunca se ha puesto en funcionamiento más allá de pequeñas escalas muy lejos de la escala que necesitamos, y que no está lista para su despliegue en la escala (grande) y tiempo (ahora) que necesitamos.
A lo que hay que añadir que estamos ante otro sistema que no produce nada, en el mejor de los casos, se puede almacenar ‘brevemente’, con un rendimiento pésimo en comparación con cualquier otra tecnología, y que necesita disponer de mayor capacidad de producción.
También hemos comentado que en el mejor de los casos se va a utilizar como ‘resistencia variable’ para absorber la variabilidad de las renovables y así aportar estabilidad, pero eso empeora el rendimiento.
Así que tampoco nos aporta ni estabilidad, ni almacenamiento, y encima, tampoco producción.
Conclusiones.
Ese límite nos implica que hay que cambiar radicalmente el planteamiento actual de nuestra política energética.
Ese límite ha tardado en aparecer precisamente por la herencia del sistema que teníamos antes, sumamente resiliente. Un sistema eléctrico diseñado bajo otras premisas muy diferentes y que han cambiado.
Este cambio nos ha llevado hasta aquí, hasta estos límites. Y sin embargo, la manera de abordar este cambio de paradigma no tiene en cuenta para nada las cuestiones técnicas, puesto que las políticas, sociales y medioambientales toman protagonismo.
Ante esta falta de mirar a la cara a los problemas obvios de intermitencia y al desconocimiento más básico sobre los principios de la electricidad (eso de que es potencia, no energía), se ha descuidado una parte sumamente importante: la necesidad de potencia controlada que aporte estabilidad y despachabilidad, lo contrario a la intermitencia, ese gran desconocido.
Hace tiempo que se debería haber puesto énfasis en solucionar técnicamente esta parte, que ha sido sistemáticamente despreciada, relegada al olvido, mientras se aprovechaba la resiliencia heredada (‘gratis’).
Sin embargo este cambio de paradigma se ha hecho precisamente a costa de esa herencia. Herencia que se ha agotado.
Y sin soluciones reales, tangibles, listas para su despliegue a gran escala en el plazo necesario.
Por lo tanto, no tenemos opción en el plazo ni en la escala que necesitamos. Lo más parecido sería la deforestación a mansalva en base a utilizar biomasa.
Afrontemos la situación: necesitamos sistemas que nos aporte estabilidad, despachabilidad, y almacenamiento o capacidad de producir cuando las renovables por las que apostamos no nos producen.
Y no tenemos nada que pueda suplir esta necesidad.
No está ni se la espera.
Es más, la necesitamos para ya mismo. Y dada la escala de la necesidad, debería estar desplegándose de forma masiva desde hace al menos un lustro.
Por tanto, hemos llegado al punto en que tenemos que cambiar de estrategia… y no la hay ni se atisba nada parecido a la solución a la escala necesaria, menos aún en el plazo que hay que cubrir.
Por no hablar del precio (aunque eso llegará).
Por tanto, no hay solución al problema de la inestabilidad, intermitencia, variabilidad, volatilidad y precios ‘locos’ así como dependencias en un plazo razonable.
Eso es lo que se oculta, lo que no se ve, al meter la cabeza bajo el ala.
Eso y el hecho evidente que la ‘electrificación de la economía’ no se está produciendo.
Tenemos que invertir en una estrategia que no podemos, así que nos hacemos el loco y la obviamos cual elefante en la habitación.
Por tanto, y puesto que no hay solución al problema de la inestabilidad y la producción, la alternativa está en la gestión de la demanda.
Digámoslo por todas sus letras:
Racionamiento.
Lo llaman 5G, Smart-lo-que-sea, Vehicle-to-grid (usar las baterías del coche para aportar almacenamiento, estabilidad y una cierta despachabilidad), y demás tecnicismos.
Otros, más avispados, lo llaman Índice de Crédito Social.
Lo más correcto es llamarlo por su nombre, cómo ya ha quedado patente en California, China, y últimamente Sri Lanka (y algunos países europeos también).
Cortes de suministros, apagones, potencia eléctrica sólo por barrios y horas, etc.
Es una de las predicciones de Richard Duncan (originalmente, un ingeniero en redes eléctricas…) en su Teoría de Olduvai. Ya se está produciendo en California en los últimos años, y parece que se va a extender a los alrededores, incluso a todo EE.UU.
También ha llegado a China, pero éstos han optado por cortar la producción renovable y utilizar carbón.
Más grave es lo que está ocurriendo en Sri Lanka, y es una situación que conviene seguir como manual de lo que puede suceder por aquí.
Por tanto, la única solución que tenemos por delante, y ya mismo (a lo largo de la década de 2020) es la de modificar el consumo, la ‘gestión del punto B’, la demanda (puesto que ni la producción – el ‘punto A’ ni la red eléctrica pueden solucionarlo).
Esto, por tanto entra ya de lleno dentro de los dos puntos pendientes de explorar: la economía (el medio que se encarga de gestionarlo, la razón por la que la electricidad está y seguirá disparada de precio) y la sociedad (el problema de base es cultural, además de político, ideológico, social, y la economía va a afectar mucho a esta parte).
Sin embargo, antes de terminar este bloque, haremos un último análisis técnico de un detalle importante, ya mencionado aquí.
Pero dada la excesiva longitud de esta entrada, junto a la relevancia de ese análisis, lo dejamos para la próxima.
Beamspot.
(enlace a la 6ª entrega de la serie)
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