Anàlisi del col·lapse energètic

Estàvem advertits: Els desequilibris entre generació i consum elèctric obliguen a prendre mesures urgents

L’apagada general patida el passat 28 d’abril, a l’espera d’un diagnòstic oficial definitiu, posa en dubte l’estabilitat del sistema elèctric. El perfecte ajust entre generació i consum és clau per a garantir el seu equilibri.

Per l’esdevingut fins al moment, conéixer què va provocar el col·lapse en la xarxa elèctrica, el més important en la història d’Europa, portarà algun temps. Cal confiar en els milions de dades que REE posseïx i no entrar en un excés de teories i conjectures tan habituals entre fòrums d’opinió que manquen del rigor i coneixement suficients i que distorsionen a l’opinió pública.

En el CECOEL (Centreo de Control Eléctrico de REE) es registra de manera exhaustiva cada un dels moviments que es produïxen en la xarxa. De manera directa arriba informació dels 36 grans centres de control de la xarxa de transport del sistema elèctric. En total, Espanya disposa de 45.675 Km de xarxes elèctriques distribuïdes en un traçat emmallat la xarxa troncal del qual la formen línies de AT de 400 kV per a anar aigües avall a la xarxa de distribució de MT i BT. Totes elles s’interconnecten a través de 700 subestacions, 6000 torres i més de 225 transformadors. La informació de les operacions es concentra en nodes i estos arriben a la REE de forma acumulada, no de manera directa. És en un o diversos d’estos nodes on sembla que es troba l’origen del problema que va fer caure el sistema i per això l’accés a les dades és tan complicat. El més probable és que un agent extern o una fallada fortuïta va distorsionar l’estabilitat i la inèrcia de la xarxa, que de manera habitual funciona a una freqüència de 50 Hz, com tot el sistema elèctric europeu. Estos 50 Hz de freqüència, reflectixen en temps real l’equilibri entre generació i demanda. Quan este equilibri es trenca bruscament i les proteccions automàtiques no aconseguixen corregir-lo, es pot arribar a la caiguda del sistema. En els últims dies, tots els centres de control de la Península estan recopilant els registres que arrepleguen, mil·lisegon a mil·lisegon, la qual cosa va ocórrer el 28 d’abril.

Mancant una explicació oficial, sobre per què no es van parar plantes de generació malgrat conegudes i reportades pujades de tensió prèvies, la principal hipòtesi apunta al fet que la generació eòlica i fotovoltaica al no ser energies síncrones que generen energia alterna –com succeïx amb la hidràulica, nuclear i cicles combinats– amb inèrcia en els seus generadors suficient per a absorbir variacions de càrrega. El succeït no sols va revelar la vulnerabilitat d’una xarxa altament interconnectada, sinó també la necessitat urgent de protocols comuns i coordinació supranacional front crisi d’esta magnitud.

 

En 2024, Espanya va superar amb generació renovable la quota del 56%. L’objectiu per a 2030 és aconseguir el 81%. Una aposta sense marxa arrere

Espanya s’ha accelerat de manera notable en els últims cinc anys en matèria de renovables amb l’entrada en funcionament de 30 GW, entre fotovoltaica i eòlica, fins a aconseguir un total de 85,1 GW, al que cal sumar 17 MW d’hidràulica i 132,3 GW de potència total. La previsió és que la potència renovable continue creixent per a aconseguir en 2030 els 62 GW d’eòlica i els 76 GW de fotovoltaica. En 2024, el sistema elèctric va generar 262.247 GWh d’energia, de la qual 56,8% va ser amb energia renovable, sent el país europeu després d’Alemanya amb major quota d’energies netes. Perquè l’aposta siga equilibrada es necessita electrificar la demanda i, per a això, la xarxa nacional necessita d’inversions per a adaptar-se a la realitat tècnica del nou mix de generació pretés.

La implantació de generació renovable ha de prosseguir, però tenint en compte nous criteris de gestió de les xarxes. Espanya posseïx un protocol de protecció del sistema elèctric que data de 1996. Pel que al maig 2024 REE va proposar una actualització del nivell d’equipament de protecció de les instal·lacions per a minimitzar les repercussions que puguen ocasionar les diferents pertorbacions que es produïxen en el sistema elèctric, establint protocols de seguretat en cas d’inestabilitat en la xarxa, com es va produir el passat 28 d’abril. L’entrada massiva de generació renovable, basada en electrònica de potència, exigix la revisió dels Criteris Generals de Protecció existents perquè s’adapten al nou mix de generació.

Que l’anàlisi no ens porte a la paràlisi

Abans de plantejar què fer per a evitar la repetició del col·lapse, cal esperar a conéixer amb exactitud les causes. Però no cal esperar a tindre totes les claus per a fer front a la situació i començar a prendre mesures. Encara que no es coneix amb exactitud per què es van desconnectar bruscament 15 GW que representen el 60% del consum, per a evitar el que va ocórrer a continuació hauria sigut necessari que els compensaren, immediatament, altres generadors. Una xarxa més emmallada, interconnectada i digitalitzada facilita este tipus d’operacions. Altres mesures urgents són ampliar les nostres interconnexions amb Europa a través de França, passant dels 2.800 MW actuals a com a mínim 10.000 MW,  integrar sistemes d’emmagatzematge a gran escala, distribuïts darrere de comptador i, finalment, sectoritzar la xarxa per a aïllar fallades i impulsar el desplegament de micro-xarxes intel·ligents i els recursos energètics distribuïts.

Actualment, la major part dels inversors instal·lats en plantes fotovoltaiques són inversors “grid following” que simplement seguixen el senyal de la xarxa existent i, si el senyal no és l’esperada, directament desconnecten. Una contingència que pot evitar-se mitjançant la instal·lació d’inversors “grid forming”, capaços de generar i mantindre una xarxa elèctrica autònoma, regulant la tensió i la freqüència del corrent altern, i operant de manera independent ajudant a la xarxa enfront d’una caiguda generalitzada, fins i tot si la xarxa principal no està disponible.

L’apagada que va afectar la Península Ibèrica ha posat de manifest una realitat ineludible. La xarxa elèctrica actual és vulnerable i tant llars com empreses necessiten urgentment adoptar solucions que garantisquen la seua independència energètica quan tenim tecnologia avançada per a això.

Els efectes del 28/4 van més enllà del purament tècnic. Aconseguixen la dimensió social. Quan un país sencer es queda sense electricitat durant tantes hores, no sols es detenen les cadenes de producció, també s’instal·la el dubte en el sector industrial, precisament quan un objectiu estratègic crucial és la reindustrialització del país. Es genera una desconfiança cap a la transició energètica. L’electrificació pot deixar de ser percebuda com una solució neta i segura, alguna cosa que el país no es pot permetre per a aconseguir els reptes de sostenibilitat i competitivitat. L’ocorregut no pot frenar la transició energètica, però ens imposa el repte de fer-la operativament viable.

El futur sistema elèctric serà una combinació de generació a gran escala amb transport, distribució per la xarxa, generació descentralitzada i autoconsum

Les instal·lacions d’autoconsum actuals es desconnecten automàticament de la xarxa en cas de tall, per motius de seguretat. Per això, la verdadera solució per a garantir la continuïtat de subministrament en estos casos és instal·lar bateries i sistemes de suport que permeten als usuaris aïllar-se de la xarxa. Este tipus de solucions no sols ens protegixen de problemes puntuals o pujades de tensió, sinó que també proporcionen una autèntica independència energètica davant qualsevol contingència, contribuint a implantar un sistema elèctric més resilient i preparat per al futur. És hora d’impulsar el sector elèctric espanyol cap a solucions que integren de forma distribuïda generació, emmagatzematge i suport. No n’hi ha prou amb produir energia, cal emmagatzemar-la i gestionar-la per a optimitzar el seu consum, garantint la seguretat i l’estabilitat.

En conclusió

Mentres la generació amb renovables està complint molt bé els objectius del PNIEC 2030, no ocorre el mateix amb l’emmagatzematge tant hidràulic com amb bateries, ni l’ampliació i digitalització de les xarxes, els dèficits de les quals impedixen una major electrificació de la demanda, des de les infraestructures de recàrrega del VE fins a l’electrificació de la indústria.

La combinació d’un sistema centralitzat robust i digitalitzat, complementat per recursos energètics distribuïts en xarxes locals intel·ligents, suposa un gran repte per a tots els agents del sector, començant per les grans companyies energètiques fins als instal·ladors, per a fer partícips del canvi a qualsevol usuari per xicotet que siga. Respecte a este últim punt, l’evolució de l’instal·lador tendix al desenrotllament de noves activitats com a gestor energètic i a guanyar protagonisme com a agregador de la demanda.

 

Juanjo Catalán

Assessor estratègic de ASELEC