Transición energética: sinopsis de un sistema fósil - centralizado a uno renovable -distribuido

Autor:Rafael Muñoz Gómez. Demetrio López Sánchez
Páginas:25-56
 
ÍNDICE
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1. Introducción

Las políticas energéticas europeas que se han ido conformando desde los años setenta del pasado siglo vienen insistiendo en un triple objetivo: la seguridad del abastecimiento, la competitividad y la sostenibilidad. Ya en 2007 se estableció el triple 20-20-20: en el 2020, 20% reducciones emisiones GEI, 20% incremento de renovables, 20% ahorro energético (respecto a niveles de 1990). La última estrategia (2015) establece ya objetivos específicos para 2030, elevando los tres umbrales: 40% reducción emisiones GEI, 27% mínimo de renovables y 27-30% de incremento de la eficiencia energética.

Las acciones para la consecución de estos objetivos cristalizan en un grupo variado de normas jurídicas, normalmente directivas: de eficiencia energética de los edificios, de uso final de la energía, de eficiencia energética, de productos de construcción, estándares energéticos en las compras públicas, de renovables…, entre muchas otras.

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Resulta pues que la reducción del consumo energético y la apuesta por la energía de fuente renovable viene impulsándose desde la Unión Europea de forma decidida. Pero hay que añadir que, desde el año 2011, estos objetivos formaron parte de una estrategia más amplia y más ambiciosa consistente en renovar y sustituir el actual modelo energético por otro modelo alternativo en el horizonte de 20501. Si el actual modelo, fuertemente dependiente de las energías fósiles, se desenvuelve de forma «vertical» -producción, transporte, distribución y consumo- gestionado a través del «operador del sistema» (REE en nuestro caso), el modelo 2050 persigue lo que se ha denominado (Francia) la «democracia energética»: un modelo basado en las fuentes renovables y en el consumidor/productor -prosumer- que produce su propia energía y vierte el sobrante en una red gigantesca e interconectada y gestionada de forma inteligente -generación distribuida y smart grids-. Hay que recordar que este enfoque se encuadró en la denominada Estrategia de Lisboa, que, por lo que aquí interesa, contempló el sector energético como un ámbito de revitalización de las economías locales, impulsor de pymes de servicios energéticos y de la comunicación, y creador de empleos de alta cualificación.

2. La generación centralizada
2.1. Planteamiento

En este punto se pretende dar una descripción general de los tipos diferentes (básicos) de centrales eléctricas. Las centrales eléctricas se pueden clasificar de muchas maneras: en convencionales y no convencionales, en renovables y no renovables, en contaminantes y no contaminantes, en función de la potencia generada, en función de su eficiencia, etcétera. Para hacer más fácil su adaptación, las clasificaremos en:

· Su distinción en el antiguo régimen especial (menor de 50 MW).

· Su origen: renovables y no renovables.

La generación de electricidad es un proceso tecnológico de conversión de energía primaria en energía eléctrica, para lo cual existen diferentes posibilidades de transformación, y de ello se concibe la tipología de centrales atendiendo al tratamiento de esa energía primaria:

A su vez existe un elemento común en todas ellas, y es la transformación de la energía primaria en energía mecánica y posteriormente en energía eléctrica mediante un generador síncrono. Otro concepto común a todas ellas es que,

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salvo en las centrales de ciclo reversible de bombeo, la electricidad no se puede acumular2. Por eso tiene que existir siempre una similitud entre la generación y la demanda o consumo.

La generación de electricidad en las centrales eléctricas debe corresponder en todo momento con la demanda (consumo) de energía eléctrica. Los productores de las grandes centrales generan la energía suficiente, bajo las directrices de la REE y de la OMIE. Las centrales eléctricas convencionales están caracterizadas por una serie de tipologías, como es la de estar disponible cuando se le requiere. Pero cada una de las centrales que se van a ver tiene unas características de respuesta para entrar en el mercado técnica y económicamente. Existe una clara distinción entre las distintas centrales en función de su utilización para cubrir la demanda de la energía. Atendiendo a esa clasificación, las podemos definir como:

· Centrales de base. Son las que están destinadas a suministrar la mayor parte de energía eléctrica. Su función es suministrar energía eléctrica de forma permanente. La instalación suele estar en marcha durante largos períodos de tiempo y no deben sufrir interrupciones del suministro eléctrico. Este tipo de central se caracteriza por su gran potencia. Es el ejemplo de las centrales nucleares.

· Centrales de punta. Se ponen en marcha cuando la demanda de energía eléctrica es alta (horas punta). Por lo tanto, su funcionamiento es periódico. Así, deben tener la capacidad de ponerse en marcha y de regularse en poco tiempo. Una vez puestas en marcha, las centrales de punta trabajan en paralelo con las de base para poder cubrir la demanda en horas punta hasta que dejen de ser necesarias. Por ejemplo, entre semana. Las centrales de punta suelen ser centrales térmicas convencionales a carbón o a gas, hidráulicas y cualquier central de energía renovable, ya que estos tipos de centrales pueden estar a punto con poco margen de tiempo, pero en este último caso deben de existir las condiciones climatológicas de viento y sol para que entren en el mercado.

· Centrales de reserva. Están destinadas a suplir a las centrales de base, por cualquier circunstancia de rotura, de parada programada, etcétera. Deben ser centrales de gran potencia, que estén preparadas para entrar en marcha en cualquier momento. Suelen ser las centrales a gas natural de ciclo combinado (ciclo de Brayton y ciclo de Rankine).

Las centrales nucleares tienen un tiempo de respuesta lento, la capacidad para entrar en momentos punta de demanda no es su propósito, son centrales de base. En España, la mayoría está en la fase final de su vida útil, unos cuarenta

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años. Cuando entran al mercado en las ofertas, lo hacen muy próximas a cero para asegurar entrar en la casación de la oferta y la demanda (precio marginal). Tienen también paradas programadas de recarga, con una duración de unos treinta días y la periodicidad es de doce, dieciocho o veinticuatro meses, dependiendo del tipo que sea.

Las centrales clásicas de carbón, las de fueloil y las de biomasa tienen una mejor flexibilidad para regular su producción. Después de una parada necesitan unas ocho o diez horas para ponerse en marcha. Sin embargo, tienen una gran ventaja, en referencia a la capacidad de regulación: en tan solo unos minutos son capaces de subir o bajar de manera parcial su generación.

Las centrales de ciclo combinado tienen mejor flexibilidad de variación de la producción, pero el inconveniente de ser más caro el combustible. Suelen trabajar en horas punta.

Las centrales termosolares, en cuanto a su regulación, son similares a las centrales térmicas clásicas, ya que, aunque no disponen directamente de caldera, sí que suelen tener depósitos de gas natural para que, si ese día no hay suficiente radiación solar, pueda entrar la caldera y sufragar esas pérdidas. En la realidad no se hace, salvo en casos de parada programada.

Las centrales hidráulicas tienen una variación de generación superior a las anteriores. Suelen ser las que a veces marcan el precio del mercado en las horas punta, como se ha dicho por su flexibilidad de generación. El coste de generación es prácticamente nulo y son instalaciones ya amortizadas.

Las centrales o parques eólicos no tienen capacidad de regulación en términos generales; tienen el inconveniente de no tener garantizada la entrada en mercado por la imprevisibilidad del viento. Por tanto, si esa central no produce lo pactado en la casación, será penalizada. Por ello, para obtener el precio marginal, lo hacen casi a precio cero.

Las plantas solares, al igual que las eólicas, no son predecibles a largo plazo; es por ello que su capacidad de regulación es nula. A diferencia de las termoso-lares, estas no llevan depósitos de inercia con acumulación de sales fundidas.

Y, con respecto a las centrales de cogeneración, en la mayoría de los casos están paradas y obsoletas, pero las pocas que quedan en marcha hacen uso de la energía térmica asociada a su proceso de fabricación y la energía eléctrica sobrante es de venta a red, pero su objetivo es la eficiencia energética de la indus-tria asociada. Antaño sí que fueron rentables económicamente tanto en el ahorro de energía primaria como en venta de excedentes eléctricos.

Como se ha dejado patente, la generación centralizada existe y seguirá existiendo, ya que debe de coexistir una energía garantizada, bien sea de origen renovable, o con las centrales no contaminantes, y una energía que en el tiempo necesario esté disponible; así se puede garantizar eléctricamente la economía

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de un país (visto solamente desde la seguridad de suministro eléctrico) y con una calidad de la onda de red en tiempo y forma3. Se debe ir cambiando el modelo energético a largo plazo, sobre todo para mitigar el cambio climático al que estamos sometidos; por tanto, esa energía base debe cambiar a otros mode-los distintos al actual y el autoconsumo eléctrico con venta de excedentes es el camino actual.

Independientemente de cómo se trate la energía primaria, en este...

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