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Pequeñas consideraciones sobre las renovables en España

  • Miércoles, 22 Febrero 2023 @ 20:24 CET
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La red eléctrica española es una de las más diversificadas en todo el mundo en cuanto a fuentes de suministro, robustez, mallados, y además con redundancias bastante completas.

Es capaz de aceptar golpes de inyección repentinos de renovables que superan el 50% (en enero de 2023 reclamaron haber llegado al 65%) de la demanda nacional en determinados momentos.

Por último, es una de las redes con mayor penetración de renovables en todo el mundo y la octava potencia mundial en sistemas renovables instalados en todo el mundo, como argumentaba orgulloso hace poco Pedro Sánchez. De hecho, las fuentes llamadas renovables ha llegado a satisfacer el 47% de la demanda anual total del país en 2021 He aquí las cifras del último informe disponible de Red Eléctrica de España (REE), el de 2021:

Balance eléctrico 2021Potencia instaladaFactor de carga en %
SistemaGwh%MW%
Hidroeléctrica29.59511,517.09415,119,8
Hidroeólica230,0110,023,9
Eólica60.49623,628.3362524,4
Solar FV20.9548,215.17413,315,8
Solar térmica4.7061,82.3042,023,3
Otras RES4.7191,81.0931,049,3
Residuos RES8780,31700,259,0
TOTAL RES121.37147,364.18256,721,6
      
Bombeo2.6491,03.3312,99,1
Nuclear54.04121,17.1176,386,7
Carbón4.9861,93.7643,315,1
Fuel/gas4.0491,62.4082,119,2
Ciclo combinado44.49317,326.25023,219,3
Cogeneración26.07810,25.6635,052,6
Residuos NRES2.2380,94410,457,9
TOTAL NRES138.53454,04897443,332,3
Cons. Bombeo-4.318-1,7   
Intercam. Int'l8950,3   
DEMANDA256.482100,0113.156100,025,9
Pico máximo de la demanda eléctrica41,4 GWh
Electricidad renovable perdida15-19 %

Tabla 1: Sistema de generación eléctrica de España en 2021. Fuente: Red Eléctrica de España.

Sin embargo, no es oro todo lo que reluce y empiezan a verse división de opiniones y conflictos, incluso entre los propios promotores de renovables.

De momento, estamos a mediados de febrero de 2023 y REE todavía no ha sacado el informe de 2022, perdiendo uno de sus tradicionales valores, cual era la inmediatez de resultados y datos, al menos hechos públicos en informes abiertos.

Del cuadro anterior empezamos a ver cosas interesantes. Por ejemplo:

1. Los factores de carga por los suelos y cómo unos rebotan sobre los otros.
Las fuentes renovables, por su naturaleza intermitente, tienen un muy bajo factor de carga (las horas que funcionan a régimen en un año, que tiene 8.760 horas). Muy por debajo de lo que reclaman los estudios académicos teóricos. La que más horas tiene de funcionamiento es la energía eólica, con un 25% del tiempo funcionando en promedio (eso son apenas 2.137 horas al año funcionando a la potencia nominal para la que se diseñaron). La fotovoltaica, apenas el 15,8%. Eso son 1384 horas pico al año, muy por debajo de lo que se suele reclamar. La termosolar apenas ha operado el 23,3% del tiempo, a pesar se recuerda constantemente que puede generar más allá de la exposición al sol (gracias a sistemas que acumulan energía en forma de calor en depósitos de sales fundidas). Por último, la hidroeléctrica, apenas ha podido funcionar un promedio del 20% de las horas del año, lo que muestra el panorama al que nos enfrentamos con embalses bastante viejos y colmatados y sobre todo, sequías crecientes por el cambio climático y el aumento de agua para otros usos más urgentes que los de generar electricidad (alimentación humana y animal y agricultura). 

2. La estabilidad de la red eléctrica española en manos de la hidroelectricidad (en una pequeña parte) y del gas natural (en su mayor parte).
Una consecuencia dramática de ir aumentando la penetración de las renovables, es que dado su carácter de intermitente, necesitan fuentes que puedan sustituir sus rápidos vaivenes productivos/improductivos, con sistemas que sean capaces de seguir las rápidas variaciones y responder a la curva de la demanda. Esos sistemas son apenas dos: la generación hidroeléctrica, que hemos visto que en el año 2022 ha estado bastante al cabo y la otra son las centrales de gas de ciclo combinado, capaces de entrar y salir con cierta rapidez, aunque no tanta como la hidroeléctrica. El problema del abastecimiento regular de gas es otra cosa que se daba por supuesta. La guerra de Ucrania y el corte de los enormes flujos de gas que llegaban desde Rusia a Europa por gasoducto, con la destrucción del Nordstream y los cierres de los gasoductos que pasaban por tierra a través de Ucrania, han puesto las cosas difíciles. Por mucho que tengamos en España la menor de las dificultades europeas, con nuestros siete puertos de regasificación para traer gas licuado, como va advirtiendo sibilinamente el responsable de la AIE, Fatih Birol

3. El gas de las centrales de ciclo combinado de guardaespaldas de las renovables.
Es de esperar que a medida que aumente la penetración de las renovables en porcentaje, dado que no se pueden eliminar las fuentes de respaldo por razones de seguridad, es que ambas fuentes se comviertan en el respaldo y aseguramiento de la estabilidad de la red. No hay más que ver los factores de carga del gas, menos del 20% de uso de sus centrales; esto es, apenas unas 1.690 horas, cuando se diseñaron para trabajar unas 5.000 horas al año. Y la hidroeléctrica tampoco puede aportar mucho más, ya que en España más del 90% de todos los grandes valles de las principales cuencas ya están ocupadas por embalses, y a eso hemos de añadir las sequías, que empiezan a ser cada vez más recurrentes.

4. El bombeo inverso y su mitología.
Un aspecto que ahora aparece claro es el del bombeo inverso como sistema de almacenamiento de energía eléctrica. Si nos fijamos en la energía que se generó por este sistema en 2021, fueron 2.649 GWh. Pero para ello, hubo que bombear hacia arriba el agua que generó esa energía y se gastaron 4.318 GWh. Esto quiere decir que en el almacenamiento se gastan 100 unidades eléctricas y se obtienen apenas 61 unidades. Es decir, se pierde el 39% de la energía en este proceso. Por debajo del 30% las pérdidas se consideraban usuales, pero cuando vamos a la realidad, observamos que son peores que lo publicitado.

5. Los vertidos son malos y no solo a las alcantarillas. También los que se pierden de las renovables.
Otro caso dramático lo admite hasta un periódico favorable a la energía renovable. El Periódico de la Energía señala que los vertidos fuera de la red por imposibilidad de inyectar la energía generada por las renovables llega al 15% y en algunos casos, hasta el 19%. Admiten claramente algo de una lógica abrumadora: que a medida que aumenta la potencia instalada de las renovables, esta cifra no va a hacer más que subir y piden desesperadamente más almacenamiento, para reducirla. Pero cuando hablan de los sistemas de almacenamiento, la principal salida es el bastante agotado bombeo inverso, cuyo rendimiento y pérdidas, hemos visto en el punto anterior. El resto es puro "wishful thinking" o buenismo, respecto de pedir baterías de alta capacidad y poco más. Nadie habla, ni de los costes que estos supondría y quien los debería pagar (obviamente deberían ir contra la tarifa), ni las horrorosas pérdidas o la limitada vida de las muy costosas y a todas luces insuficientes baterias de alta capacidad.

Aquí convendría llamar la atención para saber cuántos estudios científicos sobre los rendimientos de las renovables modernas (eólica y solar) han considerado en sus Tasas de Retorno Energético (TRE o EROI por sus siglas en inglés), este derroche energético. Les contestaré yo. NINGUNO, si exceptuamos,claro está, los trabajos que se realizan en el Grupo de Energía, Economía y Dinámica de Sistemas (GEEDS) de la Universidad de Valladolid.

6. La inevitable sobrecapacidad y sobredimiensionamiento y quien lo pagará.
Esto termina llevándonos a una red con una enorme sobrecapacidad, que hay que sobredimensionar de forma muy poco práctica y a veces, bastante escandalosa. Obsérvese que apenas hemos empezado la denominada "transición ecológica" (en realidad, energética) y que apenas estamos generando un 33% de la electricidad con eólica y solar y ya tenemos 113 Gigavatios de potencia instalada, cuando el pico máximo de consumo en todo el año 2021 fue de poco más de 40 Gigavatios de pico.  Casi tres veces más potencia que la que el pico máximo de un año durante un instante, necesita o demanda. Realmente poco eficiente y previsiblemente, cada vez con un ratio más degradado y menos eficiente.

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Figura 1: Máximo anual de potencia instantánea en le red española. Fuente: Red Eléctrica de España. Informe del Sistema Eléctrico Español de 2021.

7. ¿Para quien será el aumento de la oferta de electricidad renovable, en una sociedad cuyo consumo está estancado desde hace una década?
Hay un asunto de especial importancia, relacionado con el aumento de la potencia instalada de las renovables en la red eléctrica de España, que se debe considerar con mucha atención y cuidado. Si vemos como está el consumo de energía (la demanda) eléctrica de España en los últimos 10 años, tenemos este gráfico que nos ofrece REE:

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Figura 2: Demanda anual en GWh de la red española entre los años 2012 y 2021. Fuente: Informes anuales de RED.

Es decir, en la última década, no ha habido prácticamente un aumento de la demanda. Por tanto, a medida que se insertan más y más renovables, parece lógico enfrentar y dilucidar qué es lo que van a reemplazar.

La respuesta inmediata es que, muy en primer lugar, deberían utilizarse para sustituir a la generación con energía fósil o nuclear. Porque esperar que se utilicen para que cubran un supuesto aumento de la demanda en los años siguientes es algo aventurado y contradice la evolución de la última década. Además, ello no contribuiría a la descarbonización que se supone es el objetivo fundamental de la transición ecológica.

Así que volviendo a la hipótesis de que se utilicen las renovables para ir eliminando la generación eléctrica con combustibles fósiles, deberíamos andar con mucho cuidado a la hora de preguntarnos, si debemos eliminar el gas que pueda llegarnos, con permiso de los exportadores, y una vez eliminado Rusia como tal, ya que este combustible es esencial para estabilizar la red. 

Si eliminamos el carbón, ya que este combustible generó apenas 5.000 GWh en 2021 según la tabla 1 más arriba y la fotovoltaica generó unas 4 veces más con algo menos de 16 GW, esto se podría hacer con apenas 4 GW más de solar o con unos 2,5 GW de eólica como las que ya tenemos. Poca cosa y sencillo (en teoría). 

Pero es que eliminar todas las fósiles y nucleares, a excepción del gas  natural, que todavía sigue cubriendo la mayoría de los vaivenes de las renovables, sobre todo en épocas de sequía y hasta que no se demuestre que hay suficiente almacenamiento eléctrico que cubra esos vaivenes, según la tabla 1, suman unos 63.000 GWh al año generados por carbón, nucleares, y fuel/gas. Eso se podría hacer, en teoría con unos 30 GW más de eólica o unos 45 GW de solar FV o una combinación de ambas. En teoría. Sigamos adelante.

8. Eólicos contra solares FV a la gresca. 
Sin embargo, al final, los "eólicos" y los "solares", aún en este incipiente estado de despliegue y desarrollo, ya empiezan a pisarse la manguera. Esta noticia nos alerta de la reclamación del sector eólico a la ministra Ribera, para que "regule" sobre todo la oferta fotovoltaica, todavía más que la eólica (es decir, que limite, ¡ah, los límites, que empiezan a enseñar la patita por debajo de la puerta!).  En una lucha intestina de incierto resultado, cuando entre ambas apenas llegan a ofrecer el 33% de la demanda total de electricidad en España. La razón aducida, es que con el modelo de tarificación que lleva décadas construido pensando en el beneficio de los oligopolios y basado en que el precio sea el del que ofrece llenar el último tramo, empieza a haber, con ese nivel limitado de renovables, un problema de muchas horas a precio cero en el "pool" o precio de mayorista. Y así, claro, dicen los eólicos, ellos no recuperan la inversión con la que soñaron cuando hicieron sus primeros parques.

9. Vamos a saco a meter renovables, que huele a negociete.
Decíamos en el punto 7 más arriba, que según la tabla 1 de REE, con instalar entre 30 y 45 GW más de energías renovables, según el mix de fotovoltaica y eólica, podríamos prescindir de todo el carbón, todas las nucleares y el fuel gas (no de la electricidad de las centrales de gas de ciclo combinado, mientras sigan siendo esenciales para estabilizar la red). 

Pues bien, alguien que no es torpe, ha concluido que lo de las renovables es un negociete que alguien les va a pagar y del que van a hacer negocio. Y allá han ido. Han puesto sobre la mesa al Ministerio para la Transición Ecológica y demás hierbas nada menos que 150 GW, cuando el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) se conformaba con 60 GW de potencia instalada para el 2030. Y con sus santos cataplines, les han otorgado permisos de acceso y conexión a la red, con una alegría digna de corral de la Morería. El propio ministerio, en sorprendentes declaraciones, argumenta que eso supone un "exceso de solicitudes, muchas de ellas inviables económica o ambientalmente". Cabría preguntarse, si muchas de ellos son inviables ¿por qué demonios han otorgado los permisos de acceso y conexión a la red?

Alguien, como decía Gila, huele a negocio y alguien lo está haciendo, con la reventa especulativa de puntos de conexión, teóricamente ofrecidos por el oligopolio eléctrico y el ansia especuladora del capital, que ahora se viste de verde.

Se suma a este embrollo, el hecho de que obligaron a los promotores a poner unas fianzas de nada menos que entre 40 y 150.000 euros el Megavatio y a ejecutar las obras y la conexión con un cierto límite de tiempo. Tiempo que se les está yendo entre las manos. A finales de enero, el Ministerio de la transición Ecológica, transido de dolor por la proximidad de verse en la tesitura de ejecutar avales a los inversores, optó por, en términos argentinos, "patear la bola hacia adelante" y dar alguna prórroga, hasta que obtengan los permisos medioambientales y los de conexión de la verdad de la buena. Sucede que inversores y especuladores ya estaban afilando el hacha de guerra, acusando al gobierno de inoperante, por ser incapaz de gestionar estas cosas. Ni el gobierno, ni los entes autonómicos en cada caso.  Claro, es que al empezar a ocupar espacios naturales de forma tan salvaje (perdón, tan "civilizada"), siguiendo el modelo de "As bestas", ha habido más y más vecinos desperdigados de la España vaciada que han dicho, "¡ya está bien, coño, ya está bien!" de ocupar zonas comunales a base de sobornar o primar a los tres residentes del municipio y ocupar zonas privilegiadas de las provincias en sacrificio. Las revueltas frenaron algunas concesiones abusivas y gratuitas en muchos entornos rurales y los promotores y especuladores empezaron a ponerse nerviosos porque, a lo mejor, o por ejemplo, una línea subterránea venía a costarles tres veces la línea aérea con la que habían soñado en sus  proyectos sobre plano donde el negocio era redondo. Empezaban a ver que los impactos eran muchas veces brutales y había que someter a los resistentes con algo contundente.

Esto lo arregla la ministra en un pis pas, se debieron decir. Y efectivamente, de un plumazo se levantaron las obligaciones de evaluación de impacto ambiental (EIA), para dar satisfacción a los de siempre y joder a los de siempre. El llamado "interés social prioritario" se aplica a ofrecer un "ancha es Castilla" a los macroparques eólicos y solares y enterrar el "interés social" de un puñetero monte o comunal. La guerra es la guerra. Y la vergüenza escasea.

Pero hete aquí que una vez facilitado este problema y pudiendo arrasar el territorio, ahora empieza a verse el siguiente problema tapado: el de haber "otorgado permisos de acceso y conexión a red" a esta maraña de espabilados en busca de donde meter los Gigavatios-hora en la red.  Ahora llega la hora de la verdad, para ver en qué nodos (subestaciones) encajar una inyección adicional de 150 GW de renovables intermitentes, (o incluso de 60 GW, según las sobrepasadas aspiraciones de propio PNIEC), que son intermitentes como ellas solas, en una red que tiene un total de 113 GW de potencia instalada. Ahora llega la hora de empezar a confesar que bueno, quizá no se puedan conectar tantas, aunque tuviesen los permisos de impacto ambiental sobreseídos. Para los que puedan leer algo entre líneas, este mensaje de un informe jurídico, deja algunas palabras claves o huellas o pistas que nos muestran por donde van los tiros de tanta solicitud de enganche: 

  • "Ordenación de burbujas de capacidad".
  • "Suspensión de tramitaciones en concurso".
  • "Viabilidad de proyectos serios" (sic).
  • "Evitar avalancha de solicitudes de responsabilidad patrimonial de la Administración por una inacción causante de daños" (uuna suerte de ponerse la venda para que los especuladores listos no puedan reclamar daños a posteriori).
  • "Congelación de permisos" (que llaman "la moratoria").
  • "Borradores en trámite de audiencia, con puntuación favorable a los que instalen lo antes posible en los nodos disponibles" (y el resto, ya veremos).
  • "Se están observando movimientos especulativos por parte de determinados agentes".

Y muchas otras guindas de este pastel. 

El muy complejo cuadro de nuestra red eléctrica, con sus "nudos", lo muestra REE en una hoja de cálculo titulada "Capacidad de acceso disponible y ocupada en los nudos de la red de transporte" (fichero Excel, 320 Kb), para el que sea capaz de desentrañar esa maraña. Está toda precisamente en la red de transporte, la de más capacidad. Discrimina los llamados Módulos de Generación de Electricidad Síncronos (MGES) y los Módulos de Parque Eléctrico (MPE), siendo estos últimos las instalaciones fotovoltaicas y eólicas y los primeros aquellos en los que la velocidad del generador y la frecuencia de la tensión de red tienen una relación constante (sincronizadas). Hay grupos de trabajo muy gordos en REE y en el Ministerio intentando desentrañar esta marabunta de solicitudes de conexión.

El merecumbé lo explica bastante bien la revista Energías Renovables en este artículo titulado "El Gobierno pincha la burbuja renovable del "acceso y conexión".

Hay además, algún otro problemilla adicional, en el teórico supuesto que se concediesen en plazo y para acometer lo antes posible, fuesen los 50-60 GW de renovables que propone el PNIEC para 2030 o la burrada de los 150 GW que los especuladores quieren inyectar con la misma febrilidad que el heroinómano busca la vena y no se la encuentra.

Y es que si se les diese un plazo faltarían materiales, faltarían técnicos para hacer todas esas instalaciones simultáneamente y habría graves problemas de distancias y permisos para encontrar y conectar los nudos adecuados con capacidad disponible con los campos precontratados a propietarios rurales. Aquí un pequeño ejemplo de las dentelladas que empiezan a darse por pillar nudo.

¡Y aún no hemos empezado! Los cálculos preliminares para dotar, por ejemplo, de puntos de recarga a los 24 millones de vehículos privados que la reciente directiva de la UE exige sean todos eléctricos para 2035, ya exigiría, por sí sola, aumentar toda la red de transporte y distribución (además, por supuesto de la generación, que ya se supone renovable 100%, pero sin definir todavía como almacenará esa capacidad). 

Y esto, sin contar que la economía del hidrógeno ahora tan en boga, nos llevaría al menos a otra cantidad similar o mayor de red eléctrica. Dígannos, por favor, quien va a pagar todo eso.

Cuando esto esté planteado, hablaremos de descarbonizar toda el resto de la sociedad no eléctrica, un 80% de nuestro consumo energético total final (energía ya depurada), frente al 20% que es la electricidad, si es que pensamos en hacer todo eléctrico o con vectores energéticos como el hidrógeno salidos de electricidad renovable para el 2050.

Pedro Prieto