En medio de acusaciones cruzadas sobre quién tuvo la culpa del apagón, vamos a intentar explicar lo que realmente pasó, basándonos en la información que hemos encontrado más fiable y menos contaminada por falsedades u omisiones... y basándonos en lo mucho que nos dice la ingeniería eléctrica que parece ser la gran ignorada. Vamos a utilizar como fuente informativa principal de los hechos en el apagón lo dicho por el organismo europeo Entso-e.
En este análisis se trata de identificar la causa del apagón, cómo se podría haber evitado, que errores nos llevaron al apagón de ese día. También se hace una serie de propuestas de solución, unas más inmediatas y otras más utópicas y también se ofrece una serie de reflexiones de naturaleza jurídica que propongo se tengan en cuenta.
Para poder entender lo que aquí se dice, es importante entender que un sistema es algo más que la suma de los elementos que lo componen. Hay que tener en cuenta la relación entre esos elementos como parte diferenciada del sistema, lo que le confiere una naturaleza a ese sistema que va más alla de la mera agregación de sus elementos. Dicho de otra forma, en el sistema eléctrico no sólo cuentan los elementos vistos aisladamente, hay que tener en cuenta la interrelación entre sus elementos que, en el caso de la red eléctrica, es extremadamente compleja.
La versión gubernamental sobre el apagón, la considero tendenciosa y basada en prejuicios ideológicos tal como argumento punto por punto.
Parece que el gobierno pretende culpar del apagón a los operadores privados, extremo que no veo repaldado por los hechos. Más bien considero que el problema de fondo fue la inestabilidad de la red eléctrica, provocada por una combinación de factores técnicos:
La elevada penetración de energías renovables no gestionables, como la eólica y la fotovoltaica,
Y la falta de generación de energía reactiva en un momento de baja demanda, lo que provocó una gran inestabilidad en la tensión.
La alta producción de energía renovable, unida a la falta de fuentes de energía síncronas (como las centrales nucleares), en una red preparada para el mix del siglo pasado, creó un escenario de gran vulnerabilidad. La red actual requiere más inercia (fundamental para mantener la estabilidad de la frecuencia) y más energía reactiva (necesaria para controlar la tensión). La presencia de centrales nucleares en la red eléctrica habría proporcionado esa inercia y energía reactiva necesarias, evitando el colapso del sistema.
El presidente del gobierno, tirando de ideología, demoniza la energía nuclear, resaltando sus limitaciones y ocultando que una mayor contribución de la misma hubiera aportado inercia y reactiva necesarias para garantizar la estabilidad, lo que hubiera contribuido a evitar el colapso.
La energía fotovoltaica y eólica no son intrínsicamente malas. Simplemente se han integrado en una red que no está preparada para lidiar con ellas debido a que se incorporan a la red de forma inapropiada aumentando mucho su inestabilidad. Si dejáramos la red eléctrica actual sólo con fuentes fotovoltaicas y eólicas, duraría segundos antes de colapsar.
Para solucionar esta vulnerabilidad, se proponen incluir en la red los siguientes elementos:
Volantes de inercia y condensadores síncronos: Para aumentar la inercia del sistema y mejorar la estabilidad de la frecuencia.
Sistemas de almacenamiento de energía: Tanto para ajustes a corto plazo (baterías) como a largo plazo (centrales de bombeo), para gestionar los excedentes de las renovables y garantizar el suministro cuando no haya sol ni viento.
Gestión de la demanda: Incentivar a los consumidores para que adapten su consumo a las horas de mayor producción renovable.
No veo la transparencia que el gobierno prometió. El informe censurado sobre el incidente evidencia esa falta de transparencia intencionada. Esta ocultación de información y los prejuicios evidencados por la postura del presidente en sus manifestaciones, minan la confianza de que deseen encontrar las verdaderas causas del apagón y las soluciones necesarias para evitar que se repita. Por todo ello, me temo que el gobierno está más interesado en construir un relato ideológico que en averiguar la verdad. Mucho me temo que en ese relato el colapso de la red eéctrica aparecerá como consecuencia de que las grandes empresas eléctricas hicieron mal su trabajo y presentando a la energía nuclear como una tecnología mala y a las renovables como buenas e inocentes de cualquier maldad que provocara el colapso. En definitiva, un relato ideológico de buenos y malos, aplicado a la electricidad con total desprecio a la ciencia.
No obstante, las medidas tomadas después del colapso, evidencian que sí saben lo que pasó y saben como parchear la red a corto plazo, reduciendo la penetración de renovables y aumentando la cobertura con las implicaciones económicas que conlleva.
En el plano legal, todo apunta a que si REE y el gobierno hubieran hecho bien su trabajo, hubieran incluido ya los elementos indicados en la red y habrían actuado con mucha más prudencia.
Empecemos por lo que dijo el presidente del gobierno:
El presidente del gobierno, lleno de convicción, nos traslada sus visiones y creencias sobre el apagón. En síntesis, nos transmite lo siguiente:
Profundo interés en saber qué pasó durante esos, ya famosos, cinco segundos? Que se colapsó la red eléctrica. Ese fue el tiempo que duró el colapso. Lo relevante es lo que ocurrión antes que provocó el colapso. Fijarse en esos cinco segundos, es como querer saber lo que pasó durante el segundo que transcurre desde que, una sandía lanzada desde un piso 25 de un edificio, empieza a tocar suelo, hasta que termina de estamparse.
Van a hacer unos análisis que darán unos resultados que permitirá...
.. al gobierno, exigir las responsabilidades pertinentes a todos los operadores privados. Ya empieza a darnos signos de sus prejuicios: conclusión hecha antes del análisis.
Esos resultados serán públicos y se presentarán con absoluta transparencia. Ver el documento censurado que publican.
No debemos dar pábulo al ruido ni a la desinformación. Por eso aconsejamos que lean con atención este documento
No hubo un problema de exceso de renovables, ni de falta de cobertura, de demanda insatisfecha. Esto es lo que nos traslada nuestro iluminado presidente, antes de hacer el análisis, lo que nos da idea del objetivo que persigue ese análisis. Como veremos, es falso.
Dice que hubo una demanda relativamente baja. Cualquiera que sepa de redes eléctricas, esto puede explicar las fluctuaciones de tensión por mala gestión de la reactiva. Aquí nos da una pista...
Quienes están vinculando este incidente a la falta de nucleares, o mienten o muestran su ignorancia. ¿Cómo puede descartar algo sin previo análisis? El presidente evidencia con esta afirmación tan prematura su sesgo ideológico y los prejuicios a los que deberá atenerse su análisis. Como veremos, es el el que miente o muestra ignorancia.
La recuperación del suministro se ha logrado... Este argumento lo da para reforzar el argumento anterior, sin percatarse, quizás por no saber de lo que habla, o quizás por su interés en confundir... Habría que explicarle que el colapso y la recuperación, no tienen nada que ver. Lo ocurrido ese día fue un proceso de colapso de la red que duró cinco segundos, seguido de otro de puesta en funcionamiento que duró más de doce horas. No obstante hay que excusar la osadía del presidente al tratar de explicar aquello que ignora, tal como evidencia con sus palabras.
Los ciudadanos han de saber que las nucleares, lejos de ser una solución han sido un problema, porque estaban apagadas. Este es un bulo moncloíta fruto de los prejuicios políticos que padece el presidente. Si hubieran estado todas las nucleares conectadas, en detrimento de la eólica y de la solar, hubiera habido mucha más inercia en el sistema y más capacidad de generación de reactiva que hubieran amortiguado la crisis de sobretensiones y evitado el apagón.
Tenemos una población admirable. Esto no tiene nada que ver con la red eléctrica; pero sí, quizás, con su deseo de manipular a la población, para que se trague la carga de falsedades y media verdades que contiene su discurso. ¿Peloteo?🤔
Insiste en la responsabilidad de los operadores privados. Claramente deja claro cuál es su deseo y los prejuicios con los que abordará ese análisis...
Habla de medidas necesarias para que no se vuelva a producir.
Habla de máxima transparencia. 🤣 Ver el informe de más abajo.
La nuclear se desconectó, al igual que el resto de energías. Lo que es obvio. Si la red se colapsa, todas se desconectan. Resulta patético el intento de vendernos esa carencia de la energía nuclear.
La nuclear no fue más resiliente que el resto de las fuentes de generación. Más falso que un euro de plástico. El problema del apagón es un problema eléctrico, de la parte que va del generador hacia la red y nada que ver con la fuente primaria de energía que tiene que ver con lo que hay antes del generador. De lo que se olvida es de que, precisamente, la masa de esos generadores aportan energía reactiva (que faltaba) e inercia (junto a la turbina conectada al alternador) que también faltaba. Hemos de ser condescendientes con el presidente porque, a pesar de la vehemencia con la que se expresa, ésta se sustenta en la osadía del que sufre una profunda ignorancia de la materia de la que habla, la ingeniería eléctrica.
Las nucleares no han participado en el proceso de reposición. Celebramos que se haya enterado, a pesar de lo obvio. Por la propia naturaleza del funcionamiento de la energía nuclear el proceso de arranque no permite participar en un arranque rápido. Este deseo de que nos enteremos sugiere una profunda necesidad de demonizar la energía nuclear, a la vez que evidencia una profunda ignorancia energética al pretender sorprenderse de tal realidad o un deseo indisimulable de confundir a la opinión pública que carece de los conocimeintos técnicos necesario para percatarse del intento.
Con mayor dependencia nuclear, la recuperación no habría sido tan rápida. Esta debe de ser una de las pocas verdades que nos tralada. Lamentableme, sugiere un deseo obsesivo de demonizar a la nuclear al ocultar que, con mayor dependencia nuclear, el apagón no se habría producido por la capacidad que tiene de aportar esa inercia y generación de reactiva que se necesitó en una zona dónde había un gran deficit. Además la nuclear ofrece una total estabilidad de generación (menos perturbaciones de generación en la red).
Hay cinco reactores nucleares, de los siete existentes, que están parados por decisión de las propias empresas operadores por no ser competitivas por precio . Parece que el empeño de demonizarlas es extremo y le lleva a insistir en ese punto, ocultando que a ello contribuye la carga de impuestos que sufren las centrales nucleares. Ese problema de falta de rentabilidad, se ve agravado por el mal diseño del mercado eléctrico que provoca que las centrales fotovoltaicas, eólicas y nucleares tengan que entrar a precio cero en el mercado eléctrico, por la incapacidad de nuestra red de almecenar la oferta de energía que excede a la demanda y que permitiría ser retribuida a más precio (mayor demanda para ser almacenada), para luego ser vertida a en las horas de déficit de oferta solar, eólica y nuclear, bajando el precio de las horas más caras. Todo esto se lo debemos a la extrema incompetencia de nuestros gobernantes, incapaces de desarrollar la capacidad que necesitamos de almacenamiento a gran escala antes de instalar tanta solar y que, hoy por hoy, sólo son viables con centrales de bombeo.
El gobierno está siendo cauto, prudente, no descartando ninguna hipótesis, pero tampoco señalando ninguna ni otra hipótesis... 🤦♂️🤥. Eso lo dice después de sus valoraciones prejuiciosas, tendenciosas e incompletas... ¡Ojó con las personas que son capaces de contradecirse con tanta obviedad en un período de tiempo tan breve!. Robert Hare lo identifica como una característica de un tipo de comportamiento propio de mentes peligrosas... Robert Hare nos enseaña que esas mentes no tienen ningún problema; que el problema lo tienen los que les rodea (nosotros).
Es un sistema robusto, tal como demuestra la recuperación tan rápida. Otra falsedad. La rabustez la determina la capacidad de no colapsar y no tanto la de recuperación.
No. No tenemos un sistema robusto con el mix energético actual. El apagón lo demuestra y que no lo hayamos tenido hace años evidencia que era más robusto entonces que ahora, porque nuestro sistema eléctrico está adaptado al mix energético del siglo pasado, no al actual.
Lo sucedido fue un evento extraordinario en una circunstancias absolutamente normales y cotidianas, que se han venido sucediendo en semanas y meses previos al apagón, sin que hubiera habido ninguna crisis de electricidad. Falso. Es justo al contrario. Veamos:
No hubo ningún evento que, por sí sólo, hubiera justificado el colapso de la red eléctrica, como podría haber sido un rayo, un sabotaje, una avería grave de generación, un cortocircuito grave. Las circunstancias de la red eran diferentes a las que había el siglo pasado, cuando la red era más estable. El día del colapso teníamos mayor penetración de eólica y fotovoltaica con mucha menor inercia en la red y excasa generación de reactiva por la falta de energía generada de la forma tradicional, con generadores electromecánicos de electricidad alterna (alternadores). Además, la poca generación de reactiva que habbía, estaba concentrada en el norte, dejando el suroeste totalmente desatendido.
Ya sabemos que es falso eso de que no había ocurrido nada antes. Sabemos que venían ocurriendo problemas graves de estabilidad de tensión, con grandes variaciones y algunas desconexiones por falta de tensión. El sistema eléctrico avisó de que se estaba operando mal, sin que se tomasen medidas de ninguna clase para resolver la situación.
Recurrir a lo ocurrido anteriormente, para justificar que lo que se hizo estuvo bien, es una forma falaz de argumentar. Ese tipo de falacia, nos lleva a concluir que llevar el cinturón es innecsario, basándonos en el hecho de que hace mucho tiempo que hacemos el mismo trayecto sin haber sufrido nunca un accidente. Conviene detectar esa forma perversa y errónea de razonar, tan usada por los que pretenden manipularnos, para detectar los intentos de engañarnos de nuestros políticos.
Es importante compartir la información. Lo dice cuando las compañias se quejan, precisamente, de la falta de transparencia al ocultar información y cuando el informe gubernamental está lleno de ocultaciones explícitas (tachones).
Lamento encontrar más bulos que verdades en las palabras del presidente. Si quieres saber la verdad, analiza lo que aquí digo. Podrán haber errores y seguro que faltan elementos, pero todo lo que se dice es contrastable y por lo tanto, suscemptible de valorar la corrección de lo dicho al ser elaborado con referencias a hechos concretos y conocimientos científicos susceptibles de ser contrastados.
Frente a tanta verborrea política sobre el apagón, como ingeniero industrial en la especialidad de electricidad, a la luz de la información a la que he tenido acceso y a la vista de lo que nos enseña la ingeniería eléctrica, puedo manifestar con un alto grado de certeza, lo siguiente:
La proporción de eólica y fotovoltaica era tan alta (70%) y la de las fuentes síncronas tan baja (menos del 70%) que el sistema era mucho menos estable que sin partipación de eólica y fotovoltaica, por la falta de inercia, y por la escasez de energía reactiva generada cuya generación estaba, además, muy mal distribuida geográficamente.
Por lo tanto, la falta de nucleares y el exceso de eólica y fotovoltaica, respecto del mix que nuestra red es capaz de gestionar, favoreció el apagón por lo dicho.
Las renovables favorecieron el apagón por ausencia de aportación de inercia, ausencia de aportación de reactiva, constante introducción de perturbaciones por la constante variación de aportación energética así como entrada y salida de fuentes por criterios de mercado.
La verdadera causa del apagón, hay que buscarla en la falta de adecuación de la red a las necesidades de un mix con muy alta participación de eólica y fotovoltaica.
La red, para funcionar correctamente con las nuevas centrales eléctricas en las que prevalece los inversores eléctricos construidos con componentes electrónicos de potencia, necesita:
Más volates de inercia, que no tenemos, para compensar la falta de inercia y reactiva que las eólica y fotovoltaica no aportan y que perdemos al sacar las tecnologías que la aportan como las nucleares.
Más condensadores síncronos que pueden portar más capacidad de generación de reactiva por los mismos motivos arriba mencionados.
Mejora de la tecnología de los inversores que se usan, para que sean capaz de crear red (grid forming)
Añadir capacidad de control de la red, añadiendo almacenamiento baterías para compensar variaciones a corto plazo y centrales de bombeo para compensar variaciones a más largo plazo
Dismiuir influencia de la burocracia en el mercado eléctrico en beneficio de la ciencia (ingeniería eléctrica) y
Entender el grave error que se está cometiendo al ignorar la importancia capital que tiene la necesidad de almacenar la energía para poder reconciliar oferta y demanda eléctrica actuales.
Entender que los elementos anteriormente mencionados (volante de inercia, condensadores síncronos y almacenamiento de respuesta a corto plazo) hay que sacarlos del mercado eléctrico para incluirlos como elementos de la red eléctrica, que han de ser diseñados e incorporados en la cantidad necesaria y en los lugares necesarios, para garantizar la estabilidad del funcionamiento de la red y que han de ser de plena responsabilidad del operador eléctrico (REE) ya que éste ha de ser el único responsable de garantizar la estabilidad del sistema, con independencia de lo que ocurra con la oferta o demanda de energía o incidentes que pudieran ocurrir, debiendo de ser repercutido su coste conjuntamente con el resto de costes de distribuición eléctrica a través de la red.
Éste es el informe censurado del gobierno sobre el apagón.
Esta es la transparencia con la que se realizaría el informe. Por supuesto, no se me ocurre pensar que haya algún tipo de sesgo ideológico, político o tendencioso que me pueda hacer pensar que se pretenda echar la culpa a los malos poderosos o pretenda liberar al gobierno de responsabilidades. Ni se me ocurre pensar que algo de eso pueda ocurrir. Ni se me ocurre.
La "causa" más inmediata del apagón fueron las sobretensiones que se produjeron ese día, y que ya vinieron produciéndose varios días antes, lo que provocó que se desconectaran las diferentes centrales por seguridad, para protegerse contra esas sobretensiones, lo que produjo la caída del sistema en esos cinco segundos "misteriosos" que nos dijo el presidente del gobierno.
Lo más importante es analizar la causa de esas sobretensiones, que es lo que vamos a hacer a continuación.
La causa inmediata fueron las sobretensiones que desconectaron a las diferentes centrales de energía electrica. Pero ¿qué ocurrión para que se produjeran esas oscilaciones de tensión tan fuertes?
Lo primero que hay que saber (y que no es tan fácil de entender, ni siquiera por muchos profesionales del sector), es que el sistema eléctrico, es un sistema retroalimentado y, como tal, la aparición de oscilaciones como respuesta a eventos que se producen en el sistema, es algo natural que hay que estudiar muy bien y tener en cuenta a la hora de diseñar y controlar la red. Dicho en "cristiano": es algo que hay que tratar con mucho "cuidado" (con la ayuda de la ingeniería de dinámica de sistemas).
Es importante saber que en el sistema eléctrico, predomina, por razones históricas, la corriente alterna trifásica. Esto significa que por esas líneas de alta tensión que vemos cruzar las carreteras, circulan tres ondas senoidales de tensión (50 Hz en Europa), desfasadas 120º entre sí; que todos los elementos conectados a la red funcionan a esa frecuencia y han de estar constantemente sincronizados. La pérdida de sincronización, lleva al colapso. Es como el plato y el piñon de una bicicleta que están sincronizados por una cadena, donde la cadena que sincroniza la red, es la energía electrica que circula por la red cables que la compone.
Tradicionalmente, todas las centrales de generación (carbón, gas, hicroeléctrica y nuclear) incoarporaban generadores sincronos trifásicos que producen esa energía eléctrica que confieren a la red dos características que hemos oído mucho y que es vital entender: inercia y energía síncrona. Eso quiere decir que, ante cualquier perturbación, la inercia (masa de los muchos y pesadísimos alternadores girando) era más alta que la que hay hoy y que, todos, producián energía síncrona, a diferencia de la eólica y fotovoltaica.
El concepto de energía síncrona, incluye el de energía reactiva, que es una "energía" que va y viene de los generadores síncronos a las cargas, sin que produzca trabajo útil, pero cuyo trasiego por la red eléctrica, sí produce pérdidas de energía y puede generar problemas de tensión, si no está bien gestionada. Por eso, es vital eliminar esa energía y hay que hacerlo lo más cerca posible de dónde se produce.
Para poder entender la problemática de la corriente reactiva, hay que entender que este es un problema muy antiguo y para minimizarlos, se cobra esa energía inútil que se consume (energía reactiva) a las instalaciones industrias (las que más generan) para que la compensen con condensadores y otros medios más modernos. Pero no són los únicos que consumen esa energía reactiva, ya que las líneas eléctricas, transformadores de subestaciones y los hogares, tambien la consumen, por lo que se debe compensar lo máximo posible en todos los nodos eléctricos y, finalmente, la que no se termine de compensar, ha de ser sumnistrada por los generadores síncronos.
Hay que tener claro que esa energía eléctrica reactiva perturba la distribuición eléctrica produciendo problemas de sobretensión.
También es importante entender que la energía eólica y la fotovoltaica, se conectan a la red con inversores que funcionan de forma que no aportan energía reactiva.
Por otro lado, decíamos que la inercia era otra característica de los generadores eléctricos síncronos (alternadores) aportaban inercia y esto, es vital por dos motivos:
Facilitan que la oferta de energía se adapte a las variaciones de la demanda
Da un margen de unos segundos para reaccionar para neutralizar las perturbaciones que se produzcan (variación de la demanda, averías)
Como ya sabemos, la energía que se consume en cada instante (en un segundo hay infinitos instantes) coincide (no es que se pretenda), inexocrablemente, con la que se está generando. Para entender esto, veamos el siguiente caso:
supongamos que se produce un brusco aumento de consumo de un MW (megavatio). Esa energía se saca de todo la energía cinética del sistema; por eso, la frecuencia baja un poco y ciertos generadores, al detectar esa pérdida de frecuencia, aumentan la energía primaria (gas, salto de agua) para empezar a suministrar esa energía hasta cubrir la necesidad.
Supongamos que se produce un brusco aumento de consumo de 1 MW (megavatio) representado en color azul en el gráfico.
Esa energía se saca de todo la energía cinética del sistema; por eso, la frecuencia baja un poco y ciertos generadores, al detectar esa pérdida de frecuencia, aumentan la energía primaria (gas, salto de agua) para empezar a suministrar esa energía hasta cubrir la necesidad representada en color negro.
Dependiendo de las características del sistema eléctrico, aparecerán unas oscilaciones más o menos pronunciadas y más o menos duraderas.
Además, me he tomado la licencia de poner un ejemplo extremadamente simple, de una variación única, estable, eso sí, brusca (escalón), pero la realidad es mucho más compleja porque hay más de una respuesta (diferentes centrales eléctricas) que afecta a otras dentrales...
He pasado por alto varias cuestiones que complican aún más la estabilidad del sistema y que paso a reseñar:
No todas las centrales de energía son aptas para reaccionar a variaciones de la demanda, ni siquiera las convencinales.
Las más adecuadas son las de gas y la hidráulica. Se comportan como un coche, podemos aumentar o reducir el gas, conforme a las necesidades energéticas del momento, para que la potencia generada (primaria) se adecúe a la demandada y restaurar la energía cinética perdida en la reacción primaria.
La energía nuclear no es adecuada para ajustar la generación a la demanda, ya que han de funcionar a pleno rendimienteo (100%), con independencia de la demanda.
La energía fotovoltaica y la eólica que se acoplan a la red por medio de inversores, tampoco pueden ajustarse a la demanda con el tipo de inversores que utilizan; es más, introducen perturbaciones en la red debido a las variaciones de generación motivadas por fenómenos meteorológicos, lo que aumenta la cantidad de eventos a los que tiene que la red eléctrica tiene responder mediante aquellas centrales que sí tienen esa capacidad (gas e hidráulica).
Hay diferentes perturbaciones en la red que exigen una reacción de los generadores para adaptarse (gas e hidráulica):
Variaciones en la demanda agregada. Cuando encendemos o apagamos una luz, el televisor, el frigorífico, arranca o para un tren...
Variaciones en las eólica y fotovoltaica. Esto es importante, porque es un aspecto diferencial. Ahora, una parte significativa de la generación (eólica y fotovoltaica), el 70%, en lugar de dar estabilidad, introduce eventos, con una menor capacidad de generación en la red (menos del 30%) para adecuarse a la demanda.
Otras incidencias que producen caída de demanda o generación brusca.
La presencia de energía reactiva en las líneas de transmisión, perturban la distribución de tensión, sobre todo, con baja carga en la red. Cuánto más viaje la energía reactiva, más perturbaciones en la tensión produce, además de pérdidas (€) innecesarias.
La generación de reactiva ha de ser satisfecha, y ha de serlo cerca de donde existe para evitar pérdidas innecesarias y, sobre todo, perturbaciones de tensión. Esa energía sólo puede ser generada por equipos específicos distribuidos por la red. Los generadores síncronos (alternadores) son capaces de suministrarla. Si se reduce la cantidad de centrales síncronas, se reduce esa capacidad y ,si no se compensa, disminuye la estabilidad de la red.
Regula el voltaje durante picos de demanda y perturbaciones del sistema, con la capacidad de producir o consumir potencia reactiva.
Proporciona capacidad de corriente de falla al sistema.
El control dinámico de voltaje admite estrategias de control de voltaje adaptativo de alto nivel.
Proporciona inercia al sistema de transmisión.
Aborda la sobrecarga a corto plazo
Sirven para estabilizar la red aumentando la inercia y neutralizando la energía reactiva dinámicamente. No tenemos ninguno y es el mejor complemento para la eólica y la fotovoltaica. Son similares a los condensadores síncronos, pero con mayor inercia.
Dijo el presidente Sánchez que había que ver que pasó en eso cinco segundos en el que desapareceron muchos gigas de generación.
Eso es muy fácil de saber: Durante ese tiempo, se estabacayendo la red. Se estaba produciendo un cero energético, o un blackout, como prefiera. La red colpasa así. Lo importante es que pasó antes para llegar a esa situación.
El mix energético comprometía una respuesta adecuada (amortiguada, sin oscilaciones) a los eventos que se estaban produciendo. Las oscilaciones se produjeron como respuesta (de los pocos sistemas que podían responder) a las diferentes perturbaciones que se produjeron. Faltaba generación de energía reactiva y faltaba inercia.
Había mucha perturbación generada por las centráles eólicas y fotovoltaicas (70%) que no dejan de variar en función del sol y del viento, frente a la poca capacidad de compensar esas variaciones (menos del 30% de la generación restante).
Habían perturabaciones de reactiva, tal como se desprende de las quejas de REE y, lo que es peor, la mayor parte de la capacidad de generarla estaba concentrada en el Noroeste, lo que significa que había una gran distancia recorrida por la intensidad reactiva, del sur hacia el norte, lo que aumentaron las perturbaciones en la tensión de la red.
La perdida de inercia por la mayor generación de energía de origen eólico y fotovoltaico (70%), impidió que las oscilaciones pudieran ser amortiguadas y restó tiempo de reacción para restaurar la estabilidad.
En resumen: muchas perturbaciones en la red y poca capacidad para amortiguarlas, lo que se tradujo en oscilaciones altas de tensión,
Visto bajo la perspectiva de generación:
La eólica y fotovoltaica favorecieron el apagón al restar al sistema inercia, al aumentar las perturbaciones de generación en el sistema y al restar capacidad de generación de reactiva. Además, no aportan (tal como están concebidas) capacidad de regulación de potencia para adaptarse a la demanda.
La nuclear, en contra de lo que dice nuestro presidente del gobierno, favorecieron la estabilidad, al aportar energía síncrona (inercia y reactiva). Si se desconectó es porque el exceso de tensión hizo que se desconectara con el colapso, para evitar males mayores, como el resto.
Visto bajo la perspectiva de características físicas de la red:
La inercia era menor de la necesaria, por mala elección del mix energético.
La compensanción de reactiva estaba descontrolada: No había suficiente capacidad de generación y estaba concentrada en una parte de la red (noroeste) lo que aumentaron los efectos adversos a la estabilidad. Esa misma capacidad, más uniformemente distribuida hubieran perturbado menos al sistema.
La capacidad de regulación de la tensión de la red era menor de la que se necesitó en ese momento y no vale argumentar que era similar a la existente en otras ocasiones. Ese tipo de argumento no es técnico y es más propio de los que utilizan la verborrea como argumento de justificación. Lo importante es el estado del sistema, las perturbaciones que se producen y cómo se comporta el sistema ante dichas perturbaciones. Recurrir a lo que ocurrió en otro momento, evidencia un desprecio absoluto a la ciencia.
En resumen: la existencia de muchas, pero previsibles perturbaciones en la red en concurrencia con la existencia de una escasa capacidad para amortiguarlas, se tradujo en la aparición de oscilaciones altas de tensión, que, cuando alcanzaron un límite máximo, comenzó a provocar desconexiones que sirivieron para aumentar las perturbaciones que agravaron las sobretensiones entrando así en un ciclo donde vicioso donde las perturbaciones aumentaban las sobretensiones y estas aumentaron las perturbaciones por desconexión. Eso se llama colapso que duró los misteriosos cinco segundos que tanto intrigaron al presidente del gobierno debido a su desconocimiento en dinámica de sistemas e ingeniería eléctrica.
En lineas generales, es necesario entender que la red es un sistema complejo, donde la ingeniería (ciencia) ha de tener un gran peso. Lamentablemente los criterios que prevalecen en el diseño y gestion de redes eléctricas son políticos, económicos mal adaptados al mercado eléctrico, y dogmáticos, derivados de la naturaleza creyente del ser humano y de la natural resistencia a la actualización del sector industrial en general y del energético muy en particular.
Asumiendo el principio de mínima intervención, lo primero que han de entender nuestros políticos es que hay que redefinir un mercado eléctrico conforme a las restricciones técnicas (dictadura eléctrica). Esto se traduce en que hay que adaptar la red al actual mix energético. Lo que se traduce en:
Añadir inercia. Se puede obener metiendo más energía síncrona o volantes de inercia. En la península no tenemos ni uno lo que no puedo entender, si pretendemos tener centrales eólicas y fotovoltaicas.
Añadir capacidad de almacenamiento, a gran nivel (centrales de bombeo) para reconciliar la demanda con la oferta rígida de eolica, fotovoltaica y nuclear a la demanda. La energía nuclear, por su naturaleza, ha de estar al 100%; la fotovoltaica produce sólo cuando hay sol y, el viento, sólo cuando sopla. Por otro lado, la demanda no le gusta adaptarse a la capacidad de generación y, aunque la tarificación variable puede ayudar, nunca se ajustará al 100% por lo que se necesita que se almacene cuando hay sobreproducción para consumirla cuando no existe suficiente capacidad. La famosa curva de pato de los precios, demuestra que la capacidad actual de almacenamiento de las centrales de bombeo es muy inferior a la necesaria, tal como la diferencia de precios del mercado eléctrico, a lo largo del día, evidencia.
Añadir capacidad de almacenamiento para estabilizar la red. La anterior es para ajustar oferta y demanda, pero ésta es para utilizarla en garantizar la estabilidad que no tuvimos durante el apagón. Esa capacidad de almacenamiento debe de ser para garantizar el buen funcionamiento de la red: generar reactiva, absorver excesos transitorios de exceso de oferta y cubrir los deficits transitorios de oferta.
Adecuación de los inversores a las necesidades actuales: Utilizar la tecnología "grid-forming" que todavía está verde, gracias a la parece científica de nuestros profesinales de las redes eléctricas que siempre han desarrollado una gran adversión a lo electrónico lo que no favorece el desarrollo de esa tecnología y que debe de ser impulsada si hemos de usar la electrónica en la red.
Respuestas a preguntas relevantes
¿Era el mix energético el adecuado? No. Faltaba inercia y capacidad de generar la energía reactiva que se estaba consumiendo. La gestión de la red actual, no está preparada para ese mix.
¿La energía reactiva estaba siendo bien gestionada? No. Era escasa y desplazada hacia un extremo de la red.
¿El diseño de la red, es el adecuado a la realidad actual de la naturaleza dinámica y eléctrica de las centrales elérgicas que estamos usando? No. Y estamos muy lejos de ser la adecuada.
¿Es bueno que las redes de los paises estén muy interconectadas? Las voces expertas dicen que sí y quizás lo sea, y bajo el punto de vista de mercado electrico utópico, desconectado de las limitaciones físicas del bien que se comercializa, entiendo que sí; pero bajo el punto de vista de ingeniería, naturaleza dinámicca del sistema eléctrico, claramente, no, porque compromete su estabilidad. Tener miles de generadores funcionando rígidamente sincronizaddos a 50%, es una barbaridad. Deberíamos de migrar hacia una multitud de miniredes capaces de garantizar su estabilidad por sí mismas y conectadas entre sí, de forma que, una perturbación en una de ellas, no afecte a la estabilidad de la otra.
¿Es acertado que en la actualidad la red eléctrica trasporte energía alterna? No. Una red eléctrica de continua no tendría frecuencia que sincronizar con lo cual no habría perturbaciones de frecuencia, ni habría reactiva ni tampoco las perturbaciones que ocasiona. Lo cierto es lo que la realidad eléctrica que hizo que el tipo de red eléctrica adecuada fuera con corriente alterna, hoy han cambiado sustancialmente. Los mejores motores, son los síncronos controlados pero controlados por un inversor que generan la tensión adecuada a partir de corriente continua, tal como funcionan los motores de los trenes y tal como funcionan todos los que manejan potencias elevadas; la luz funciona hoy día con corriente continua; la televisión y la mayoría de dispositivos electrónicos, con corriente continua; los motores de alterna que hay en electrodomésticos, funcionan con alterna monofásica (motores asíncronos) lo que es un auténtico anacronismo y "parche técnico histórico". Las modernas redes eléctricas de gran longitud, trabajan en conrriente continua; tanto la energía eólica como fotovoltaica, funcionan con continua... Sólo hay dos razones para seguir con la corriente alterna: la resistencia humana al cambio y el coste material del cambio, que, dada la realidad actual, sin ser despreciable, tampoco sería tan elevado, bien planificado para una transición suave.
El apagón se debió a la pésima gestión de la red bajo el punto de vista de evolución a largo plazo y gestión a corto plazo. A lo largo del tiempo, se ha venido produciendo un cambio en el mix energético que implicaba el abandono de generadores síncronos en beneficio de centrales de energia que requieren el empleo de elementos electrónicos (inversores) y que han afectado a las características de funcionamiento de la red eléctrica como sistema dinámico: menor inercia, menor capacidad de generación reactiva, menor capacidad de regulación de la tensión de la red.
Los requerimientos técnicos de la red eléctrica para un buen funcionamiento de la misma, han sido ignorados en beneficio de criterios de mercado. La red eléctrica requiere cambios que comppensen los efectos negativos en la estabilidad de los cambios introducidos por ese mix energético, como la inclusión de volantes de inercia para suministrar esa inercia necesaria, condensadoores síncronos que resuelvan las perturbaciones de la energía reactiva en la tensión, rediseño de los inversores para adecuarlos a la necesidad real, incremento de almacenamiento a gran escala para adecuar la oferta a la demanda y almecenamiento a menor escala para dotar a la red de nuevos sistemas que cubran la necesidad de regular la tensión transitoriamente y generar la energía reactiva de una forma mucho más distribuida y según la generación local.
Estos cambios, deberían de ir acompañados de cambios en las reglas del mercado derivado de un mejor conocimiento de la red eléctrica, debiedo de distinguirse la existencia de diferentes elementos:
Centgrales de energía primaria: gas (entendida como centrales a gran escala), hidroeléctrica, nuclear, eólica y fotovoltaica. Esta podrían funcionar con las reglas actuales.
Centrales de almacenamiento masivo (centrales de bombe). Estas deberían de ser sacadas del mercado y debería de funcionar bajo el criterio de mejorar el funcionamiento del mercado eléctrico, sin pretender competir con las anteriores, debiendo de ser muy controladas por el Estado, garantizando un precio mínimo de energía al resto de suministradores de energía, facilitando la bajada de los precios máximos. Ese criterio debería de llevar a la definición de cual es la dimensión óptima necesaria de esas centrales de bombeo. No entrarían en la subasta de energía y los beneficios irían a la amortización de las instalaciones.
Elementos estabilización de la red. Estarían formados por volantes de inercia, elementos electrónicos de generacón de energía reactiva y elementos de almacenamiento a pequeña escala para regular las variaciones de tensión a corto plazo, muy distribuidos por la red con el objetivo de estabilizar la red y estarían en funcionamiento las 24 horas, todas las instaladas y fuera del mercado. Su coste sería repercutido como parte del coste de uso de la red eléctrica.
¿El apagón era evitable? Sí
¿Se debio a causas de fuerza mayor como una incidente natural o imprevesible? No
¿Si la red hubira estado bien diseñada y operada se hubiera producido el apagón? No
¿Para haber resuelto el problema, habría hecho falta una inversión desproporcionada o difícilmente justificable? No
Lo cierto es que la actuación posterior al apagón por parte de REE cambiando los criterios de gestión, demuestra que era evitable y que saben como se podría haber evitado. Sólo queda saber por qué actuaron de la forma en que lo hicieron.
¿Quién sería el responsable de lo ocurrido? Todos aquellos agentes que establecieron que se actuara como se actuó. Aparentemente y, a falta de que aparezcan detalles que pudieran afectar al análisis, los responsables serían REE y los responsables de establecer las normas vigentes en la medida que contribuyeran al mal funcionamiento de la red. Las reglas de juego sociales parecen establecer que los reguladores establecen normas y que otros han de cumplirla sin reparar en la posible responsabilidad de que esas normas sean adecuadas para el correcto funcionamiento de una red que sólo responde a la dictadura de la cienca.
Un agravante por parte de REE es la respuesta que dio a las oscilaciones de tensión que aparecieron los días anteriores que de haber recibido la atención necesaria y que ya advertían de que se estaba rozándo los límites de un colapso, deberían de haber llevado a la explotación de la red con unos criterios más conservadores: las señales de advertencia que el sistema dio de una gestión poco segura, no fueron convenientemente atendidas.