Adiós al modelo energético tradicional

La energía ha sido y es un elemento clave en el desarrollo económico de cualquier sociedad. Sin embargo, en los modelos energéticos de los países todavía hay dos retos críticos a abordar: la todavía elevada dependencia de combustibles fósiles o derivados del petróleo, que son altamente contaminantes y reducidos; y la dependencia energética del exterior, es decir, la capacidad que tiene el país para abastecer sus necesidades de energía primaria.

Sí que es cierto que las renovables están viviendo un hito, y de hecho el 50% de la electricidad que se generará este año en España será de origen renovable, según la previsión de Red Eléctrica. Sin embargo, la dependencia de fuentes de energía no sostenibles y exteriores sigue siendo demasiado alta. En 2020, antes del conflicto Ucrania-Rusia, importamos un 68% de la energía, fundamentalmente en forma de petróleo y gas. Unas cifras muy alejadas de los porcentajes de dependencia de otros países de Europa, cuya media rondaba el 53%.

Además, las renovables no están exentas de retos importantes para que su integración en el sistema eléctrico sea una integración con éxito. Estos retos se deben abordar ya ahora, con una perspectiva a largo plazo. La transición energética representa una oportunidad para replantearnos desde la base la forma en la que producimos y consumimos la energía, y diseñar así el modelo energético por el cual como país queremos apostar.

Asimismo, los objetivos de descarbonización no se podrán conseguir si no basamos nuestro modelo en que las energías renovables tengan un papel protagonista en la contribución del uso final de la energía:

En primer lugar nuestro foco debe seguir estando puesto en incrementar la electrificación. Hay mucho camino recorrido ya, pero todavía hay margen de mejora, a través de un mayor grado de electrificación de los usos finales. Así lo contempla el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) 2021-2030, que pretende incrementar ese porcentaje hasta que represente el 52% en 2050. Está demostrado que la electricidad es de 3 a 5 veces más eficiente que cualquier otra fuente de energía y también es el mejor vector para la descarbonización, por su capacidad de ser generada por energías renovables. En España según PNIEC, se espera pasar al 83% de generación eléctrica renovable para 2030.

Y, finalmente, debemos apostar por otras tecnologías, como los combustibles renovables allá donde la electrificación no pueda llegar. Hay ciertos usos del consumo (como el transporte marítimo, la aviación, las empresas siderometalúrgicas, las cerámicas o petroquímicas) en los que la electrificación no es técnicamente posible, o competitiva. Estos nichos representan el 16% del consumo energético y de las emisiones de la UE. Para avanzar en su madurez tecnológica, se debe impulsar el I+D en estas soluciones limpias, involucrando a los sectores implicados para optimizar la descarbonización de sus procesos. En estos casos, será necesario utilizar combustibles descarbonizados para alcanzar la neutralidad en carbono, como es el caso del hidrógeno verde.

El nuevo modelo energético

El modelo energético (eléctrico) del que partimos se basaba en grandes centrales de producción, es decir, en una generación centralizada que utilizan para su operación combustibles fósiles, muy densos en potencia, pero altamente contaminantes. La particularidad de este sistema es que trataba de producir en cada momento tanta energía como la que sus consumidores demandaban, conectando y desconectando centrales, o bien regulando la “intensidad” en el consumo de dichos combustibles fósiles. Dicho de otra forma, la generación seguía a la demanda. Al mismo tiempo, sin embargo, la necesidad de cumplir con la neutralidad climática obliga a que las energías renovables tengan una importante contribución en los usos finales de la energía, tal y como comentábamos. Lo que trae asociada una gran variabilidad, puesto que las renovables son flujos que no podemos controlar, y que solo se pueden “recortar” o desconectar.

Esta variabilidad pone en jaque al sistema eléctrico, puesto que para que éste funcione de manera correcta hay un condicionante técnico que debe cumplirse en todo momento: la estabilidad de la frecuencia de la red. Para ello se debe garantizar que en todo momento la generación y la demanda están equilibradas.

El operador del sistema controla la frecuencia entre los puntos de generación y consumo y debe actuar rápidamente para garantizar ese equilibrio en todo momento. Si no se actúa con la velocidad necesaria, el sistema podría colapsar y se produciría el temido apagón general.

Por lo tanto, este condicionante técnico de la red se vuelve más complejo en un modelo descentralizado y con gran aporte de energías renovables, por la variabilidad, incertidumbre e imposibilidad de regulación de la producción renovable. Esto nos lleva a tener que actuar y regular el lado de la demanda para poder seguir garantizando ese equilibrio que el sistema necesita en todo momento. Estamos ante un cambio de paradigma en el que la demanda deberá seguir a la generación que haya disponible.

Las operaciones de la red de transporte y distribución se van a volver cada vez más difíciles de gestionar y por ello se requerirá un mayor impulso de la digitalización. Una gestión más inteligente de la energía, proporcionada a través de la tecnología digital, aplicaciones y software, es una palanca clave para equilibrar un ecosistema de oferta y demanda cada vez más complejo.

El software podría ser el gran protagonista de la red eléctrica del futuro, junto a una tecnología, como la IA o el gemelo digital, que nos permitirán incrementar la visibilidad de la red de distribución y, así, conocer cuáles son sus necesidades, optimizar inversiones y habilitarla para la creación de mercados de flexibilidad.

La red va a tener que cobrar más inteligencia para ser capaz de tomar decisiones en tiempo real y, cada vez más, desde lejos. Y deberán ser los sistemas quienes tomen esas decisiones con agilidad. Se trata de un nuevo modelo perfectamente viable si además de implantar una generación renovable, actuamos en tres sentidos.

En primer lugar, desplegando tecnologías que favorezcan el almacenamiento energético: para garantizar por un lado el aprovechamiento de los recursos disponibles y evitar recortes en su producción posible (los conocidos como “curtailments”), y para actuar a modo de “reservas” que nos permitan cubrir la falta de generación renovable en un momento dado. En este sentido, hay que tener muy presente que nos encontramos ante una amenaza muy real de escasez energética y apagones para el próximo invierno 2023-24: debemos garantizar la continuidad del suministro con almacenamiento.

En segundo lugar, disponiendo de otras plantas de generación descentralizadas, como la fotovoltaica de autoconsumo. En tercer lugar, favoreciendo e incentivando la participación de más usuarios finales, además de los grandes consumidores industriales como viene siendo habitual, lo que permitiría gestionar y “regular” el sistema así desde el lado de la demanda.

Vamos por lo tanto hacia un sistema dotado de una mayor “flexibilización” que debe abarcar desde el lado de generación (conocido como “Front of the meter”), dotando a las redes de mayor capacidad para ser gestionadas y para generar una respuesta dinámica, gracias a la digitalización, hasta el punto de consumo (o “Behind the meter”). Es en este punto que los consumidores, ya sean particulares, edificios, industrias o infraestructuras, se tendrán que dotar de sistemas basados en hardware “inteligente” y software que les permita gestionar la energía desde un punto de vista diferente, enfocándola como un activo en lugar de un gasto.

En definitiva, en las redes del futuro será fundamental garantizar en todo momento la calidad, la estabilidad y la fiabilidad del sistema eléctrico, y para ello será necesario reforzar la monitorización, maximizar la predictibilidad y la coordinación de todos los actores de la red. Pero en mi opinión se trata más de una importante oportunidad que de un reto.