¿Cómo es el sistema de producción de energía eléctrica en España?

01 Oct 2014
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Ignacio Mártil
Catedrático de Electrónica. Universidad Complutense de Madrid y miembro de la Real Sociedad Española de Física

(Artículo actualizado a enero de 2017)

El sector de la energía aporta cerca del 4% del PIB y es de importancia estratégica para el funcionamiento de todo el sistema productivo español. Dentro de él está incluido el de la energía eléctrica, donde participan diversos actores: los que se encargan de producirla, los que la transportan, los que la distribuyen y finalmente, los que la consumimos. En este artículo, me voy a detener en exclusiva en el primero de los aspectos, la generación.

La mayor parte de la producción de electricidad en España está en manos de cinco grandes empresas: Endesa, Iberdrola, Gas Natural Fenosa, EDP (antigua Hidroeléctrica del Cantábrico) y E.ON (antigua Electra de Viesgo), que se reparten el pastel a lo largo del territorio nacional actuando como un verdadero oligopolio, ya que no existe una competencia como tal, pues los precios que ofrecen a los consumidores varían muy poco de unas compañías a otras.

La distribución la realiza en exclusiva Red Eléctrica de España (R.E.E.), una de las pocas empresas que tiene capital público en su accionariado. R.E.E. no participa del proceso de generación, pero gestiona, entre otras cosas, la inyección de energía desde las diversas centrales donde se genera a la red de transporte, algo verdaderamente meritorio en España, habida cuenta de la significativa cantidad de centrales que funcionan con las diversas fuentes de energías de carácter renovable y de lo impredecible de dichas energías. R.E.E. edita anualmente un informe muy detallado en el que se puede obtener información muy precisa del proceso de producción de electricidad. Buena parte de los datos que aparecen en este artículo están obtenidos de los datos del año 2016 publicados en ese informe.

1. EL SISTEMA ENERGÉTICO ESPAÑOL: REPARTO POR TECNOLOGÍAS

En la actualidad, España tiene una gran cantidad de potencia de producción de energía eléctrica instalada, 105.296 millones de vatios (MW) a finales de 2016, distribuidos entre las distintas fuentes de generación de acuerdo con la siguiente tabla:

Reparto del “mix” eléctrico en 2016 por tecnologías, según los datos de REE

En la segunda columna de la tabla anterior se especifica la cantidad de potencia correspondiente a cada tecnología, atendiendo al tipo de combustible que utiliza para obtenerla; en la tercera columna se especifica el porcentaje de la potencia instalada que representa cada una de ellas; en la cuarta columna aparece el porcentaje de energía generado sobre el total de cada una de ellas y finalmente, la quinta columna indica el coeficiente de disponibilidad de los tres únicos tipos de centrales sobre las que R.E.E. suministra datos. Dicho coeficiente indica la relación entre la producción real alcanzada y la que se habría podido obtener si las centrales hubieran funcionado a su potencia nominal durante todo el tiempo en el que estuvieron disponibles para el sistema.

Antes de proseguir, es importante señalar que potencia instalada y energía producida no son lo mismo: una central que tiene una potencia de 100 MW, si funciona durante dos horas al 100% de su capacidad, genera una energía eléctrica de 100 MW x 2 h. = 200 MWh. Cuando una central eléctrica no funciona, por las razones que sean, no produce nada de energía, por mucha potencia que tenga. Es el caso de un molino de viento cuando no sopla viento, de una central solar cuando es de noche o de una central térmica (nuclear, de carbón o de ciclo combinado) cuando está apagada. Mientras que en los dos primeros casos, el mantenimiento en ese estado de inactividad es barato, en el tercero no. Por consiguiente, aunque importa conocer la potencia instalada, lo relevante es saber cuánta energía produce cada sistema de generación, cuándo funcionan, cuándo dejan de hacerlo y por qué.

Las centrales que generan electricidad a partir de combustibles fósiles —las tres primeras filas de dicha tabla— fueron las responsables de la generación de la mayor parte de la energía eléctrica consumida durante el año pasado, el 43,5% del total, aunque es de destacar la escasa aportación de las centrales de ciclo combinado respecto a su capacidad instalada, dando lugar a un coeficiente de disponibilidad extraordinariamente bajo. Esto es una disfunción muy evidente del sistema y se debe al exceso de capacidad instalada de esta tecnología. Que funcionen poco tiempo estas centrales tiene ventajas, pues se produce menos contaminación y se reducen las importaciones de gas, pero también inconvenientes, ya que hay que mantenerlas apagadas, pero listas para funcionar cuando se necesiten, cosa que pagamos en el recibo de la luz, son los denominados “pagos por capacidad“.

El caso opuesto aparece al analizar la aportación de la energía de origen nuclear: aunque tiene únicamente el 7,2% de la potencia instalada, produce cerca del 22% de la electricidad que consumimos, con un coeficiente de utilización que es muy próximo al 100%. Esto ocurre porque las centrales nucleares no se pueden desconectar del sistema con la misma facilidad que las de combustibles fósiles, por lo que están en funcionamiento de modo permanente, salvo paradas por recargas de combustible o por averías de cualquier tipo.  Esta fuente de energía presenta infinidad de problemas, algunos sobradamente conocidos: gran dificultad de gestión de los residuos radiactivos; accidentes, cuando los hay, de consecuencias catastróficas, etc., por lo que la gran ventaja del precio de la energía obtenida con ellas (es una de las más baratas del “mix”, al estar sus inversiones amortizadas hace años), se contrarresta con problemas de difícil o imposible solución.

En relación con las tecnologías renovables —las cuatro últimas filas de la tabla—, debido a la naturaleza impredecible del viento, el sol y el agua, por lo general proporcionan menos cantidad de energía de la que podrían aportar al sistema por la potencia instalada. Pero a pesar del carácter no predecible, la aportación del conjunto de las renovables a la cantidad total de energía eléctrica generada fue del 40%. La siguiente gráfica muestra el porcentaje de participación de las tecnologías renovables en el “mix”:

Participación de las energías renovables en la generación de energía eléctrica para el período 2001-2015. Fuente: REE

Como he indicado al principio de este artículo, hay una gran cantidad de potencia instalada, pero ¿cuál es el criterio para decidir que efectivamente hay mucha? Para responder a esta pregunta, R.E.E. suministra los datos de consumo instantáneo cada día del año a cada hora del día. Y de esos datos se deduce que en los momentos del día de mayor demanda, se necesitan entre 35.000 y 40.000 MW dependiendo de la estación del año y el día de la semana. Por consiguiente, hay instalada más del doble de la potencia necesaria en los momentos de mayor demanda. Es decir, tenemos un sistema eléctrico claramente sobredimensionado.

La sobredimensión es necesaria, necesitamos un exceso de potencia preparada para actuar en caso de que haya algún problema. Si tuviésemos la potencia justa instalada, en cuanto una central dejase de funcionar por cualquier motivo no se podría cubrir toda la demanda y sufriríamos apagones. En esa situación estuvo el sistema en los primeros años de este siglo, cuando había instalados apenas 55.000 MW en el año 2000, poco más de la mitad de lo que hay hoy en día. En los veranos calurosos y en los inviernos fríos, los apagones eran relativamente frecuentes, afectando a un elevado número de ciudadanos. Por lo tanto, el sistema eléctrico debe estar sobredimensionado; el problema es saber cuál debe ser el exceso justo para que no resulte demasiado costoso. La crisis ha hecho que el consumo haya caído año tras año desde 2007, de manera que ese exceso, al día de hoy, es más que evidente.  A continuación, esbozo algunas propuestas para tratar de corregir alguno de los defectos de nuestro sistema energético.

2. PROPUESTAS DE ACTUACIÓN EN MATERIA ENERGÉTICA

i) Favorecer el autoconsumo de energía eléctrica, con una política sensata de costes a pagar por quienes decidan optar por esta vía, eliminando las trabas que lo penalizan. Esto pasa por derogar el Real Decreto de autoconsumo 900/2015 y sustituirlo por otro más equilibrado y justo.

ii) Revertir las políticas de recortes en los incentivos a las energías renovables. Esta medida sólo afectaría a las instalaciones ya en funcionamiento, puesto que unas hipotéticas nuevas instalaciones no los necesitarían ya que, al día de hoy, el precio del kWh fotovoltaico o eólico es similar al producido mediante combustibles fósiles.

iii) Cerrar las centrales nucleares según alcancen el final de su vida útil. Dado el sobredimensionamiento del sistema señalado en este artículo, no sería preciso sustituirlas, pero puesto que el final de su ciclo sucederá en la próxima década, es previsible que se produzca un aumento en la demanda de energía. En ese caso, la sustitución por centrales basadas en energías renovables sería la línea de actuación a seguir. La instalación de una central renovable es muy corta en términos temporales, en poco más de un año estarían listas para funcionar, tal y como se aprecia en la figura:

Tiempo estimado de instalación y puesta en marcha de centrales de energía para diversas tecnologías. Fuente: Elaboración propia a partir de los datos de la Cumbre de la Ingeniería española 2013

iv) Sustituir del carbón por biocombustibles en las centrales que lo utilizan,  opción viable técnicamente, aunque se deben estudiar los costes. Esta “reconversión” ya se está llevando a cabo en otros países. El carbón es un sector muy sensible en España, ya que de él dependen numerosas comarcas del noroeste peninsular, a las que se deben ofrecer soluciones alternativas distintas a la habitual de “enterrar” en ellas el dinero público, política que han aplicado todos los gobiernos de España a lo largo del último medio siglo.

v) Promover políticas de eficiencia energética en diversos ámbitos: edificación (aislamiento energético de inmuebles), urbanismo (reconversión del alumbrado público mediante fuentes luminosas LED), consumo responsable, transporte (priorización del transporte por ferrocarril, promoción delvehículo eléctrico), etc. No abordaré en detalle estas cuestiones, pues alargaría en exceso el artículo.

3. UNAS BREVES CONCLUSIONES

En resumen, disponemos de un sistema eléctrico bien diversificado, pero con una cantidad de potencia instalada excesiva. A esto se une un procedimiento para determinar el precio de la electricidad en el mercado mayorista poco transparente y muy difícil de entender por la mayor parte de los ciudadanos, ya que tecnologías que están amortizadas desde hace tiempo (la nuclear y la hidráulica) reciben retribuciones por la energía que producen muy superiores a los costes reales de producción, los denominados “beneficios caídos del cielo“.

Sería muy deseable introducir planificación en la toma de decisiones sobre fuentes de energía, cambios en la regulación del mercado y transparencia en el sistema en su conjunto. Los ciudadanos ganaríamos mucho y como consecuencia, el país también.


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