¿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

El sector de la energía aporta el 3,6% del PIB y el 1,4% del empleo [1] 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 poquísimas empresas que todavía tiene capital público en su accionariado, aunque no se sabe por cuánto tiempo. 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 [2]. Buena parte de los datos que aparecen en este artículo están obtenidos de ese informe.

En la actualidad, España tiene una gran cantidad de potencia de producción de energía eléctrica instalada, 108.200 millones de vatios (MW) a finales de 2013, distribuidos entre las distintas fuentes de generación de acuerdo con la siguiente tabla:

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En la segunda columna de la tabla anterior se especifica la cantidad de potencia correspondiente a cada tipo de central eléctrica, 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; la cuarta columna indica la cantidad de energía producida, en miles de millones de vatios por hora (GWh); en la quinta columna aparece el porcentaje de energía generado sobre el total de cada una de ellas y finalmente, la sexta 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, 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.

Los datos de la tabla proporcionan una información muy interesante y me voy a detener en analizarlos. 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 41,1% 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, que es una disfunción muy evidente del sistema, es debido a que estas centrales están destinadas principalmente a apoyar a las renovables. Cuando éstas no están operativas por las razones que sean —no llueve, es de noche, no sopla viento—, entran en funcionamiento las de ciclo combinado. Dado que el año pasado fue lluvioso y ventoso y además España tiene unos niveles de insolación muy elevados durante la mayor parte del año, las centrales de apoyo tuvieron que entrar en acción pocas veces, tal y como indica el muy llamativo coeficiente de disponibilidad. Lo cual tiene ventajas, pues se produce menos contaminación y se reducen las importaciones de petróleo y gas, pero también inconvenientes, ya que hay que mantenerlas apagadas, pero listas para funcionar cuando se necesiten, cosa que no es barata.

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 más del 20% 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. Como dato adicional, al tener todas más de 25 años de vida útil —la última en entrar en funcionamiento fue la de Trillo en 1988—, la inversión que se hizo en su tiempo en estas centrales está totalmente amortizada, por lo que si sumamos muchas horas de funcionamiento a inversión amortizada, resulta que ese 20% de energía eléctrica de origen nuclear es el más barato de todo el “mix”. Ese es uno de los factores que hace que el recibo de la luz no sea más caro de lo que ya es en la actualidad.

No obstante, esta clase 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, se contrarresta con tales problemas.

Volviendo a la tabla, y en relación con las principales energías de generación renovables —las tres 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, aunque el factor de disminución fue pequeño el pasado año por las razones apuntadas para las hidroeléctrica y eólica. Por lo que respecta a la energía solar y aunque disponemos de altos niveles de insolación, el sol no luce más que la mitad del día y a veces está nublado, por lo que la cantidad de energía de origen solar que produjeron es muy significativa.

Pero a pesar de ese carácter no predecible, la aportación del conjunto de las renovables a la cantidad total de energía eléctrica generada fue del 42%, marcando un récord que se bate año tras año dese hace una década. Se ilustra en la siguiente gráfica:

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Fuente: Red Eléctrica de España. Informe de julio de 2014

En todo caso, no hay que olvidar un hecho incuestionable: las energías renovables son intermitentes y totalmente dependientes de aspectos climáticos. Las nucleares y las de combustibles fósiles son independientes de esos factores y por consiguiente, su modo de operación es continuo. Que estén encendidas o apagadas depende de otros factores: alguien decide encenderlas o apagarlas, ¿con qué criterios? Políticos en ocasiones, económicos en ocasiones…

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, ya podemos responder a la pregunta: hay instalada más del doble de la potencia necesaria en los momentos de mayor demanda. Es decir, tenemos un sistema eléctrico claramente sobredimensionado.

Que nadie se alarme, 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.

En un próximo artículo, estableceré las fortalezas y debilidades de nuestro sistema de generación de electricidad y plantearé algunas interrogantes de cara al futuro de dicho sistema.

[1] “Información básica de los sectores de la energía”. Comisión Nacional de la Energía, Abril 2013. (Se puede descargar desde el siguiente enlace: http://www.cne.es/cne/doc/publicaciones/PA002_12.pdf)

[2] “El sistema eléctrico español 2013”. Red Eléctrica de España, Julio 2014. (Se puede descargar desde el siguiente enlace: http://www.ree.es/es/publicaciones/sistema-electrico-espanol/informe-anual/informe-del-sistema-electrico-espanol-2013


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