¿Está el mundo destinado a ver una economía energética 100% renovable? Noticias como la de Portugal, que alcanzó el pasado marzo una producción de energía renovable que sobrepasa sus necesidades, parecen pronosticar un mundo "verde" lleno de aerogeneradores y placas solares. Pero este tipo de sistemas no son tan sencillos, y hacerse una idea equivocada de lo que son capaces es casi demasiado fácil.
Portugal alcanza el 104% en energías renovables
Lo han vuelto a hacer durante el pasado marzo, según informaba REN, el operador de la red eléctrica en Portugal. El país conseguía producir más del 100% (en concreto un 104% aproximadamente) de la energía eléctrica consumida por el país mediante energía renovable.
Mientras que el 55% proviene de las hidroeléctricas, embalses y saltos de agua, el otro 42% habría sido obtenida a partir de energía eólica (el otro 3% de otros sistemas). Como decíamos, no es la primera vez: en 2016, Portugal estuvo produciendo durante cuatro días energía a partir de fuentes renovables para abastecer a todo el país.
Para entender mejor este dato, nos hemos puesto en contacto con Rubén Lijó, experto en ingeniería de alta tensión y sistemas eléctricos de potencia, especializado en integración de energía eólica en red. "Es un buen dato", comenta. "Y una muy buena cantidad de generación. Portugal tiene una capacidad hidroeléctrica muy alta en cuanto a potencia instalada, por lo que es normal que se den estos porcentajes”.
“La hidroeléctrica, de todas las renovables, es la que más favorece mantener un porcentaje alto de penetración porque está constituida por generadores síncronos (un tipo concreto de generador) convencionales como los de las centrales térmicas". Durante el pasado marzo, la producción alcanzó los 4.812 GWh, superando los 4.647 GWh necesarios para que el país funcione. ¿Y por qué en marzo? El temporal, con el viento y las lluvias que han azotado la parte oeste de la península parecen haber dado rienda suelta a la producción energética de los parques eólicos, y de los ríos y embalses.
Esta noticia, además, llega de la mano de otra muy relacionada: el Gobierno portugués ha suspendido la subvención otorgada a las plantas de producción energética basadas en energías fósiles, un dinero que rondaba los veinte millones de euros. Según recogen algunas fuentes, para 2040 se espera que Portugal sea capaz de garantizar la producción total durante todo el año de electricidad a partir de energías renovables. ¿Es una meta demasiado "fantástica"?
¿Puede un país funcionar al 100% con renovables?
El caso de Portugal es muy llamativo, ¿pero sirve como ejemplo de un país 100% renovable? "No debemos perder de vista que, a pesar de que sea una noticia positiva, no pasa de lo anecdótico", aclara el experto. "Las fuentes de energía renovable son muy variables y no disponemos de capacidad de almacenamiento a gran escala que nos permita asegurar su gestionabilidad".
Esta, explica Rubén, es la principal barrera que impide la adopción absoluta de energías renovables. Los sistemas eléctricos funcionan "como una balanza", "de tal manera que se genera la misma cantidad de energía que se consume". En principio (grosso modo) no se produce ni más ni menos energía de la que se necesita.
"Al mismo tiempo, es necesario que los generadores aporten servicios auxiliares de control para mantenimiento de frecuencia, tensión y otros parámetros del sistema. Estos servicios no son aportados normalmente por las energías renovables, aunque las últimas generaciones tecnológicas están consiguiendo hacer aportes en esta línea".
¿Qué sacamos del ejemplo de Portugal, entonces? "A pequeña escala podemos ver el mismo fenómeno en la isla canaria de El Hierro, con el proyecto Gorona del Viento que pretendía convertir la isla en 100% renovable. Es cierto que por pequeños periodos lo han conseguido y en sí mismo esto es un reto. Pero seríamos muy cortos de miras si nos quedamos con la conclusión de que ya es posible mantener un sistema de potencia con una penetración de renovables que cubra permanentemente el 100% de la demanda".
Para el ingeniero, esta noticia confirma que estamos en el camino de aumentar la penetración renovable. "Pero sacar de ella lecturas más atrevidas nos aleja de la visión realista que se requiere para enfrentarnos a un reto de la magnitud que se presenta en el sector eléctrico". Así que, por el momento, no parece factible contar con un país que base su economía energética 100% en renovables.
¿Qué ocurre con la energía que se produce "de más"?
Según veíamos, Portugal ha conseguido producir un 4% más de la energía que necesitan para mantener el país. Por otra parte, decíamos que no se produce más energía eléctrica de la que se necesita. ¿En qué quedamos? "Este consumo puede ser únicamente el que implica directamente la demanda de un país [más las pérdidas energéticas que se dan en los distintos elementos del sistema eléctrico)] o también puede que se exporte energía a otros países".
Este, por ejemplo, es el caso de Dinamarca y sus más de 2.400 parques eólicos disponibles. "Dinamarca necesita en torno a 3.500 MW y tienen 5.000 MW de potencia eólica instalada", explicaba Rubén, "Cuentan con una potencia sobredimensionada a propósito". Potencia instalada no es lo mismo que potencia generada. La sobredimensión está pensada, precisamente, para poder asegurar la producción necesaria en cada momento, aunque nunca se tienen todas las instalaciones funcionando al 100%. En el caso de que exista un exceso de electricidad, lo venden a los países de la red eléctrica europea.
"Según la operación tradicional de un sistema de potencia, quien lleva aquí la batuta es la demanda: la suma de todos esos consumos [de toda la red]. En base a eso se requiere a las centrales eléctricas que generen lo suficiente y con garantías para cubrir dicho consumo en cada momento". De ahí que otros países vendan la energía que sus vecinos necesitan, de manera que la producción siempre equivale a la demanda.
"Además de esto, aunque los sistemas de almacenamiento energético estén aún cubriendo una parte muy pequeña de la potencia de un sistema eléctrico continental, como pueda ser el Español o el Portugués, parte de la potencia generada se puede almacenar en centrales hidroeléctricas reversibles u otro tipo de sistemas de almacenamiento energético como baterías de gran potencia, sistemas de aire comprimido, etc. Conforme van evolucionando los sistemas eléctricos, se considera también la situación de que, ahora, las renovables también son variables y no gestionables (igual que siempre lo ha sido la demanda).
"Teniendo esto en cuenta, la evolución de los sistemas de potencia llevará a que existan cargas que se adapten a la demanda para poder hacer un mayor aprovechamiento de fuentes renovables, o para poder consumir en "horas valle" [correspondientes a los momentos de menor consumo] y homogeneizar la distribución de la generación a lo largo del día. Este es uno de los retos clave para ser capaces de utilizar cada vez más los excedentes de renovable que no siempre se pueden integrar en la red".
El camino hacia el futuro de las energías renovables
Por el momento, según el ingeniero, debemos mantener una combinación factible entre energías de origen renovable y otros tipos de producción. "Es necesario mantener un mix energético que sea capaz de cubrir la demanda eléctrica con garantías. En ese sentido, se debe tender a reducir combustibles fósiles, y pienso que ahí es donde debe estar la prioridad en la evolución de los sistemas eléctricos".
Por el momento, no existe un "mejor sistema de potencia", comenta. "Los hay de muchas características, con muchas configuraciones y con sus respectivas particularidades". Si hablamos en términos de generación renovable, Dinamarca, como veíamos, estaría a la cabeza, seguido de Alemania y Suecia, que son los que más potencia instalada per capita tienen. "Pero esto nunca implica que se considere un sistema más robusto o menos dependiente".
"Alemania es el claro ejemplo de que apostar por las renovables de forma descontrolada trae efectos negativos y, no solo ha aumentado su dependencia energética de los países colindantes con el cierre masivo de nucleares, sino que además han pasado a contaminar más desde centrales térmicas convencionales para poder garantizar el suministro de la demanda que las renovables no pueden cubrir".
La energía nuclear, opina Rubén, es aún necesaria si queremos disponer de este mix energético cada vez más limpio. "Ojalá algún día sea real el sueño 100% renovables. Mientras tanto, deben darse los pasos adecuados y mantener cierta objetividad en cuanto a cuáles son los retos y cuál es la prioridad de cada uno de ellos. En el camino hacia el aumento de renovables hay muchos baches a superar, y es muy fácil acabar perdiendo la visión general del bosque por centrarnos en uno solo de los árboles", zanja el experto.
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