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Lo que pudo motivar el apagón y unas ideas para mejorar la transición energética
 

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Al día siguiente del apagón me atreví a afirmar en LinkedIn que los técnicos de Red Eléctrica ya debían conocer la causa. Lo dije sabiendo su alto nivel técnico y profesional. Esto porque estando en Sevillana compartí con ellos no solamente temas de planificación de la red, sino también trabajos de ingeniería para la remodelación conjunta de nuestros respectivos centros de control, justo antes de la Expo del 92.
Lo que pudo motivar el apagón y unas ideas para mejorar la transición energética  
Gráfico que aparece en el informe de ENTSO-E titulado Project Inertia Phase II

Todavía recuerdo las noches pasadas en sus oficinas preparando la estrategia con técnicos y abogados, pues había que sacar adelante el proyecto y  el primer adjudicatario nos había salido rana; por lo que hubo que decidir el cambio de contratista cuando la inauguración de la feria apremiaba. Al final la Expo se saldó con cero interrupciones de suministro eléctrico.

Antecedentes
Han aparecido varias incidencias repartidas por la geografía española previas al apagón. La primera ya se manifestó a primeros de año en la central nuclear de Almaraz II , la cual disparó por problemas de control de la excitación. Ocurrió sobre las 0:35 horas del día 9/01/2025, cuando entre la eólica (intermitente) y la nuclear (rígida) superaban la demanda nacional; ya que exportando el 11%, la eólica producía el 63,5% y la nuclear el 25% de toda la generación.

En la notificación del evento, el Consejo de Seguridad Nuclear manifestaba: “El suceso, que ocurrió mientras la unidad operaba al 100% de potencia, se produjo por baja excitación en el generador eléctrico durante el proceso de devolución del regulador de tensión a modo automático. Unas horas antes, dicho regulador se había pasado a manual por oscilaciones en la red de alta tensión”. Y en formulario de la sociedad (ISN4H) se dice: “Estando la Unidad 2 funcionando al 100% de potencia, en situación estable, se produce la parada automática del reactor por la actuación de las protecciones de turbina, debido a una baja excitación en el generador eléctrico al intentar regular la tensión de salida de éste”.

Es decir, sin entrar en más precisiones: o existía una avería en el control  de excitación, cosa improbable que ocurriese precisamente en ese momento; o que para afrontar estas situaciones, extremas hoy, pero normales mañana, la red eléctrica requiera la adicción de nuevos elementos para su control.

En este sentido, recientemente la Red Europea de Gestores de Redes ENTSO-E, organización a la que pertenece REE, publicó el resultado de un trabajo titulado Project Inertia Phase II. En este, se hacen recomendaciones a los distintos países europeos, para ir recuperando los parámetros de estabilidad de la red, ante desconexiones y otras perturbaciones conforme se van sustituyendo las tecnologías tradicionales por renovables. Pues las primeras están basadas en generadores síncronos que dan estabilidad a la red de corriente alterna, mientras que las renovables  necesitan equipos adicionales para que la proporcionen.

La figura que ilustra el artículo es de dicho informe. En esta aparece la situación del parámetro H, que es la constante de inercia; calculada para el año 2019, en el que se inició la descarbonización y para el escenario 2030. Para la nueva situación pide en el corto/medio plazo, mantener el valor del H mínimo (Hm) superior a 2 segundos, al menos el 50% de las 8.760 horas del año. ENTSO hace esta recomendación refiriéndose a desconexiones en la red europea.
 
El apagón
Sin aventurar su origen, creo que se puede hacer el siguiente análisis:
– El problema es: ¿Sistémico o puntual? Por haberse producido infrecuentes perturbaciones previas (Almaraz II, red de Adif, refinería de Cartagena…) sospecho que el problema es sistémico.

– ¿Se ha producido por problemas técnicos o por sabotaje? Los incidentes anteriores se han producido cuando se ha incrementado fuertemente la penetración de renovables, aunque también lo ha hecho la crispación internacional. Si el problema es sistémico también lo fue el aludido disparo de Almaraz II. Pero este se produjo en una situación infrecuente de la eólica, coincidente con actuaciones impredecibles a priori, del operador de la central: quitar y poner el control de excitación de automático a manual y vuelta a automático. La opción del sabotaje requiere que estemos inundados de saboteadores inyectando señales maliciosas en la red. Si eso fuese así, apaga y vámonos.

– Siendo técnico ¿Cuál de estos problemas tenemos?
1. Falta de estabilidad dinámica
2. Problemas de control de tensión
3. El conjunto de los dos anteriores que se realimentan entre sí

1. Falta de estabilidad dinámica
Justo antes del apagón la generación en España peninsular era 70% renovable; de la cual el 59% era fotovoltaica y el 11% eólica. Una estimación para el valor de la H de inercia, realizada para esta situación con los valores típicos de los grupos y potencias a las 12:30, me sale que el valor de H estaría en menos de la mitad de la recomendación de los 2 segundos.

Ciertamente el sistema estaba comprometido ante un suceso intempestivo. Si en estas circunstancias se hubiese producido un fenómeno convencional que atentase a la frecuencia, podría considerarse el motivo del apagón. Pero no parece que eso pasó, pues personas informadas han hablado de que de pronto gran potencia desapareció.  

2. Problemas de control de tensión
Aunque se dice que la electricidad no es almacenable, el almacenamiento energético que más se usa para entregar y recibir electricidad de la red, se hace con condensadores síncronos o con los propios generadores de este tipo. Ambos son muy limitados energéticamente y se usan para controlar la tensión.

En zonas con alta concentración de renovable y redes aisladas, los cambios bruscos en la irradiación solar o ráfagas de viento pueden causar variaciones rápidas de potencia. Esto puede llevar a cambios repentinos de tensión si no se controla. Para mitigar este problema, se requiere instalar sistemas que regulen la velocidad de los cambios (Ramp rate) en grandes parques o en islas.

¿Pero qué sucede cuando muchos parques dispersos geográficamente, pero cercanos eléctricamente reciben la misma irradiación solar, por estar cercanos al mismo meridiano? ¿Si además los parques se encuentran en el suroeste de la península y la mayoría de la potencia sincrónica se origina o se transfiere desde más de seiscientos kilómetros al noreste? Que los pocos síncronos de la zona se verán rebasados.

El día era muy soleado, a las 12:30 horas la irradiación solar todavía crecía con una pendiente importante y la exportación a Francia venía dando grandes altibajos de demanda desde dos horas antes, por lo que los parques fotovoltaicos, conectados como seguidores de red, le estaban dando bastante trabajo a los síncronos de la zona. Además, los que eran de hidráulicas estaban en rampa de salida y a punto de desaparecer.

Los problemas de tensión hasta ahora han sido locales, pero si no subimos la H a nivel peninsular y la controlamos en ciertos nudos esto puede volver a pasar. Supongo que esto es lo que ya se está haciendo en base a tener arrancados muchos ciclos combinados por restricciones técnicas.
 
3. El conjunto de las anteriores
¿Cómo se realimentan los problemas de tensión con el de la estabilidad para que la frecuencia de la red salga de su rango permitido? Los eléctricos siempre hemos relacionado la tensión de la red con potencia reactiva, pero hace tres meses Almaraz II disparó sus protecciones porque estaba comprometida la frecuencia del rotor de su turbina con riesgo de sobrevelocidad. ¡Sí, el mismo rotor del turbogenerador responsable de estabilizar la red eléctrica con su inercia, presentaba riesgo de desestabilizarse por problemas de tensión!

¿Ley de vida? Ya he dicho en otra ocasión que en mi opinión no toca todavía el que las renovables expulsen a la nuclear, pero es que además nos puede costar un pastón generar sintéticamente su inercia.

Mejorar la transición
Hay que hacer que la nueva generación –con sus dos significados, eléctrico y paternofilial– adquiera los atributos que los nuevos tiempos van a requerir. Esto debe hacerse con una nueva perspectiva basada en estas ideas fundamentales.
• Respecto a la inercia me remito al documento de la ENTSO-E  y a la solvencia de REE.
• España debe de manera prioritaria no solo impulsar una mayor interconexión con Francia sino también la interconexión con Italia submarina del tipo que una empresa alemana ha propuesto ya.
• Urge incrementar los diversos tipos de almacenamientos.
• Sacar la transición del terreno de la confrontación política y de manera sincera hacerle ver a la ciudadanía que gracias a las renovables estamos reduciendo las importaciones de energías contaminantes, lo que nos hace mejorar la balanza de pagos, la independencia del exterior de forma estructural y convertirnos en referencia mundial.

Colofón
• Echarle la culpa del apagón a cualquiera de las tecnologías de generación, es como pegarle patadas al coche después de un accidente.
• Es afortunada la decisión de haber ampliado el concepto de restricciones técnicas a preservar la estabilidad de la red.
• El Apagón debe de servir para, con mayor conocimiento, mejorar lo que nos queda de transición.
• Respetemos y conservemos como empresa público-privada a REE, la necesitamos así para llevar a buen término la transición.

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Alfredo
Graves acusaciones contra Red Eléctrica: "saben desde el primer momento lo que estaba ocurriendo". "Sabían de sobra lo que pasaba y las consecuencias que podía traer". Vamos, que le han fundido los plomos a toda España a sabiendas de que nos ibamos al cero y poniendo en riesgo la seguridad de suministro, la seguridad de las instalaciones y, lo que es peor, la seguridad de las personas. Sí, muy graves acusaciones. Seguramente sostenidas sobre pruebas sólidas y fehacientes, ¿verdad?
Miguel
Muy buen artículo, Antonio. Claro que en Red Eléctrica saben desde el primer momento lo que estaba ocurriendo, y aunque no les permitan hablar, sus acciones habían y dicen mucho. Desde el día 29, el mix eléctrico tiene un porcentaje más alto de generación síncrona, cada día, es habitual que el operador manda desconectar 4 GW de fotovoltaica o eólica y al mismo tiempo mande arrancar ciclos de gas o hidroeléctrica para estabilizar la red, que están costando un dineral y que va a la factura.
Una de las cosas que no se estaba viendo fuera del sector era la inestabilidad de la red que iba "in crescendo" desde hace 5 años por una incorporación masiva de generación asíncrona y volátil al mix eléctrico, además concentrado en algunas zonas y nudos de red. Desde hace 6 años, el coste de las restricciones técnicas se ha multiplicado para intentar estabilizar la red con arranque de ciclos combinados de gas, e incluso, por lo visto hasta ahora, se arrancaba lo justo para mitigar algo la inestabilidad, pero permaneciendo aún inestable y estando en el alambre de funambulista. Tal vez lo hacían así para no inflar los costes por restricciones técnicas
Yo este problema hace al menos dos años que me percaté de él en la red de baja tensión, pues por casualidad observé que un inversor me indicaba que había 243V con fluctuaciones, y haciendo un seguimiento ese día, llegó a 246V en horario solar (al limite de la normativa) y después de la caída del sol bajó a 233V y se estabilizó. En esa época tuve conocimiento que había muchas quejas de autoconsumos que se desconectaban por sobretensión. Estos problemas de sobretensión he seguido observando que han sido frecuentes desde entonces. El día anterior al apagón tengo constancia de sobretensión en la red por un mensaje en el que uno pedía ayuda porque el inversor se le estaba desconectando constantemente por sobretensión.
Desde el día 30 de abril, Red Eléctrica ha tomado medidas, y con la mayor presencia (por restricciones técnicas) de potencia síncrona en el mix, la tensión se ha estabilizado y no he vuelto a ver la tensión por encima de 236V y permanece mucho más estable.
Y no, no es que haya sonado la flauta, sino que en REE sabían de sobra lo que pasaba y las consecuencias que podía traer y desde el apagón han actuado para corregir el problema de inestabilidad y reducir el riesgo.
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