Deu detalls que (potser) no saps del sistema elèctric i l’apagada

El zero energètic de la setmana passada ha situat el sistema elèctric al centre de totes les mirades i, sobretot, converses a les quals els cal, sobretot, coneixement, experiència i rigor. Amb els anys, el sistema ha evolucionat i el mixt energètic és molt més variable i canviant que, per exemple, fa trenta anys. La generació hidroelèctrica ja no només s’acompanya de nuclear i cicles combinats sinó que la irrupció de les energies renovables – que no estan disponibles a totes hores i condicionades per la meteorologia- ha transformat i modificat els esquemes establerts, ja que calen tecnologies de suport per garantir l’estabilitat del sistema amb aquesta variabilitat.

Tots aquests conceptes s’han repassat aquest dimecres a la jornada ‘Com funciona la xarxa elèctrica’, organitzada per la comissió d’Energia del Col·legi d’Enginyers Industrials, amb Pere Palacín, catedràtic d’Enginyeria Elèctrica de l’IQS, i Roberto Villafáfila, professor del departament d’Enginyeria Elèctrica de la UPC. En un auditori ple d’enginyers i enginyeres amb ganes d’actualitzar coneixements, des de Fulls d’Enginyeria resumim els deu punts que ens han semblat imprescindibles:

1. El sistema elèctric espanyol disposa de 22.000 quilòmetres de línies de 400 kV i 20.000 de 220. Gairebé totes són línies aèries i només pocs quilòmetres estan soterrats.

2. El principi bàsic del sistema elèctric és el manteniment de freqüència als 50 Hz i l'equilibri instantani entre la generació i la demanda.

• Hi juga un paper important el sincronisme, que es demana als generadors.
• Inicialment, a les interconnexions se’ls exigia reserva i ajuda mútua contra les grans pertorbacions, però que ara també serveixen de comerç transfronterer i com a mitjà per afavorir el desenvolupament de les energies renovables al sistema i integrar-les. A més, han de mantenir la solidaritat entre els dos sistemes.

3. L’estabilitat és, doncs, la capacitat del sistema per romandre en un punt de funcionament estable o assolint-ne un de nou després de l’ocurrència d’una pertorbació.

4. En aquest principi bàsic del sistema –l’estabilitat de freqüència– hi intervé el sincronisme de la generació, les interconnexions, el comerç transfronterer com a mitjà per afavorir el desenvolupament de les energies renovables i integrar-les al sistema.

5. El 1997 es va liberalitzar el sector elèctric però no totes les fases:

• La generació està liberalitzada i qualsevol promotor pot impulsar una instal·lació sempre que tingui la capacitat tècnica i econòmica. Els preus s’estableixen al mercat majorista amb un sistema de preus marginal: l’import el marca l’última tecnologia que s’activa per cobrir la demanda. 
• El transport és una activitat regulada amb un monopoli natural (Red Eléctrica) i de lliure accés a tercers mitjançant el pagament de peatges. REE és l’encarregada de fer les línies i subestacions necessàries i mantenir-les i explotar-les. 
• La distribució l’arribada de l'electricitat als usuaris, és una activitat regulada que s’encarrega a les empreses distribuïdores.
• La comercialització es pot fer a través d’una tarifa regulada o de mercat lliure.

6. El sistema elèctric és cada vegada més gran i hi juguen més agents. Per tant, mantenir l’estabilitat del sistema depèn de més factors.

7. El sistema de proteccions és una peça clau per garantir la seguretat i la continuïtat del subministrament.

8. La generació elèctrica convencional genera un equilibri electromecànic, mentre que la generació amb fonts alternatives (aerogeneradors i fotovoltaica, per exemple) incorpora l’electrònica de potència.

9. L’electrònica de potència, que és digital, ha entrat de ple al sistema elèctric. S’hi està fent molta recerca, també a les indústries, per trobar les aplicacions adequades.

10. La generació de les renovables és variable, un fet que complica la gestió del mixt energètic. Cal implementar mecanismes i tecnologies per coordinar-ho. Hi ha estratègies, mecanismes i algoritmes de previsió de generació d’aquestes fonts... Reduir riscos exigeix convertir el sistema del grid following al grid forming, sistemes que han de donar estabilitat al sistema i mantenir-lo connectat i, adaptar l’operativa perquè les característiques del sistema han canviat.