En esta charla se describen los efectos que tendría un episodio de calima como la que hubo en marzo de 2022 en el sistema eléctrico nacional si este estuviera soportado exclusivamente con generación renovable (hidráulica, eólica y solar) como prevé la estrategia del gobierno reflejada en el ELP 2050
En charlas anteriores hemos visto, por un lado, que el objetivo o previsión de capacidad para conseguirlo obligaría a ampliar la generación renovable a un ritmo de 9 GW al año, todos los años hasta 2050. Este ritmo es muy superior a todo lo conseguido hasta la fecha. Además, en caso de no alcanzar los objetivos de eficiencia, que son muy ambiciosos, la exigencia de nueva generación renovable sería aún mayor.
En esta ocasión vamos a suponer que se cumplen los objetivos del ELP 2050 y que ya disponemos de un parque de generación renovable que cubre todas nuestras necesidades. Vamos a examinar los riesgos asociados a las oscilaciones naturales de los recursos renovables, hidráulico, eólico y solar. El ELP 2050 pretende hacer frente a estas oscilaciones, en parte con interconexiones, pero sobre todo con almacenamiento de energía, capturándola cuando la producción excede a la demanda para suministrarla cuando la producción es insuficiente.
Concretamente, establece un objetivo final de 20 GW para absorber las fluctuaciones diarias asociadas a la meteorología, mas 10 GW para las oscilaciones estacionales. El ELP cuantifica la potencia pero no la energía. Para usar una aproximación numérica, vamos a suponer que para fluctuaciones diarias habría una reserva de una semana (3.360 GWh) y para las estacionales una reserva de tres meses (21.600 GWh).
Vamos a examinar ahora algunos datos de producción empezando por la hidráulica.
Aquí tenemos la gráfica de recurso anual de los últimos 30 años. Se ve que se mantiene alrededor de los 25.000 GWh, con fuertes oscilaciones y, en todo caso, parece que los años secos son cada vez más secos. En la estrategia ELP no se preven nuevos embalses, solamente infraestructuras de bombeo. Por tanto, este recurso se mantendrá representando solo una aportación en el entorno de un 5% de las necesidades del año 2050.
El peso de la producción en 2050, de acuerdo con el ELP, se cargaría prácticamente en las energías eólica y solar, quizá con preponderancia de la solar, a la vista de la tendencia en las inversiones actuales.
Vamos a ver ahora cómo ha sido la producción diaria de energía eólica el mes de enero del 2022.
Aparecen las principales fuentes de generación. La eólica es la segunda, en color verde oscuro. Por encima aparecen los precios del mercado diario. Vemos que la variación de la producción eólica de un día a otro puede ser muy grande, y cómo los precios bajan con producción alta y suben los días con poco viento. Un hecho importante a tener en cuenta es que los períodos de poco viento pueden durar varios días.
Esta otra gráfica de REE muestra la producción eólica diaria a lo largo de 2022 hasta mediados de septiembre.
Aquí también vemos que la, diferencias entre días de poco y mucho recurso son muy grandes y que, en ambos casos, pueden prolongarse varios días. En promedio, no se aprecian variaciones estacionales importantes pero sí que en los primeros meses las oscilaciones son mas fuertes que en verano. Nos vamos a fijar también, en relación a lo que sigue, que en el mes de marzo la producción ha sido alta.
Aquí tenemos la producción solar diaria del mismo período.
Aquí sí que se aprecia la variación estacional del recurso, en invierno menos en verano más. Lo más relevante de estas gráficas es lo que ocurre en la segunda quincena del mes de marzo. En estos días la termosolar cae varios días a producción cero y la foltovoltaica a una tercera parte de lo que le correspondería por la época del año. La situación normal tarda varios días en restablecerse lo que se traduce en un importante vacío de generación solar.
¿Qué ha pasado esos días?
Aquí lo vemos.
El 13 de marzo se produjo una invasión de polvo del desierto, la famosa calima, que afectó a toda la superficie nacional. En la foto vemos un parque solar de Granada cubierto de polvo. La imagen procede de un video publicado por NIUS Diario de Mediaset. El video completo puede verse en el enlace que figura arriba a la derecha.
Como hemos visto antes, en marzo la contribución eólica ha sido importante y además se cuenta con otras fuentes como, principalmente, la nuclear, cogeneración y ciclos, de manera que el episodio no ha repercutido apreciablemente en el sistema eléctrico.
Sin embargo, en el escenario del ELP para 2050 estaríamos con un sistema sostenido casi exclusivamente con renovables, con una generación solar total que podría llegar a los 120 GW. La superficie ocupada por plantas solares podría superar las 200.000 Ha. Si se produjera un episodio de calima similar al de marzo, el tiempo necesario para limpiar paneles y espejos podría ser de varias semanas. En ese tiempo, es fácil que coincidieran uno o más episodios de calma eólica.
En esta imagen tenemos una transposición de las gráficas de 2022 a una campaña hipotética posterior a 2050.
Conservamos el perfil de las gráficas pero aumentamos las escalas de producción para tener en cuenta un parque de generación renovable de 250 GW, mucho mayor que el actual. Aumentamos también el tiempo de indisponibilidad solar para reflejar un período de limpieza largo.
El efecto combinado de las bajadas solar y eólica sería un vacío de producción de decenas de miles de GWh que consumiría toda la capacidad de almacenamiento diaria y estacional, y conduciría a una situación catastrófica. Esto es un ejercicio numérico muy elemental, pero es una aproximación verosímil si enfrentamos las hipótesis del ELP 2050 con registros climáticos reales. ////
Esta bien plantear metas ambiciosas para la descarbonización pero la planificación energética debe ser prudente y debe contemplar escenarios extremos.