compartimos conocimiento
15 minutos de energía

¿Tiene quince minutos? Embárquese en este viaje al mundo de la energía eléctrica y retome su día con las pilas cargadas de conocimientos.

Los conocimientos que no se comparten, se pierden. Esta es la filosofía de EDP y el motivo que llevó a la empresa a crear la primera universidad corporativa de Portugal. Los empleados de la empresa son alumnos y profesores al mismo tiempo, y el objetivo que se persigue con esta iniciativa es conseguir que todos los conocimientos transmitidos a lo largo de los años entre personas y equipos se conserven y no desaparezcan con el paso del tiempo y el cambio de generaciones.

Algunos profesores de esta universidad han respondido a preguntas que todos hemos escuchado sobre la energía y la forma en la que esta llega a nuestros hogares.

Concédanos quince minutos y le ofreceremos una serie de conocimientos listos para compartirse nuevamente.

La aparición de la electricidad

Todos los hogares e industrias de Portugal y de la mayoría de los países desarrollados disponen ya de energía eléctrica. Fue una de las revoluciones del siglo XX que contribuyó al enorme desarrollo de las sociedades modernas.

Pero para poder llegar al consumidor final en forma de electricidad, la energía debe recorrer antes un largo camino.
 

 

Una corriente continua

La energía eléctrica es un producto muy particular, ya que se tiene que producir exactamente al mismo tiempo que se consume. La electricidad discurre en un flujo continuo sin interrupciones, como un río, y siempre tiene que estar fluyendo, aunque en nuestros hogares podamos encender y apagar los aparatos.

De hecho, cuando enciende una lámpara en su casa, se abre un «caudal» para esa lámpara concreta. Y la cantidad de kWh (kilovatios hora) que se consumen se tienen que producir en algún lugar en ese preciso momento para garantizar que no le falte energía a nadie.

¿Cómo se produce la electricidad?

La electricidad se genera en grandes centros productores, o a traves de recursos de generación distribuída (como paneles solares fotovoltaicos) que varían según la fuente de energía que se utiliza. Por ejemplo...
 

 

Actualmente, EDP tiene 27 GW de capacidad instalada a nivel mundial y utiliza principalmente fuentes de energía renovables: la energía eólica e hídrica representan casi el 75 % del total de la producción. 

¿Sabe cuál es la diferencia de coste entre la producción de electricidad a partir de fuentes renovables (como el viento) y de fuentes no renovables? El carbón y el gas tienen un coste por la materia en sí, pero, obviamente, las fuentes renovables son gratuitas. Sin embargo, existe un coste asociado de inversión inicial en tecnología e infraestructuras de producción para esas fuentes.
 

Nota:
Costes medios variables: costes de producción.
Costes medios nivelados: incluyen la inversión en tecnología (LCOE, por sus siglas en inglés).

  

En la última década, el coste medio nivelado de producción de energía eólica «onshore» (parques eólicos en tierra, a diferencia de los «offshore», que se encuentran en el mar) ha caído en un 50 %. En cuanto a la producción solar, el descenso de los costes ha sido aún más acentuado, con reducciones de entre el 80 y el 90 %. ¿Quiere saber por qué? 
 

¿Cómo se decide qué centros producen en cada momento?

Para responder a esta pregunta, hay que comprender cómo funciona el mercado de la energía. Porque los diversos centros productores, como las centrales termoeléctricas o los parques eólicos, producen en función de la demanda que existe en el mercado, es decir, según las necesidades de la población.

Hacer una gestión eficiente de la electricidad significa garantizar que se produce en cantidad suficiente para satisfacer las necesidades de la población, pero no en exceso, para que no haya desperdicios.

Hasta el año 2007, la gestión de la electricidad en Portugal estaba a cargo de REN. Era esta entidad la que decidía qué centros productores debían estar activos en cada momento. Estos centros productores vendían la electricidad que producían a los países a los que esa energía pudiese llegar. Es decir, los intercambios comerciales de electricidad se limitaban a los países con interconexión. En nuestro caso, se hacían intercambios entre Portugal y España principalmente. Excepcionalmente, también se hacían intercambios con Francia mediante el pago de un «peaje» a España. 

Pero, a partir del año 2007, con la creación del Mercado Ibérico de Energía Eléctrica, nació un mercado libre en la península ibérica y en Europa.

Ahora, al igual que sucede en los mercados accionarios, la energía eléctrica se pone a la venta en una plataforma digital a la que los diversos productores tienen acceso y donde pueden colocar órdenes de compra y venta desde varios países.

En la sala de despacho de UNGE (Unidad de Negocio de Gestión de Energía) hay personas durante las 24 horas del día que actúan como corredores de bolsa. Utilizan una plataforma donde se hacen ofertas de compra y venta de energía en los diferentes mercados disponibles. Hay una sesión diaria de mercado, como una subasta, en la que los productores ofrecen cantidades de energía a un determinado precio, y los compradores hacen ofertas de compra y, posteriormente, otras sesiones de mercado intradía, para ajustes de los programas previamente vendidos.

Berto Martins, Unidad de Negocio de Gestión de Energía de EDP

De las negociaciones que se producen en este mercado, a traves del cruce entre la curva de la oferta y la de la demanda para cada hora de  negociación, son determinados los precios de la electricidad para cada hora del día seguinte.

Todos los productores que hayan puesto a la venta una determinada cantidad de energía eléctrica por un precio inferior al que se haya determinado, la venden y se comprometen a entregársela a quien la haya comprado (en última instancia, al consumidor final). 

De este compromiso de entrega del bien producido (la electricidad), surge la necesidad de garantizar que, en tiempo real, ciertos centros realmente están produciendo. Porque si una empresa vende electricidad en el mercado que después no puede entregar, sufrirá penalizaciones económicas. 

Así que es la central de despacho la que, mediante los resultados del mercado de electricidad, da las órdenes a los distintos centros productores para que generen electricidad y no halla fallos en el suministro de las cantidades vendidas.

El ejemplo del Duero

Zona de balance del Duero: conjunto de centros productores de la zona del Duero

1.    UNGE determina el precio al cual va a venderse la electricidad en función de todos los factores que afectan al coste de producción.

2.    El centro de despacho responsable de la zona de balance va al mercado y vende la electricidad al precio que se ha definido.

3.    Al vender una determinada cantidad de electricidad, la zona de balance del Duero asume el compromiso de producirla.

4.    A continuación, la central de despacho organiza la producción en esa zona de balance y decide qué grupos productores van a entrar en funcionamiento para responder al compromiso de producción asumido.

5.    Se produce la electricidad, que puede consumirse en otro lugar o incluso en otro país.

¿Significa esto que puedo consumir energía producida en otros países?

En la práctica, como el mercado de la electricidad funciona a nivel europeo, es posible que los consumidores portugueses utilicen energía vendida en Finlandia, pero solo si consideramos el asunto desde un punto de vista meramente financiero, como nos explica Berto Martins.
 

 

En cuanto se produce, la electricidad comienza a «correr».

Así que no es casualidad que nos refiramos a la electricidad como «corriente» o «corriente eléctrica». La electricidad propiamente dicha no es un bien estático que pueda guardarse a la espera de ser utilizado. Hay baterías que pueden almacenar una determinada cantidad de energía (química), que luego se transforma en corriente eléctrica. Pero la electricidad en sí se produce y «corre» inmediatamente a través de cables de alta, media y baja tensión hasta que se consume.

Así que cuando una turbina eólica, por ejemplo, genera energía eléctrica, esta se inyecta de inmediato en una red que está diseñada para optimizar la transmisión constante de este producto y minimizar las pérdidas.

... hasta llegar a nuestros hogares

En Portugal, la red de distribución la gestiona EDP Distribuição y se encuentra en permanente actualización y desarrollo. La red está constituida por líneas aéreas y cables subterráneos de alta, media y baja tensión, siendo estos últimos los que llevan la electricidad hasta nuestros hogares a una tensión adecuada para alimentar nuestros aparatos y electrodomésticos. 

Las subestaciones, así como otros equipos, como pueden ser los puestos de seccionamiento y de transformación o las instalaciones de iluminación pública, también son infraestructuras fundamentales de la red. Básicamente, esta red garantiza que la electricidad «discurra» o que se divida en diferentes «caudales» en función del lugar y la necesidad a la que se destina.

El sistema eléctrico que existe en el mundo es altamente sofisticado y permite resolver uno de los problemas que caracterizan a la energía eléctrica y la diferencian de los demás productos: lo que se consume se tiene que producir al mismo tiempo, exactamente en el mismo momento. Cada vez que pulsamos un interruptor y se enciende una luz de nuestra casa, es necesario que, en algún punto, haya una producción con un aumento equivalente a la energía que va a consumir la lámpara que vamos a encender. Y la red eléctrica que existe actualmente puede funcionar de manera activa, en tiempo real, y garantizar todo esto.
José Ferreira Pinto, Dirección de Despacho y Conducción de EDP Distribuição

Esta capacidad de la red de distribución para responder en tiempo real a las necesidades de consumo es algo que requiere sistemas muy desarrollados y altamente tecnológicos. ¿Pero es esto a lo que llaman «red inteligente»? No exactamente.

¿Qué son las redes inteligentes?

Las «smart grids», como también se conoce a las redes inteligentes, son una evolución de las redes de distribución que, como hemos visto, ya son muy desarrolladas de por sí. La diferencia es que las redes inteligentes permiten el funcionamiento armonioso de varios tipos de producción y de consumo de electricidad, como explica José Ferreira Pinto.
 

 

La red eléctrica inteligente es una pieza fundamental para garantizar que todo el rompecabezas actual de productores y consumidores funcione y que tengamos varios participantes y dispositivos que funcionen en sintonía. 

Para los clientes, el principal beneficio de las redes inteligentes es que les permiten acceder a una serie de nuevas facilidades (como el uso de vehículos eléctricos o la producción de energía en los hogares mediante paneles solares) y convertirse ellos mismos en centros de decisión. 

Porque con la aparición de las redes inteligentes, el cliente pasa a tener un papel clave: deja de ser únicamente consumidor y pasa a convertirse también en productor (lo que denominamos «prosumidor»). De esta forma, se convierte en un elemento que contribuye de manera fundamental a que la propia red funcione y maximice toda la energía que vamos a utilizar en el futuro.

Con el aumento de la producción de energía a partir de fuentes renovables, surgió un reto adicional: si estas fuentes no producen electricidad justo en el momento en el que las personas necesitan consumirla (por ejemplo, puede haber mucho viento por la noche, cuando la gente duerme), ¿cómo podemos garantizar que no desperdiciamos la energía producida por esas fuentes no contaminantes? 

Lo ideal sería poder almacenar la energía del sol o del viento de alguna manera…  o, al menos, poder aprovechar los momentos en los que se produce de forma abundante pero la gente no la consume, ¿verdad? 

¿Aún no se puede almacenar la energía para utilizarla posteriormente?

Actualmente, se puede almacenar energía para consumirla más adelante, algo esencial si se tiene en cuenta la imprevisibilidad de las fuentes de energía renovables, que se utilizan cada vez más.
 

Básicamente, la idea sería tomar un determinado «caudal eléctrico» y, en lugar de dejarlo correr, mantenerlo almacenado para que se liberara más adelante. Como hemos visto, esto no es posible con la electricidad, pero sí con las fuentes de energía que la producen. El principal método de almacenamiento de energía en Portugal radica en el uso de presas y sistemas de bombeo.

En realidad, cuando se almacena agua en un embalse, lo que se hace es almacenar energía que puede consumirse más adelante. Y la capacidad de almacenamiento de energía en forma de agua aún es mayor si hay instalados sistemas de bombeo. 

El bombeo es el proceso mediante el cual el agua que ya ha pasado por la presa se bombea nuevamente al pantano y queda allí almacenada hasta que se descarga nuevamente para producir más energía. 
 

Además de reutilizar el agua para producir más electricidad, el bombeo también capitaliza el uso de energía limpia (fundamentalmente eólica), lo que minimiza el desaprovechamiento. Es decir, en momentos de mucho viento en los que la energía producida por las turbinas excede las necesidades de consumo existentes, dicha energía se puede utilizar para mover las bombas de las presas que devuelven el agua a los embalses en lugar de desperdiciarse. De esta forma, se logra una doble rentabilización energética.

Por supuesto, también pueden utilizarse baterías para almacenar la energía. Sin embargo, la tecnología actual aún no permite almacenar grandes cantidades de energía de esta manera, ni tampoco durante mucho tiempo.  Por ello, las baterías tienen, en los países en los que ya operan, una función más específica: más que proporcionar energía para el día a día en grandes cantidades, ayudar al sistema en caso de fallo, o transfiriendo la energía de horas de menor demanda para horas de mayor demanda.

Existen varias tecnologías que permiten el almacenamiento de electricidad para su consumo posterior. Pero está claro que el método más importante que existe actualmente es el almacenamiento hídrico, reforzado por el bombeo en aquellas presas en las que exista esta posibilidad. EDP ha invertido en plantas de bombeo en algunos de sus centros hídricos, y estas funcionan con normalidad. En lo que respecta al almacenamiento con baterías, EDP supervisa proyectos de investigación, pero todavía no utiliza esta herramienta en su día a día.
Carlos Mata, Unidad de Negocio de Gestión de Energía de EDP

Es interesante constatar que la electricidad que llega a nuestros hogares es el resultado de la combinación de distintas fuentes de energía, ya sean renovables o no. Cuando encendemos la televisión, se abre un caudal de electricidad que se ha producido en varios centros de producción, en aquellos en los que resulta más rentable y sostenible producir cada hora, ya sea a partir de energía eólica, solar, termoeléctrica, etc. 

Como ya hemos visto, la proporción de energías renovables en el conjunto de activos de EDP, y de los sistemas electricos en general, es cada vez mayor. Lo que contribuirá a proteger el medioambiente y permitirá producir electricidad con un coste variable igual a zero.

Esto puede plantear escenarios muy interesantes para todos nosotros. Como la posibilidad de adquirir «paquetes de energía» (como se hace con las tarifas de telefonía móvil) y disfrutar de ellos en función de nuestras necesidades, en lugar de pagar la electricidad según los kWh consumidos.

Veremos qué sorpresas nos aguardan en el futuro, pero el camino de las energías renovables ya lo recorren varios productores de electricidad de todo el mundo, entre los que se incluye EDP. Por el planeta y por todos nosotros.