El consumidor en el sistema eléctrico
¿Cómo consumimos energía? Posiblemente, esta parte de la cadena sea la que te resulte más familiar, aunque trataremos de aportar nuevos conocimientos para que entiendas mejor las consecuencias que pueden tener para el consumidor final la gestión de la energía y su transformación hasta llegar a nuestros hogares.
Índice
Oferta y demanda de energía eléctrica
El mix energético en el sistema eléctrico
Integración de las energías renovables en el sistema eléctrico
Autoconsumo fotovoltaico y nuevos retos del sistema eléctrico
Oferta y demanda de energía eléctrica
La lección número uno que tenemos que aprender es que, en el sistema eléctrico, la demanda (consumo) y la oferta (generación) tienen que estar siempre en equilibrio. Es decir, no podemos consumir más de lo que las centrales eléctricas son capaces de producir, ni las centrales deben producir más que la demanda existente en ese momento. En el sistema eléctrico, la oferta y la demanda de energía eléctrica deben estar siempre en equilibrio: se consume exactamente lo que se produce.
¿Cómo consumimos energía?
El operador del sistema eléctrico de cada país es el encargado de gestionar que demanda y oferta vayan al mismo ritmo. ¿Cómo lo hace?
Básicamente, existen unos patrones de consumo bastante claros. Si nos centramos en el consumo eléctrico doméstico, vemos que muchos de estos patrones se explican por nuestros hábitos diarios en el hogar. De manera diaria, los picos más altos se suelen producir al anochecer, cuando llegamos a casa después de todo el día y comenzamos a preparar la cena, vemos nuestro programa favorito en la televisión o encendemos las luces para poder ver en nuestros hogares.
Durante la semana, el consumo es mayor los días laborables que los fines de semana.
A nivel de temporada o estación, la época del año en la que menos energía se consume es a finales de verano y principios de otoño, cuando los días aún son largos y las temperaturas son más suaves. En invierno es cuando la demanda aumenta más, al necesitar más luz durante más horas y calefacción para los meses más fríos del año. En verano la demanda suele ser también alta debido a las altas temperaturas y a un uso del aire acondicionado cada vez mayor.
El mix energético en el sistema eléctrico
El operador del sistema eléctrico, encargado de gestionar la oferta, tiene en cuenta esta demanda para ajustar la generación correspondiente que, como hemos mencionado antes, siempre cuadra con la demanda.
¿Qué es el mix energético?
La oferta se compone de diferentes fuentes de generación, lo que se conoce como el mix energético. El mix energético es la combinación de fuentes que se utilizan para generar la electricidad que consumimos en un país o región. Este mix energético dependerá de la disponibilidad de las fuentes de energía de cada zona. Es como una receta donde cada fuente es un ingrediente diferente.
En algunos países puede ser más predominante la energía nuclear, si cuentan con centrales nucleares, y, en otros, las energías renovables, si existe suficiente potencia instalada para satisfacer la demanda y se dan las condiciones adecuadas. Por ejemplo, la energía fotovoltaica suele ganar protagonismo en verano y durante el día, cuando las condiciones atmosféricas son más favorables (ausencia de nubes) y los días son más largos.
Los países también están interconectados entre ellos, por lo que es posible recibir energía desde otras fuentes de generación además de las del propio país.
Para evaluar qué tipo de centrales de generación son necesarias para cubrir la demanda se tienen en cuenta los rangos de hora punta (cuando se produce un aumento significativo de la demanda) y los rangos de hora valle (demanda más estable y baja).
Los sistemas de generación convencionales (incluyendo la generación hidroeléctrica), basados en la inercia rotativa del eje de un generador o en tecnologías muy estables, como las centrales nucleares, permiten cubrir la demanda de manera satisfactoria. También conviene mencionar que algunas fuentes de energía, como la nuclear, permiten salvar la limitación de ubicación que sí tienen las centrales hidroeléctricas, admitiendo ubicar centrales eléctricas en lugares estratégicos, de mayor demanda o de mayor interés económico.
Integración de las renovables en el sistema eléctrico
Sin embargo, todo esto cambió con el cambio de criterio que favorece los sistemas de energía renovable. Desde hace décadas somos conscientes de los efectos negativos que tienen algunas fuentes de energía convencionales. La quema constante de carbón en las centrales térmicas emite grandes cantidades de CO₂, que incrementan el calentamiento global de la Tierra con consecuencias nefastas para la vida en el planeta.
¿Cómo se integran las fuentes renovables en la red?
Como respuesta a este problema de gran relevancia (posiblemente el mayor al que nos hemos enfrentado como seres humanos), se comenzó a planificar una sustitución sistemática de estas fuentes de generación altamente contaminantes por fuentes de origen renovable, mucho menos nocivas para el medio ambiente.
Entre las fuentes de energía renovable vistas anteriormente, dos se imponen con claridad actualmente: la energía eólica y la energía fotovoltaica. Estas dos fuentes de energía suponen ya un gran aporte en el mix energético de múltiples países. A continuación, puedes ver un ejemplo del mix energético de España durante unos días del mes de noviembre. Este tipo de información valiosa nos la comparte Red Eléctrica de España, el operador nacional.
La integración de las energías renovables en el sistema eléctrico y en el mix energético plantea retos por la variabilidad de fuentes como la eólica y la fotovoltaica. ¿La razón? Como habrás pensado, el principal problema de estas fuentes de generación es su tremenda impredecibilidad.
Si los sistemas convencionales nos permiten controlar su producción de manera segura y fiable (al final, la rotación de un eje es fácilmente predecible), los sistemas de generación renovable eólica y fotovoltaica se caracterizan por una alta imprevisibilidad tanto en su generación como en su grado de aportación al sistema.
Autoconsumo fotovoltaico y nuevos retos del sistema eléctrico
Su baja barrera de entrada, tanto a nivel económico como de instalación, hace que incluso muchos usuarios se hayan decantado por la opción de instalar sus propios paneles solares en los tejados de sus casas para consumir la energía procedente del sol de manera más autónoma, creando la tendencia del autoconsumo como solución a posibles problemas de suministro y con el objetivo económico de ganar mayor rentabilidad respecto a depender exclusivamente de la red. El autoconsumo fotovoltaico permite a muchos usuarios generar parte de su propia electricidad en casa, pero también introduce nuevos retos al sistema eléctrico. Por todo ello, cada vez se habla más de flexibilidad del sistema y soluciones como el almacenamiento de energía, que veremos en próximos artículos.
Ideas finales
Bueno, creo que ya está bien por hoy. Espero que te haya resultado de interés y que, cuando vayas a encender la luz, te preguntes de dónde viene esa energía que te permite iluminar tu hogar: ¿viene del viento?, ¿del sol?, ¿o de alguna central nuclear? Si hemos conseguido esto, estaríamos más que satisfechos.