NOCIONES ELEMENTALES (I). INTRODUCCIÓN
Sobre el Salto de Chira se han dicho, se dicen y se dirán muchas cosas, porque el tema se presta al debate. Pero hay dos cuestiones que desde nuestro modesto punto de vista no admiten discusión y que son la legalidad de la actuación y la solvencia técnica.
Hace ya 9 años un texto legal dejó por escrito los argumentos que refrendan lo expresado anteriormente, concretamente el artículo 5 de la Ley 17/2013 que en su apartado 1 recoge el siguiente literal: “En los sistemas eléctricos insulares y extrapeninsulares las instalaciones de bombeo tendrán como finalidades principales la garantía del suministro, la seguridad del sistema y la integración de energías renovables no gestionables. En estos casos, la titularidad de las instalaciones de bombeo deberá corresponder al operador del sistema”.
Creemos que el texto es lo suficientemente lúcido y concreto para no dejar ningún género de duda de la legalidad de que el operador del sistema tenga que ser el titular de la instalación, pero sin embargo quizás genere cierta incertidumbre, por desconocimiento de la materia, los conceptos: “garantía del suministro, seguridad del sistema e integración de energías renovables no gestionables”. Por esta razón creemos que sería acertado dedicar una serie de intervenciones a aclarar lo que significan estas cuestiones, para que no se aludan a futuribles técnicos que están completamente alejados de la realidad.
En cualquier sistema eléctrico siempre debe de existir un equilibrio contumaz entre la generación y la demanda y esto debido a diferentes cuestiones, pero fundamentalmente al hecho de que la frecuencia y la tensión se tienen que mantener constantes dentro de unos valores, porque de no ser así, las instalaciones y los dispositivos conectados, correrían peligro en su integridad física. Este hecho denominado estabilidad dinámica, aunado con que la electricidad a nivel industrial no se puede almacenar en dispositivos estáticos, requiere que en cada momento estén funcionado los generadores necesarios para cumplir este propósito. Pero es que, además, se necesita que estos generadores puedan ir variando lo que producen para que se vayan ajustando a las variaciones de la demanda. Este hecho se conoce como gestionabilidad de la generación.
La estabilidad dinámica con lleva que, si hay una avería en uno de los grupos que está generando y se desacopla, se produce un desequilibrio entre generación y demanda que hay que solventar rápidamente por el bien de la integridad del sistema. Pero ocurre que arrancar un grupo desde cero, conlleva un tiempo que es inadmisible desde el punto de vista de la estabilidad, lo que obliga que se tengan grupos arrancado, funcionando con el mínimo técnico, dispuestos para coger la carga en caso de que otro de ellos se averíe. Es lo que se conoce como potencia rodante.
Hoy en día, las centrales de Gran Canaria funcionan perfectamente desde el punto de vista de la mencionada estabilidad dinámica, pero no así desde el punto de vista medioambiental, ni desde el punto de vista de independencia energética, ni desde el punto de vista económico, porque son altamente contaminantes, existe una dependencia exorbitada de los países productores de combustibles fósiles y son tremendamente caras.
Afortunadamente, por nuestra situación geográfica, somos un lugar privilegiado desde el punto de vista de los recursos renovables y así tecnologías como la eólica o la fotovoltaica pueden acudir en nuestra ayuda para solventar nuestros problemas de generación eléctrica. Pero como suele ocurrir, todo en la vida no es perfecto y las renovables tampoco, teniendo un déficit muy importante y que consiste en que son tecnologías no gestionables. Efectivamente, estas generaciones dependen de la cantidad de viento y de sol que hay en cada momento, por lo que la generación se convierte en una cuestión aleatoria e incontrolable que impide cualquier utilización directa.
NOCIONES ELEMENTALES (II). GARANTÍA DEL SUMINISTRO.
La garantía del suministro en un sistema eléctrico hace alusión al hecho de mantener la calidad de éste aún en condiciones adversas. Estas condiciones adversas se pueden manifestar fundamentalmente de dos formas posibles: Mediante cortocircuitos en las instalaciones de transporte y distribución o por desconexión intempestiva de algún grupo del sistema de generación.
A igual que en las casas existen protecciones para cuando hay un cortocircuito aislar la avería y salvaguardar la integridad de las personas y las instalaciones, en las redes de transporte y distribución ocurre lo mismo, de tal forma que, si hay una avería en la zona de Maspalomas, se aísle automáticamente esta zona, permitiendo que el resto de la isla continúe con el suministro. Para que esto pueda suceder, en el sistema de generación debe de haber grupos del tipo A que, entre otras cuestiones, sean capaces de proporcionar las elevadas corrientes de cortocircuito para que las protecciones actúen. En la actualidad no existe problemas con esta cuestión porque todos los grupos de combustibles fósiles son de tipo A, pero en el futuro, con una alta penetración de renovables, se crea el problema de que ni la eólica, ni la fotovoltaica, ni los acumuladores estáticos se pueden comportar como estos, surgiendo una cuestión capital para evitar que cualquier avería en un punto de la isla, colapse el sistema en su totalidad. Existen renovables que pueden funcionar como generadores tipo A, como son la geotérmica de alta entalpía, la termosolar, la biomasa y por supuesto la hidráulica en modo turbinación. Dado que las renovables mencionadas, tienen difícil cabida en nuestra isla, solo nos queda como solución para sortear esta comprometida exigencia, la de utilizar centrales hidroeléctricas reversibles de bombeo puro, como es el caso del Salto de Chira, siempre y cuando partamos de la base que queremos dejar de utilizar generación con combustibles fósiles.
En una entrega anterior hablamos de la potencia rodante y la definíamos como el hecho de tener máquinas arrancadas en su mínimo técnico dispuestas a coger la carga de cualquier grupo que nos falle en las centrales o en las instalaciones de renovables. En este punto hay que observar que este planteamiento puede no ser del todo eficaz, porque dependiendo de que grupo se trate el estatismo intrínseco a él nos puede llevar a una respuesta demasiado lenta para nuestros intereses. Así un grupo de vapor tendría una respuesta muy lenta porque para subir carga hay que aumentar la presión de la caldera y esto se consigue encendiendo más quemadores y subiendo la temperatura de la misma. En cambio, una turbina de gas, funcionando con gasoil, es mucho más rápida porque aumentando la entrada de combustible se aumentan las prestaciones de la misma y éste es un proceso más diligente. Lo que ocurre en ambos casos es que se tienen que tener arrancadas y consumiendo combustible de una manera onerosa y nada eficiente desde el punto de vista económico (mediante cálculos estimativos ese gasto puede rondar los 20 millones de euros anuales, solo en Gran Canaria).
Supongamos ahora que tengamos un dispositivo que actúa de manera inmediata (simplemente abriendo una compuerta), que no produce ningún gasto por permanecer a la espera y vigilante y que es capaz de coger la carga de una manera muy rápida, tendríamos la solución óptima para nuestras necesidades. Este dispositivo existirá en un plazo relativamente corto y es el Salto de Chira en modo turbinación.
En esta entrega se ha vista como influirá el Salto de Chira en la garantía del suministro y tan solo con estas características ya tendría más que justificada la necesidad de su aparición.
NOCIONES ELEMENTALES (III). SEGURIDAD DEL SISTEMA.
Aunque si bien la seguridad del sistema está muy ligada a lo comentado en la parte anterior de la garantía del suministro, aquí nos vamos a referir más a la cuestión de la estabilidad dinámica en cuanto a garantía de integridad física de las instalaciones y sistemas acoplados en cada momento.
La seguridad de los elementos conectados a un sistema eléctrico vendrá determinada por la velocidad que este tiene para aislar los regímenes transitorios en momentos de avería, pero también por la calidad de los parámetros que existen en los momentos de estabilidad en el mismo. En todo sistema eléctrico existen dos parámetros fundamentales que lo definen y que son la tensión y la frecuencia. Cuanto más estables sean estos parámetros menos repercusiones negativas sufrirán los dispositivos conectados y por tanto su vida útil será la mayor posible.
La estabilidad en tensión y frecuencia viene determinada por el equilibrio existente entre la generación y la demanda. Cuando está esta equiparada la tensión y la demanda alcanzan sus valores nominales. Si hay más generación que demanda, los parámetros aumentan de valor. Si hay más demanda que generación disminuyen. Para conseguir esto y dado que la demanda en principio es incontrolable la generación se tiene que ir amoldando a las necesidades de la demanda. Esto con grupos de combustibles fósiles es muy sencillo porque todos pueden variar la generación que producen, es decir, son gestionables. Pero en cambio con la eólica y la fotovoltaica esto no ocurre dado que son tecnologías no gestionables y por tanto aleatorias. Hasta ahora se ha buscado un mix entre las energías gestionables y las no gestionables que permita salir del paso de tal forma que las gestionables regulen no solo la demanda sino también las variaciones de las no gestionables. Sin embargo, esta solución significaría perpetuar “sine die” la utilización de combustibles fósiles, cuestión que no es asumible.
Sin embargo, existe un sistema que puede aportar mayores rangos de gestionabilidad para atemperar la aleatoriedad de las renovables y que son las centrales hidroeléctricas reversibles. Estos dispositivos en modo turbinación pueden sustituir a los grupos de combustibles fósiles en el lado del mix gestionables, pero es que además pueden aportar la gestionabilidad también en modo bombeo al crear una demanda ficticia que además se puede gestionar aumentando o disminuyendo lo que en cada momento se bombea. Si a esto le sumamos que el funcionamiento se puede llevar a cabo en modo bombeo y turbinado a la vez (unos grupos bombeando y otros turbinando) y además que su respuesta a las variaciones es prácticamente inmediata, tenemos el sistema óptimo para conseguir que la eólica y la fotovoltaica no distorsionen la seguridad del sistema por encima de umbrales no asumibles.
El Salto de Chira con sus seis grupos de 33MW reversibles ofrece estas prestaciones, esenciales para el actual y futuro sistema eléctrico de Gran Canaria.
NOCIONES ELEMENTALES (IV). INTEGRACIÓN DE RENOVABLES.
Cuando hablamos de la integración de las energías renovables en el sistema eléctrico hacemos referencia al porcentaje de estás que pueden entrar en aquel, sin que sufra distorsiones inasumibles.
Lo que mucha gente no termina de asimilar es que nosotros no podemos conectar una televisión o un frigorífico a un aerogenerador directamente porque terminaríamos quemándolo. Esto es debido a que las variaciones en tensión y frecuencia que se producen son tan elevadas que la integridad del dispositivo no lo soporta. Es esta la razón por la que es necesario hacer convivir a las renovables no gestionables con otros sistemas que le proporcionen la gestionabilidad de la que adolecen. De momento, la solución que se ha encontrado, es admitir un máximo del 50% de energía no gestionable para que el otro 50% gestionable sea capaz de manejar todo el sistema. Obviamente esta solución nos lleva a desechar un sistema 100% renovables, cuestión que no es asumible en absoluto.
Por lo que hemos visto hasta ahora, cualquier sistema eléctrico debe de tener, entre otras, dos premisas básicas para su funcionamiento: Generadores de tipo A y alguna manera de gestionar la generación para adecuarla a la demanda. Con la tecnología existente en la actualidad, solo hay una manera para que un sistema 100% renovables pueda cumplir las dos exigencias anteriores y no es otra que la integración en el sistema de centrales hidroeléctricas reversibles. El ejemplo real y palpable de lo que decimos es el sistema de Gorona del Viento que con 5 aerogeneradores y un sistema de bombeo puro ha sido capaz de estar 25 días funcionado con una generación 100% renovable.
Veamos una de las posibilidades en que se puede implementar este sistema.
Supongamos que tenemos un sistema que demanda en un momento dado 50 MW y tenemos unos eólicos que producen 100 MW. Con el sistema actual solo podríamos utilizar 25 MW como máximo porque el resto tendría que ser grupos de combustibles fósiles. Por tanto, tendríamos que parar (y por lo tanto desperdiciar) ¾ parte de la producción eólica. Pero ahora supongamos que tenemos un bombeo como el Salto de Chira. Nosotros podríamos destinar los 100 MW a bombear agua y a la vez 50 de esos 100 destinarlos a turbinar produciendo la energía de la demanda. De esta forma tendríamos un sistema 100% renovable, se estaría utilizando el 100% del potencial del eólico, se estarían destinando 50 MW a acumular agua en el depósito superior para cuando deje de soplar el viento y todo esto con unos generadores tipo A como son las turbinas del bombeo.
Obviamente este no es la única manera de operar un bombeo, la versatilidad y las posibilidades que ofrece el hecho de tener turbinas-bombas reversibles y que el conjunto pueda funcionar en cortocircuito hidráulico (bombeando y turbinando a la vez) le confiere un potencial inigualable para permitir la máxima penetración de renovables.
Obviamente un sistema como Gran Canaria no le basta con un solo bombeo como el Salto de Chira, pero no cabe duda que es un salto cualitativo y cuantitativo sin parangón para poder encaminarnos a un sistema 100% renovable en nuestra isla.
NOCIONES ELEMENTALES (V). CONCLUSIÓN.
En estas pocas entregas de “Nociones Elementales” y en los comentarios surgidos, hemos podido ver como se gestó todo el proyecto. Entre los hitos más destacados podemos resaltar:
- La tramitación administrativa del proyecto de construcción de las instalaciones correspondientes a la Central Hidroeléctrica de Bombeo de Chira-Soria fue iniciada por UNELCO Generación en 2013, siguiendo la tramitación iniciada en 2007 con la presentación del anteproyecto de la instalación.
- El 6 de mayo de 2014 fue publicada en el Boletín Oficial del Estado la Orden IET/728/2014, de 28 de abril, del Ministerio de Industria, Energía y Turismo, por la que se resuelve aceptar la renuncia presentada por UNELCO a la ejecución de la Central Hidroeléctrica de Bombeo de Chira – Soria e imponerle la obligación de transmitir al Operador del Sistema Eléctrico el Proyecto y, en su caso, las instalaciones de la referida central.
- El 17 julio 2015 la Junta de Gobierno del Consejo Insular de Aguas de Gran Canaria adoptó acuerdo por el que acepta la subrogación como concesionaria de REE en la Concesión Administrativa de las “Aguas Embalsadas y Vaso de la Presa de Chira con fines Hidroeléctricos”. El 15 octubre 2015 se celebró el acto de firma de la cesión por parte de UNELCO a REE ante el CIAGC.
A partir de aquí se llevan a cabo todos los procesos administrativos pertinentes para poder llevar a cabo el proyecto y todo perfectamente ajustado a derecho tanto en España como en Europa.
Estando en esta vorágine de trámites administrativos y ya en 2019, sale una directiva europea que provoca una cierta desarmonización, en principio, entre la normativa europea y la española. Inmediatamente el estado español presenta las alegaciones correspondientes para deshacer esta inconsistencia, que ha día de hoy aún no ha tenido respuesta.
Es en este impás en el que se presenta una demanda oportunista que también está en vías de resolverse.
El ingrediente esencial por el que la normativa española permite que el operador del sistema pueda ostentar la titularidad del Salto de Chira radica en el siguiente literal: “que en los sistemas eléctricos insulares y extrapeninsulares, las instalaciones de bombeo cuya titularidad corresponda al Operador del Sistema Eléctrico, deben tener como finalidades principales la garantía del suministro, la seguridad del sistema y la integración de energías renovables no gestionables”.
En estas entregas también hemos podido exponer algunas cuestiones relativas al cumplimiento de la instalación en las finalidades de “garantía del suministro, seguridad del sistema e integración de energías renovables no gestionables”, por lo que este bombeo, en concreto, responde a los requerimientos de la normativa española y tenemos la certeza que en breve lo hará con el total de la normativa europea.
De todas formas, si por un casual, el operador del sistema tuviera que dejar de ser el titular de la instalación y debido a la finalidad esencial de la misma el sistema de Gran Canaria, no dudamos que el proyecto se llevaría a cabo sin dilación, con otra titularidad, pero con la explotación por parte del operador del sistema, tal y como ocurre en la actualidad con Gorona del Viento.
