Els punts sobre les is. Reflexions sobre el Blackout

S’ha acusat injusta i intencionadament a les renovables en general i a la fotovoltaica en particular de ser les causants de l’apagada general que vam viure el 28 d’abril a tota la península ibèrica. I és fals. 

Fem primer una prèvia de conceptes que ens ajudaran a entendre el context del problema i les possibles solucions:

Hi ha generadors que aporten inèrcia al sistema (síncrons) i generadors que no aporten inèrcia al sistema (asíncrons). La nuclear, cicles combinats, carbó i hidràulica, per la seva naturalesa (grans generadors rotatius) son dels primers, aporten inèrcia. L’eòlica tradicional no aporta inèrcia, però els aerogeneradors més moderns sí que aporten inèrcia (son síncrons).

La fotovoltaica connectada a Espanya és principalment sense inèrcia, es connecta de forma asíncrona. Si la xarxa cau o aquesta és inestable (per freqüència i tensió anormals), es desconnecta i deixa de funcionar. És el que es coneix com a “grid-following”, segueix la xarxa.

Això no vol dir, però, que la fotovoltaica no pugui operar aportant inèrcia. És un tema de configuració electrònica, i al mercat podem trobar fotovoltaica que aporta inèrcia, que funciona de forma síncrona, és «grid-forming», creen xarxa. I això fa temps que s’utilitza. No a Espanya, encara, però sí a altres països i regions com Austràlia o Califòrnia, on per l’alta penetració de la fotovoltaica i la naturalesa de la seva xarxa (poc mallada, amb grans distàncies) fa temps que van veure la necessitat d’implementar fotovoltaica amb inèrcia. A Alemanya, per exemple, també s’estan implementant sistemes de fotovoltaica i bateries amb inèrcia, perquè allà ja tenen més de 100GW de fotovoltaica (el doble que a tota Espanya!) i els permet operar el sistema amb normalitat. 

Amb les bateries passa el mateix que amb la fotovoltaica: la seva electrònica es pot configurar perquè aporti inèrcia (grid forming) o no (grid-following). Les bateries que fins avui s’han a instal•lat a Espanya han estat principalment sense inèrcia, perquè el mercat i la regulació no permet encara que aquestes puguin aportar tots els serveis de regulació de xarxa que en altres països ja s’està utilitzant. 

A Suècia, per exemple, que té una xarxa amb grans distàncies, ja van apostar perquè les bateries puguin ajudar a estabilitzar la xarxa. Els nostres socis de SUD a Suècia (Soltech) tenen molts projectes que combinen fotovoltaica i bateries funcionant amb electrònica d’inèrcia, i he pogut visitar alguns d’aquests parcs. Funcionen amb normalitat, i l’operador els paga per donar aquest servei a la xarxa.

Veiem doncs, que és rotundament fals que la fotovoltaica no pugui aportar estabilitat al sistema. A Espanya, però, i fins ara, no s’ha apostat per aquest tipus de fotovoltaica, i ha estat perquè no s’han donat els condicionants per fer-ho (ni normativa, ni protocols ni incentius).

La prova més evident que la fotovoltaica pot aportar estabilitat i generar xarxa és el que hem vist en totes aquelles cases que en la seva instal•lació fotovoltaica tenien un sistema de backup amb bateries: van funcionar perfectament en mode illa durant les hores que va durar l’apagada. 

Anem ara a analitzar la situació que teníem just en el moment del blackout:

La potència fotovoltaica que estava connectada a la xarxa en aquell moment representava poc més del 53% de la generació, i era, com hem vist abans, sense capacitat d’aportar inèrcia. Què teníem que pogués aportar inèrcia? Doncs bàsicament: 9,36% d’hidràulica; 4,82% de cicles combinats, 10% de nuclear.

Teníem llavors prou inèrcia al sistema? Massa fotovoltaica? Això és feina de l’operador del sistema (REE), que és qui gestiona això diàriament. Aquí cal dir que la generació no s’improvisa, es planifica el dia abans i l’operador sap amb antelació quines plantes de generació entraran al sistema. També cal dir que anteriorment ja hem viscut amb dies de generació manoritàriament renovable i no va passar res. El passat 16 d’abril, per exemple, durant hores es va generar més electricitat amb renovables que la que s’estava consumint. Com es va poder fer? Perque al mateix temps exportàvem a Portugal, França i Marroc, per tant hi havia més generació convencional (amb inèrcia) que compensava aquestes exportacions alhora que donaven estabilitat a la xarxa.

Tinguem en compte, també, que l’operador, quan s’ha vist que en el sistema hi havia massa generació sense inèrcia, pot aturar parcs eòlics i fotovoltaics, el que es coneix com a Curtailment. Ens els darrers mesos ja hem vist molts episodis en que s’han desconnectat aquestes plantes renovables per matenir l’estabilitat de la xarxa. Aquest és també un dels motius que fan que les bateries siguin ara tan necessàries, per no desaprofitar tota aquesta energia caiguda del cel. També s’hauria de poder aprofitar per generar hidrògen verd, un vector energètic que ajudarà a descarbonitzar la gran indústria i els tranport de gran tonatge (vaixells, avions). A continuació veiem dos episodis de Curtailment en parcs eòlics:

Que va passar, doncs, el dilluns 28 d’abril a les 12:33? 

S’està investigant, i pel que diuen tardarem setmanes o mesos a saber-ne la causa exacta. No és evident analitzar amb tant de detall què va passar exactament durant els milisegons en que es va desencadenar tot. Convé ser molt prudents, i el que apunto a continuació és només una suposició, del que em diu el sentit comú, i segurament seria pertinent guardar silenci, però amb les ausacions i arguments que estem sentint aquests dies, em veig amb la obligació d’aportar-hi aquestes reflexions:

Què ha dit de moment REE? 

Que a la zona sudoest de la península (per extremadura) hi van haver dos incidents consecutius (en nomes 1,5 segons) que es poden associar a una perdua de generació que (diuen) podrien ser dos plantes fotovoltaiques, perquè en aquella zona n’hi ha. També, dic jo, en aquella zona tenim la central nuclear d’Almaraz, que aquell dia estaria operant. Per què no pot haver estat la nuclear? En fi, s’ha apuntat a aquestes dos plantes fotovotaiques, i veurem quan se sàpiga si eren o no aquestes.

En qualsevol cas, té sentit dir que la causa de l’apagada va ser la fotovotaica en general o aquelles dues plantes fotovoltaica en particular? Crec que no té cap sentit. M’explico:

Si hem quedat que la fotovoltaica que hi havia connectada en aquell moment no pot aportar inèrcia al sistema, per què ara l’acusen d’haver desestabilitzat el sistema? Que no se sabia abans? És clar que se sabia. I per què s’acusa la fotovoltaica? És, fent el símil amb el futbol, com acusar el defensa de no haver marcat un gol. No era la seva funció.

A mi em sembla que algú, l’operador dels sitema (REE), o l’empresa distribuidora de la zona (Iberdrola) no va fer bé la seva feina, o que algun mecanisme de control de la xarxa va fallar. Les plantes fotovoltaica que es van desconnectar just en el moment no ho van fer per decisió pròpia, sinó, o bé perquè l’operador (o el sistema) les va desconnectar o bé perquè la xarxa (pel que fos, i aquí hi hauria la causa real) no estava en condicions, i la fotovoltaica, com s’ha vist, que és «grid-following», es va desconnectar. En qualsevol cas, tampoc s’explica que per la desconnexió de dues plantes fotovoltaiques caigui tot el sistema. Alguna cosa del sistema de control va fallar, i això hauria de ser extern a les plantes fotovoltaiques. Mal sistema tindriem si per dues plantes fotovoltaica cau i provoca un zero total. Anteriorment s’ha vist que desconnectant abruptament una central nuclear el sistema ha sabut gestionar la situació sense provocar cap incident. Per què ara amb dues plantes fotovoltaica hauria de funcionar malament?

La fotovoltaica desconnectada és la conseqüència del problema, no la causa, i aquest matís és clau. Alguns miren (assenyalen) el dit (la fotovoltaica), quan haurien de mirar la lluna (la gestió de la xarxa).

I què hem de fer a partir d’ara, per evitar un nou blackout?

Alguns aprofiten el moment per desinformar i demonitzar les renovables. Diuen que cal aturar el desplegament de les renovables i allargar la vida de les plantes nuclears, que sense elles el sistema no pot ser fiable. Aquí obrim un parèntesis per la nuclear: per què hi havia tan pocs reactors funcionant? Algun reactor estava en tasques de manteniment (aprofiten periodes de poc consum a la xarxa, com tenim ara a l’abril), però d’altres estaven aturats perquè el preu de l’electricitat era massa baix i no els sortien els números; preferien aturar les plantes. Per això volem allargar la seva vida útil, per tenir-les aturades? 

Aquí també cal dir que la nuclear tradicional (la que tenim instal·lada) tampoc té la capacitat d’estabilitzar la xarxa com tenen els cicles combinats o l’hidràulica (que són principalment les que han permès restablir el sistema). Ho fan, però no amb la mateixa resposta i rapidesa que els cicles combinats i la hidràulica. En definitiva, que tampoc seria la millor opció per estabilitzar la xarxa. Les noves generacions de reactors nuclears sí que tenen una millor resposta a l’estabilitat de la xarxa, però com veurem a continuació, tenim alternatives més barates i segures, i sense deixar residus milers d’anys com a herència, ni haver de dependre d’un urani que ve de lluny. Per mi no és una opció, tenint les renovables. La nuclear no pot competir, ni en preu ni en característiques que tenen les nenovables.

Algun reactor estava en tasques de manteniment (aprofiten periodes de poc consum a la xarxa, com tenim ara a l’abril), però d’altres estaven aturats perquè el preu de l’electricitat era massa baix i no els sortien els números; preferien aturar les plantes. Per això volem allargar la seva vida útil, per tenir-les aturades?

I la hidràulica, no hi podria haver algun generador més operatiu aportant inèrcia, ara que tenim els pantans plens? Doncs sembla que els gestors d’aquestes plantes preferien esperar a turbinar l’aigua a que el preu fos més alt. En tot cas, caldria preguntar-ho a REE.

Què cal fer? Doncs evidentment no deixar de fer la transició energètica. Cal seguir implementant renovables, però deixant que tinguin un paper actiu en l’estabilitat de la xarxa, perquè ho poden fer. Cal fotovoltaica amb “grid-forming” i bateries a tota escala (a les cases per absorbir els excedents de l’autoconsum i aplanar els consums de nit), i a gran escala, perquè puguin oferir els serveis d’estabilitat de la xarxa, aportant la inèrcia allà on calgui. De fet, no ens calen les nuclears, ni el gas, un cop tinguem això desplegat. El 100% renovable és totalment possible, i tant.

I cal, també, apostar per un model de renovables diferent. A Espanya s’ha optat fins ara per un model de grans plantes connectades a la xarxa de transport, i poca per petita xarxa i autoconsum (relació de 80 a 20), mentre a altres països d’Europa la relació és al revés (20% en grans plantes i 80% en autoconsum i petita xarxa).

Cal apostar per un model més descentralitzat, microxarxes que estiguin connectades amb la xarxa principal, però que en cas de fallada general puguin funcionar aïllades, com ho han fet les cases que tenies fotovoltaica amb bateries i backup. El diari Ara explicava el cas d’aquest poble de la península que va esquivar l’apagada gràcies a disposar d’una micro-xarxa.

Calen més comunitats energètiques, xarxes que estiguin interconnectades però que alhora puguin operar de manera aïllada. Pobles, barris, urbanitzacions, i polígons industrials que s’articulin al voltant d’aquestes xarxes dotades de fotovoltaica amb bateries grid-forming, quedarien així «vacunades» contra un altre blackout.