L'apagada, les renovables i les solucions

Molins de vent enmig de torres elèctriques.
03/05/2025
Enginyer naval
4 min

De les fonts de generació elèctrica, n’hi ha que tenen inèrcia i n’hi ha que no. La inèrcia és l’energia que s’acumula en un cos en moviment –si el moviment és lineal, s’expressa per la massa multiplicada per la velocitat al quadrat, i si gira, s'expressa per la massa i la seva distància respecte de l’eix de gir al quadrat, multiplicada per la velocitat angular al quadrat–. L’energia cinètica. Aquesta energia es dissipa amb el temps, però instantàniament tendeix a mantenir-se, tant si la força que s’oposa al gir creix com si decreix. En definitiva, si una turbina hidràulica veu augmentada o disminuïda la força que s’oposa al seu gir, abaixarà o apujarà la velocitat molt poc de manera immediata, a causa de la inèrcia. El mateix passarà amb una turbina de gas d’un cicle combinat.

L’energia renovable eòlica es genera a freqüència variable –funció de la velocitat del vent sobre les pales de l’aerogenerador–, però per injectar-la a la xarxa ha de tenir freqüència fixa, 50 Hz a Europa i 60 Hz als EUA. Per fer-ho, es converteix el corrent elèctric de freqüència variable en corrent continu, i després es torna a ondular a la freqüència fixa de la xarxa. Això es fa gràcies a uns convertidors estàtics en els quals l’energia que s’entrega és independent de la que arriba. En conseqüència, no tenen inèrcia, i les oscil·lacions de la xarxa no es compensen automàticament. En aquest cas, i també en el dels panells solars que generen corrent continu, la xarxa està desacoblada del generador i, per tant, no té inèrcia, a diferència del cas de les turbines hidràuliques o de gas. Si no hi ha inèrcia, la variació de la freqüència no s’autoregula, i el sistema es protegeix desacoblant el generador de la xarxa si s’ultrapassa la tolerància predefinida de freqüència. 

La connexió de generadors de diferents tipus a la xarxa es fa en funció del preu de l’energia en cada moment, definit per l’oferta i la demanda. Si el preu és baix, només s’acoblen els generadors que generen a preu baix, si el preu puja, perquè hi hagi més demanda s’acoblen més generadors amb preus de generació més alts, però no hi ha una vigilància per assegurar que en cada moment hi hagi un mix de generadors connectats amb inèrcia que estabilitzi la xarxa. Aquesta vigilància es podria exercir sense que tingués massa efecte en els beneficis de les utilities (les empreses que fan servir infraestructures de servei públic) que generen energia.

Avui la potència de càlcul és quasi il·limitada. Es pot simular el comportament de la xarxa nacional en diferents condicions de generació i consum. Seria útil revisar-ho per prevenir, a través de proteccions esglaonades, apagades generals com la de dilluns passat.

Hi ha hagut comentaris sobre la utilitat de disposar de bateries connectades a la xarxa o de la possibilitat d’emmagatzemar energia. Seria un avantatge, però aquest és un problema diferent del de protegir la xarxa de la inestabilitat de la freqüència o del voltatge instantani, que és el que ha causat la caiguda del sistema. El sistema s’autoprotegeix per desconnexió si se superen certes toleràncies, i això causa l’apagada, que pot ser massiva si el fenomen s’estén: una desconnexió en causa d’altres.

El que va passar el dilluns 28 d'abril a Espanya ha succeït també en altres estats per raons similars. Les apagades més massives s’han produït a l'Índia i al Pakistan (any 2012), on centenars de milions d’usuaris van perdre l’energia durant dies, i les de més llarga durada al nord-est dels EUA (2003), on recuperar l’energia va trigar setmanes.

La reacció de Red Eléctrica, responsable de la distribució d’energia, va ser ràpida, però s’ha d’evitar que això torni a passar, i es pot fer simulant el seu comportament per poder canviar la configuració de les unitats de producció i, en conseqüència, evitant apagades massives com la patida fa dies. La crítica que es pot fer al pla de seguretat energètica nacional, que té 10 anys i s’hauria d’haver revisat en fa cinc, és que una fallada de freqüència local s’estengui de manera general, 15 GW, el 60% de la demanda en aquell moment. Les proteccions locals han de protegir la xarxa general i confinar la fallada local inicial.

La situació patida va portar a tota mena d’especulacions amb relació a la reacció de les autoritats. En la societat actual, la comunicació és tan important com els fets. Quan té lloc una incidència de la qual es desconeixen les causes, s’han d’evitar les especulacions, perquè poden generar més temor i angoixa en la població. Quan això passa, és inútil proposar solucions abans de tenir un coneixement detallat del problema, però sí que és possible recomanar a la ciutadania mesures per evitar danys i inconvenients majors, com per exemple no utilitzar mitjans de transport elèctrics, trens, metros i ascensors, no fer desplaçaments innecessaris, etc. No es va fer prou, possiblement a causa de la falta d'experiència en aquest tipus d’incidències, però del que hi ha poc dubte és que el comportament de la ciutadania ha estat exemplar. Som un poble civilitzat, i això ha reduït els efectes de la incidència.

El seccionament de la xarxa en illes interconnectades té avantatges per evitar apagades massives, i convindria passar a una connexió –que és possible– de la xarxa ibèrica a l’europea: del 3% actual al 10% ajudaria a evitar-les. En definitiva: simulem l’incident per càlcul, provem solucions alternatives de generació per consums predeterminats, comprovem l’efecte de la incidència i redissenyem la configuració del sistema per minimitzar-ne els efectes. Si identifiquem les incidències, les configuracions inherentment febles poden evitar-se, però cal regular-les en lloc de deixar-les a l’aleatorietat de la connexió per preu a la xarxa dels diferents generadors.

No ha passat res massa greu, però el remei és prendre mesures per evitar la repetició. No cal fer més... ni menys.

stats