Los smart grids mataron a la estrella nuclear

Una de las típicas falacias que se suelen utilizar en el debate energía nuclear-energía renovables es ésta:

La gente no enciende la lavadora cuando sopla el viento.

Pues resulta que ese es el futuro: que la gente ponga la lavadora cuando sopla el viento. O dicho en general, que la gente consuma energía cuando ésta se produce. ¿Cómo se consigue ésto? Mediante lo que se denomina un smart grid.

Podríamos traducir smart grid apropiadamente como "red de distribución inteligente". Por inteligencia se refiere a que en nuestro hogar tenemos un dispositivo (el habitual contador que pasa a ser un smart meter o "contador inteligente") que nos informa en cada momento de a qué precio está la energía que consumimos. No sólo visualmente, sino que informa a través de un protocolo informático. Y además, con los aparatos eléctricos y electrónicos adecuados, permite utilizarlos en los momentos en que éste consumo nos es más favorable, de forma inteligente, con lo que podemos ahorrarnos bastante dinero. Como relata un usuario de ésta tecnología al New York Times:

“I’m saving a ton of money,” said Mr. Kieken, a Web page developer — $900 in the last 14 months. He has discovered that at odd times at night, the utility will pay him to use electricity, a quirk previously obvious only to wholesale customers.

Os estaréis preguntando ¿cómo puede ser posible que en ciertos momentos ¡incluso te paguen por gastar electricidad! ¿No es absurdo? No, no lo es. Para entenderlo, basta con unas pequeñas nociones sobre cómo funciona el sistema eléctrico. Para empezar, podéis echar un vistazo a la curva de demanda eléctrica en Red Eléctrica Española un día cualquiera. Yo voy a fijarme en la del día de escribir este artículo, pero no debería variar mucho:


Como podéis observar, la demanda no es una constante. Hay momentos del día en los cuales consumimos mucha electricidad, y momentos en los que consumimos mucha menos. Y hablo tanto de consumidores particulares (residentes) como de empresas de todos los tamaños. Durante la noche cae mucho para, a las 8 de la mañana, volver a dispararse el consumo. Lo importante de este gráfico, lo que preocupa a los responsables de la generación de energía eléctrica son los picos de consumo y los valles de consumo. Los picos, porque la red debe ser capaces de transportar y suministrar tanta energía como la marcada en ellos. Los valles porque marcan el consumo mínimo, la energía que siempre es necesario disponer.

En las empresas, sobre todo en las grandes empresas, lleva ya tiempo funcionando un sistema de tarificación por demanda. En los momentos en que hay poca demanda, la energía se oferta más barata, y en los que hay mucha demanda, se oferta más cara. Esto provoca que los grandes consumidores de electricidad les interese consumir energía en periodos valle. ¿Habéis oido hablar del 5º equipo? Es un turno para que las fábricas trabajen 24 horas al día, 7 días a la semana. Es un turno bastante polémico, porque los festivos ("fines de semana") te pueden tocar en cualquier momento de la semana (por ejemplo trabajas 8 días en cada turno —mañana, tarde y noche— y libras otros 8 días. En los años 80 hubo bastantes movidas sindicales a cuenta del 5º equipo aquí en Vitoria (especialmente en Michelín), pero al final el modelo se impuso. Y se impuso porque para una empresa con un gasto energético como el de Michelín, el ahorro era enorme. También conozco casos en acería, donde las coladas de fundición se realizan por las noches y los fines de semana.

Bien todo este rollo viene a que éste modelo no es casual. Las empresas tienen ese incentivo para rebajar sus costes energéticos porque lo ideal para la red de distribución es que no haya muchas variaciones entre picos y valles. Cuanto menos sean estas variaciones, y más predecible es el sistema y más fácil de planificar, más barato y eficiente es. El modelo de tarificación en tiempo real lo que pretende es reducir esas diferencias mediante el incentivo económico. Y aunque se aplicó inicialmente a la industria por considerarse la gran consumidora de electricidad, como podéis deducir del gráfico, aun hay muchas diferencias entre el pico y valle diarios (y semanales/mensuales). Por eso el smart grid es una forma de trasladar el mismo principio al consumidor residencial: a nosotros. Segmento en el que con el tiempo ha ido creciendo el consumo de energía eléctrica de forma significativa.

Hay que decir que esto no es realmente una novedad. La tarifa nocturna de electricidad funcionaba hace unos años ya, y de hecho hubo gente que invirtió en calefacción eléctrica mediante acumuladores (almacenaban la energía por la noche, que era más barata, para gastarla por el día en calentar la casa). Gente que luego, con los cambios en el sistema de tarificación, los han dejado con el culo al aire, ya que sus inversiones en acumuladores no van a amortizarse. El problema con ese sistema era que, por mucho que fuera más barato, ello no llevaba a cambios de hábitos de los consumidores. Al menos no con un efecto que lo justificara. El efecto de estabilización conseguido era insignificante comparado con el aumento de la complejidad en la tarificación, y en los buenos años (estos últimos años) del despilfarro, simplemente se dió carpetazo al asunto: ya se pagaría mediante el déficil de tarifa (o como diría Luis XIV, "después de mí, el diluvio").

Pero con la crisis económica y energética, la eficiencia energética vuelve a estar en el candelero. Y las nuevas tecnologías han ofertado su alternativa, que son los smart grids. Para que veáis la proyección que tienen, ahora mismo se han metido en ese mercado, y están desarrollando tecnologías, empresas como Google o Cisco. Incluso Microsof tiene su propio producto/servicio de smart grid llamado Microsoft Hohm. Estos gigantes no están metidos ahí por casualidad, sino porque hay un jugoso mercado naciente.

También hay que decir una cosa: no a todos los consumidores les gusta ésta idea de los smart grids. Los principales reparos vienen por dos vías: quienes están preocupados por su privacidad ("por qué narices me tienen que decir a mí cuando he de poner la lavadora") y los que consideran que es una imposición "para reducir artificialmente nuestro nivel de vida". Con los reparos de los primeros puedo comulgar (aunque hay soluciones técnicas mediante estándares para que no tenga que salir de nuestra casa más información que la absolutamente imprescindible para la planificación del smart grid), pero a los segundos sólo los puedo compadecer si piensan que todo esto es un complot caprichoso, porque como dice el refrán, "más dura va a ser la caída".

"Vale", diréis, "pero ¿que tiene que ver esto con la energia nuclear?". Es verdad, falta de explicar esa parte. Volvamos al modelo eléctrico. Hemos visto como la demanda de la energía varía en el tiempo. Lo que no hemos dicho es que la oferta se tiene que ajustar perfectamente a esa demanda. Es decir, la red eléctrica no puede acumular energía.* Así que, hay que producir la energía que se consume lo más aproximadamente posible, porque el resto de energía, que no puede quedarse en ningún sitio, se va liberando como buenamente puede: en forma de calor. Y eso significa sobretensiones, que queman aparatos, transformadores, y en general provocan averías y problemas. Lo mismo que los consumos excepcionales, por encima de la capacidad de la red, provocan apagones y averías —es típico que pase eso en las olas de calor en verano cuando se dispara el consumo del aire acondicionado— si un día todos decidiéramos apagar el interruptor general de nuestras casas, negocios, empresas, etc, empezaríamos a ver arder transformadores mientras los trabajadores de REE sufrían un pánico total tratando de detener de emergencia todas las fuentes de energías posibles.

Hay fuentes de energía que son fácilmente "detenibles", y otras que no tanto. Por ejemplo, puedes hacer que una turbina de una central hidroeléctrica siga girando pero sin transmitir su movimiento al generador electromagnético si es que no puedes cerrar del todo el flujo del agua por la razón que sea. Pierdes la energía potencial, pero al menos puedes impedir introducir más electricidad en una red saturada. Lo mismo puedes hacer con un panel solar, o con un aerogenerador. Puedes parar una central térmica que funcione con carbón, aunque no es tan inmediata. Sí que es son más rápidas las que funcionan con gas (Ciclo Combinado), y además te ahorras el combustible. Y finalmente, las más costosas de parar son las centrales nucleares, porque siguen consumiendo combustible aunque las desconectes de la red:

• Renovables: (solar, hidroeléctrica, eólica, …) se pierde la energía al desconectar pero el "combustible" es gratis.
• Combustibles fósiles: (carbón, gas, petróleo) mientras están paradas, no consumen combustible.
• Nuclear: el proceso no se pueden parar inmediatamente, el consumo de combustible continúa en caso de desconexión de emergencia. Las paradas deben planificarse a largo plazo y son costosas.
  

La estabilidad y fiabilidad de la energía nuclear, que normalmente se pone como una de sus ventajas, es en realidad uno de sus inconvenientes. Si la demanda fuera constante, no habría ningún problema de que casi toda la energía fuera de origen nuclear. Pero para evitar la peligrosa sobrecarga de la red, la energía nuclear no puede superar el valor de consumo en los valles, o, cuando se llegara a esos periódos, habría que literalmente tirar la energía por el desagüe. Por eso, en ciertos momentos, a nuestro asombrado entrevistado del NYT le pagaban por consumir electricidad: porque les era más rentable que esa energía se consumiera de alguna forma (que no fuera sobrecargando la red) que el coste de desconectar una central nuclear, que no es inmediato ni fácil, y sobre todo no es barato. De hecho, si preguntáis a un experto en la materia, os confirmará que en el orden de parada, lo primero son las centrales de gas (ahorro de combustible, rápida puesta en marcha), en medio están las renovables, y lo último último, y sólo en caso excepcional, las nucleares.

"¿Pero entonces, no es una contradicción lo que dices? ¿No era el smart grid un intento de hacer más constante el consumo y por lo tanto que evitar en la medida de lo posible nucleares?" Sí, pero hay un pequeño matiz que lo cambia todo. Los smart grids tienden a hacer eficiente el consumo, es decir, a aprovecharse de la energía barata ¡A aprovecharse de la electricidad producida de más! Un modelo muy estacional con muchas nucleares, a nosotros como consumidores nos vendría de perlas, ¡pero a las eléctricas las arruinaría! Producen una electricidad que nos la tienen que vender muy barata, regalar o incluso pagar por ella (de ahí la falsa percepción de que la energía nuclear es barata). El modelo funciona porque esas pérdidas las recuperan en los picos, pero a medida que los picos se suavizan, las pérdidas aumentan hasta que las eléctricas no les compensa tener tantos MW de generación de origen nuclear. Y proceden a apagar, incluso a desmantelar centrales.

En resumen, el hecho de que la energía nuclear sea tan inflexible, junto a un consumo cada vez más irregular propiciado por el uso masivo de smart grids (buscando la eficiencia energética) hace que las propias eléctricas tengan muy poco interés en las centrales nucleares (salvo que el gobierno se las regale, claro), y sí mucha en fuents de energía que se puedan conectar/desconectar con facilidad. De ahí la inversión en Ciclo Combinado (aparte de su precio) estos últimos años como complemento de las energías de origen renovable, cuyo "combustible" es digamos "gratis", y si hay sobreproducción, pueden permitirse "regalar" (o desconectar unos cuantos aerogeneradores para que el precio no caiga por debajo de 0). Si observáis el gráfico de estructura de generación en tiempo real:


veréis como la nuclear suele mantenerse bastante constante, las renovables van a su bola según las condiciones climatológicas, y las de ciclo combinado son las que rellenan el hueco, las flexibles que permiten cubrir la demanda en los picos, y ahorrar en los valles.

La estabilidad de las nucleares, a medida que el consumo general de energía eléctrica baje (fundamentalmente por la subida del precio de la energía en comparación con los ingresos) y sobre todo a medida que el consumo, mediante los smart grids, se vuelva más errático para tratar de aprovechar las condiciones óptimas de producción (picos de renovables) van a jugar en contra de su permanencia a medio y largo plazo en países con un parque de centrales nucleares ya implantado y excesivo. El futuro, por mucho que moleste, no es nuclear.

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* Bueno, en realidad sí acumula energía: la capacidad es la que cabe en un instante dado en todas las líneas y transformadores eléctricos, ya que por muy rápida que sea la electricidad, no es instantánea, y tiene cierto retardo. Pero a efectos prácticos, esa capacidad es bastante pequeña en comparación con la energía total transladada.