lunes, mayo 25, 2009

Introducción 1ª parte: Como funciona el sistema eléctrico español

Una pequeña introducción
Primero de todo agradeceros la enorme acogida que ha tenido este blog. Muchos desde hace tiempo, tanto amigos reales, como virtuales, ante mis intervenciones sobre energías renovables me preguntabais con frecuencia porque no expresaba todo en un blog. Mi excusa siempre había sido que yo prefiero el debate más que estructurar las ideas. Creo que ha llegado el momento de estructurarlas. En realidad todo lo que se sobre el mercado eléctrico, lo sé gracias a los que han estado o están en contra de la energía renovables (o simplemente a favor de que esta juegue un papel menor y no total en la generación eléctrica). Ello me ha obligado a buscar cantidades muy grandes de datos para rebatirlos (o no). De hecho os haré una confesión, los datos que he ido encontrando también han variado mi postura. Hace cuatro años, y ya hacía seis que estaba en las renovables, yo pensaba que era necesario complementar las renovables con la nuclear y ha sido la fuerza de los datos la que cambió mi postura. Ahora me parece una obviedad muy grande el estar en contra de la energía nuclear y me pregunto ¿cómo pude estar confundido durante tanto tiempo?.

Este es un tema introductorio. Es necesario para comprender las falsedades con las que nos bombardean sobre el sector energético. Inicialmente iba a ser una parte del capítulo “1ª falsedad sobre las energías renovables: la energía renovable es cara.”, pero dado la extensión que ha tomado, creo que es necesario separarlo. De hecho ha tomado tanta extensión que la introducción la separaremos en dos partes: Como funciona el sistema eléctrico y la que publicaré este miércoles por la tarde, costes ocultos del sistema de Generación.

El Mercado eléctrico
El sistema eléctrico funciona de la siguiente manera. Unas empresas, muchas, más de las que nos pensamos, generan la electricidad que es vertida a la red de transmisión. La electricidad que se vierte es siempre exactamente la que se consume, debido a que en principio (veremos que significa esto de 'en principio' otro día) no se puede almacenar la electricidad. Esta electricidad es distribuida por toda España a través de la red de transporte. La red de transporte es propiedad exclusiva de Red Eléctrica de España. Finalmente esta electricidad se distribuye por las distribuidoras al cliente final. Es la distribuidora la que en realidad compra en cada momento la electricidad en una especie de bolsa de los MWh con precios de estos que fluctúan. Para el distribuidor eléctrico es indiferente si la electricidad que compra es nuclear o eólica. En esta bolsa (que llamaremos a partir de ahora 'pool eléctrico'), venga de donde venga la electricidad, para un día y una hora determinada se negocia un precio fijo por cada Mwh generado. El MWh, para los no iniciados, es la medida de la energía eléctrica generada. En un coche usamos litros de gasolina y en el sistema eléctrico usamos MWh de electricidad. 1 MWh es, grosso modo, la cantidad de energía que consume una familia de dos adultos y dos niños durante 3 meses y en la actualidad 1 MWh tiene en el pool eléctrico un coste medio que ronda entre 60 € y 80 €. Este no es el único coste que paga la distribuidora eléctrica. Hay una serie de factores que hay que añadir al coste de la electricidad. Por ejemplo, para mencionar solo algunos, desviaciones en la generación cuando una central que tenía previsto producir tiene un problema técnico inesperado y debemos arrancar otra central que debía estar parada, cánones a la red de transporte, así como su mantenimiento.
Por tanto tenemos que de cara al mercado eléctrico cuesta lo mismo generar 1 MWh eólico, fotovoltaico, que uno nuclear o de gas. Posteriormente las energías que están dentro del Régimen especial, que son todas las renovables, excepto la gran hidráulica y otros métodos de generación especiales que no son renovables (por ejemplo el tratamiento de los purines) reciben una compensación por cada kWh (1000 kWh = 1 MWh) generado que depende de la tecnología y del precio del mercado. Es lo que llamamos una prima que solo se paga cada MWh que genera una tecnología determinada. Las primas del Regimen Especial (llamado REPE) salen de la factura eléctrica y hablaremos de ellas en los próximos días.
El precio en un momento determinado de la electricidad es el siguiente. Red Eléctrica determina que para una hora determinada se requieren 1000 MWh de producción. Cada planta hace su oferta de la siguiente manera:
0010 Hidraulica cantábrica: 10 MWh a 0 €/MWh
0110 Hidráulica del Ebro: 100 MWh a 0 €/MWh
0210 Eólica Mestral: 100 MWh a 0 €/MWh
0220 Fotovoltaica Miramontes: 10 MWh a 0 €/MWh
0420 Nuclear Ascó: 200 MWh a 0 €/MWh
0520 Central de gas Juanito: 100 MWh a 40 €/MWh
0620 Central de gas Pepito: 100 MWh a 45 €/MWh
0720 Central de carbón Pedrito: 100 MWh a 50 €/MWh
0920 Central de gas Jorgito: 200 MWh a 55 €/MWh
1020 Central de carbón Penibética: 100 MWh a 60 €/GWh
1120 Central de fuel Arábiga: 20 MWh a 65 €/GWh

Todos los números son hipotéticos, simplemente para explicar cómo funciona el sistema. Como lo necesario son 1000 MWh (1 GWh). Se ordenan las plantas por el precio ofertado y se contrata esta en función de la energía demandada prevista. En el ejemplo las compañías comprarán toda la producción de las centrales de la lista hasta la Central de Gas Jorgito. De la central de carbón penibética solo comprarán 80 MWh a pesar que oferta 100 MWh. Y no se comprará energía a la central de fuel Arábiga. Y aquí viene lo más interesante, el precio que pagará la compañía distribuidora no es el que se oferta, sino el de la central con la oferta más cara que haya entrado en generación, en este caso a todas las centrales, desde la Hidráulica Cantábrica, hasta las Central de carbón Penibética cobrarán los 60 €/MWh que ofertó esta central. Obviamente la Central de fuel Arábiga no cobrará nada, porque ha quedado descartada. Las centrales pueden también, obviamente, no ofertar en el pool.
Observareis que hay varias centrales que ofertan a 0 €/MWh y esto es porque cuando pueden ofertar estas centrales quieren generar se pague lo que se pague. Cuando hay viento la eólica quiere inyectar a red, cuando hay sol la fotovoltaica quiere inyectar a red. Los únicos costes que tienen estas plantas son de capital (amortizaciones de los créditos necesarios para su construcción) y un coste muy pequeño de mantenimiento (aún más pequeño en el caso de la fotovoltaica al no tener mecánica). El viento y el sol siempre cuestan lo mismo, 0 €/MWh así que siempre es más caro mantener una eólica inoperativa, cuando hay viento, que inyectando, por barato que sea el precio que obtenga el MWh del pool eléctrico. Con la hidráulica es aún mejor. Básicamente todas las centrales hidroeléctricas están amortizadas, con lo que los beneficios para el propietario son muy grandes se trate del precio de la electricidad que se trate. Respecto a las nucleares son plantas que no se pueden parar y arrancar fácilmente. Una parada en condiciones y sin consecuencias requiere en ocasiones más de un día y un arranque lo mismo. Las centrales nucleares, por restricciones de la misma tecnología nuclear, no pueden entrar y salir del sistema, así que siempre ofertan sea cual sea el precio del MWh. Por otro lado el coste de capital de estas centrales es muchísimo mayor que en el de otras convencionales. Son centrales en que el combustible cuesta relativamente poco, pero su construcción cuesta mucho. Aunque en ocasiones se pierda dinero con su MWh generado, se pierde más parando la central nuclear, porque todas ellas, excepto Garoña, aún están pagando las amortizaciones de los créditos que permitieron su construcción. Es decir, las nucleares solo tienen la opción de estar siempre, o no estar, pierdan o no dinero. No pueden andar encendiendo y apagando el reactor cada hora.
A partir de este punto, las centrales convencionales, con la excepción ya vista de la nuclear, ofertan en función del coste de del combustible y las amortizaciones de capital.
En este sentido una central eléctrica, renovable o no, tiene tres elementos que determinan el coste de su energía. Amortizaciones de capital (devolver al banco el préstamo que dejó para su construcción), bajas en las térmicas convencionales, elevados en las renovables y muy elevados en el caso de la nuclear. Coste del combustible: Elevado y variable en las térmicas convencionales, medio y variable en la nuclear y cero en el caso de las renovables (el sol, el viento, etc... son gratis). Y los costes operativos muy bajos en las renovables (especialmente la hidráulica y la fotovoltaica) y medios en el resto de las tecnologías.

27 comentarios:

  1. Xavier, un apunte de estilo: yo pondría más párrafos y todos separados por una nueva línea. Se hace más fácil de leer así.

    También deberías separar las unidades de la cifra, son palabra distintas:

    cien megavatios-hora --> 100 MWh
    diez euros --> 10 €

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  2. no haces referencia nuna a OMEL??? ahi si que salen todas las estadisticas mensuales anuales... etc etc etc... www.omel.es

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  3. estupendo blog, ya te seguia en meneame, y ahora aqui. Me dejas sin tiempo libre :-)
    Para otro día te mando deberes: explicar como puede predecir la eólica lo que va a generar en la próxima hora para ofrecerlo al pool eléctrico.

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  4. Siempre me han interesado las renovables pero nunca me había puesto a ver como funcionaba todo el entramado.

    Espero con muchas ganas tus artículos!!

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  5. Hola Xavier
    Me siento plenamente identificado con todo lo que cuentas. Yo también he aprendido algo del sistema eléctrico español, a base de debatir.

    También ha cambiado mi postura frente a la nuclear. Antes pensaba que las renovables no competían contra las nucleares, pero ahora me he dado cuenta de que son incompatibles por que compiten por el mismo nicho en el sector eléctrico.

    Yo también abrí un blog y en mi primera entrada intente explicar el funcionamiento del pool electrico... con escaso éxito eso si:

    http://falaciasecologistas.blogspot.com/2008/07/rompiendo-mitos-las-renovables-son.html

    Creo que con la gráfica de la curva de ofertas, se entiende mucho mejor el mecanismo de subasta :

    http://farm4.static.flickr.com/3587/3394918795_eecfd8a7ab_o.png


    Por cierto, veo que hace tiempo que no ves los precios de la electricidad. 60-80€MWh eran los precios de antes de la crisis, ahora con la caída de la demanda se han hundido los precios y están entre 30-40€/MWh

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  6. Me gustaría que otro día nos hablases de los costes medioambientales. Un saludo.

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  7. Hola eolosbcn, el tema de las energías renovables me interesa enormemente así que te agradezco mucho que te hayas decidido a compartir tus conocimientos con nosotros. Tengo una pregunta, y es que cuando dices que el costo de mantenimiento de la fotovoltaica al no tener mecánica es cero, te refieres a instalaciones sin seguidores, ¿no? No soy ningún entendido en la materia, pero algún conocido está instalando solar para inyectar y según tengo entendido los seguidores sí sufren bastante, aunque incrementan en un porcentaje bastante alto el rendimiento neto por placa.

    Un saludo!

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  8. Solo decir que estoy abierto a vuestras sugerencias. Prometo trabajar en el estilo del blog en las próximas semanas, incorporar más fotos, gráficos y links.
    Pero mi tiempo es limitado y no tengo ni idea de html, así que tendré que buscar tiempo para empollarmelo, al menos algo básico. En todo caso he incorporado la sugerencia de edmont.

    Bueno el coste de mantenimiento no es cero, pero es muy bajo al no tener mecánica. Obviamente las plantas con seguidores tienen mucho más mantenimiento. Y bueno, el dar la cara en un blog tiene ventajas e inconvenientes. Uno de los inconvenientes es que a mi me conoce mucha gente en el secotor, tengo relaciones comerciales con fabricantes de seguidores y no puedo dar opiniones sobre si me parece o no una tecnología adecuada. En todo caso me parece que cuando alguien diseña una planta, caso de incorporar seguidores, tiene que tener muy claro que incrementará sensiblemente los costes operativos de esta y hacer sus números para ver si el incremento de generación (y por tanto de ingresos) justifica, o no, el provisionar un incremento de costes operativos.

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  9. Enhorabuena por el blog ;) Muy currado el post. CTRL-D incoming ^^

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  10. Hay una cosa que no me cuadra solo por saber. Es posible que alguien se lleve MW/h por 0 euros.

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  11. Posible es, pero creo que no se ha dado nunca. Pero en un futuro y con el avance de las renovables, podría llegar a suceder. Sin duda pondría en un serio aprieto a las nucleares que no tienen prima, como las renovables que al menos tendrían la prima.
    En caso de darse la eólica cobraría 0 €/MWh y la prima máxima que son unos 30 €/MWh (cito de memoria, pero por ahí va).

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  12. No es tan descabellado. Hay noches de fines de semana en las que la demanda se queda en 18 GW. Si todas las nucleares están en marcha, son 7,5 GW, y el récord de la eólica está en más de 11 GW; a poco que genere la hidráulica, tenemos electricidad gratis por unas pocas horas :)

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  13. Eolosbcn a mi me parece muy bien las renovables pero pueden tener el mismo defecto que las no renovables me explico.

    Hace falta material para la creación y este material se va agotando imaginatelo como un combustible la cantidad de arseniuro de galio o de germanio son finitas y son tierras raras su cantidad en el planeta son trazas.

    Entonces si la cantidad de material de este tipo es algo asi como 100 veces superior a la necesaria para su parte en la produccion en la tarta de un hipotetico mundo 100% renovable entonces bien.

    Pero lo que no puede pasar es que el precio del Galio haya pasado de $350 a $680 el kilo de diciembre del 2006 a diciembre del 2007.

    En mi blog hay una lista de cosas que me gustaria saber de cada energía eso son los datos que me gustaria tener para evitar todos los lobbys.

    Gracias

    findelsistema-jose.blogspot.com

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  14. Buenas:

    Me gusta esta entrada pero parece que das afirmaciones por correctas que haría falta detallar y argumentar....

    El coste energético por ejemplo de una instalación fotovoltaica empieza por mirar cuanta energia cuesta producir esa placa de silicio o variantes (la cantidad de silicio en el planeta no es inagotable)el coste es elevadísimo, al cabo de unos años su eficiencia baja, mantenimiento toda planta de placas tiene que tener un mantenimiento mínimo y necesario, no es cero ya sé que puede ser muy bajo.

    Segundo el viento y el sol siempre cuestan lo mismo no es verdad del todo. Hablemos de rendimiento. No solo es aire, sol sino que detrás del aprovechamiento del viento y el sol hay unos motores, generadores, pérdidas de energía, mantenimientos de eso generadores (eolica). Con otras palabras coste energetico de los componentes de un generador eolico, Necesitas de energía para todo el sistema en ningun momento hablas de eso y todas su variantes.

    Te comento otra cosa es que no tenga costes de explotación p.q. lo tenemos con cierta constancia pero con variaciones imprevisibles. Existen tablas aproximadas de estimaciones.

    0 €/Mwh tampoco lo comparto, existen amortizaciones que desprecias por que si.

    Grandes beneficios por parte de las centrales hidroeléctricas y que estan amortizadas no sé como haces los cálculos pero me suena a chollo y no es así. Ejemplo que tipo de central hidroeléctrica, que tipo de generador o tipo de transformación y su eficiencia.

    Decir que son gratis es no querer ver todo el sistema repito. Tenemos los costes energeticos para construir todo el material que necesitaremos pero no es gratis.
    Hay que explicar mucho más de la política española y europea e incluso a nivel mundial para entender que hay unos planes con unos objetivos a conseguir. Para acelerar el conseguir estos objetivos se han activado primas, subvenciones, etc...en el 2020 tener el 20%...

    Ya no existen esas sustanciosas primas, (Finales del año pasado) subvenciones por tanto si realmente fuera así que son tan rentables economicamente hablando otra cosa es que sean mas limpias eso no te lo discuto pero no me digais que son mas rentables p.q. es engañar a la gente. Si no no hubieran existido tantas primas y subvenciones.
    Cuando un negocio es rentable no hace falta dar subvenciones.
    Se dan subvenciones cuando interesa invertir en soluciones que a la larga daran resultados.

    Bueno que tendrías que poner fuentes, más datos y que criterios utilizas para argumentar lo que argumentas. Sin pasarte por alto lo que no te interesa.

    Te propongo que nos comentes los pasos a seguir si alguien de nosotros tuviera la idea de estudiar de montar algun sistema de explotación con energías renovables. Por ejemplo tengo una nave industrial que dispongo de 1.000 m2 de techo donde puedo instalar una placas fotovoltaicas y al generar esa electricidad la quiero meter el sistema eléctrico.

    Costes Vs beneficio real

    (La gente se sorprendería después de lo que has entrado en el blog)

    A parte tendriamos que hablar de como repercute cada dia en el ámbito de las renovables la crisis energética actual. Más que nada para entender mejor el contexto.

    Saludos y gracias cada día se aprenden cosas nuevas.

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  15. He leido que ahora quieren probar unas turbinas para poner en los postes de alta tension para sacar mas energia eolica, en unos años con los nuevos avances y las inversiones a ver si conseguimos el 100% de energia limpia

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  16. Algo habra que dejar para las generaciones siguientes, todo lo que salga de energias renovables es una idea cojonuda, aupa esas renovables!

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  17. Al anónimo de las 16h12. O no me he expresado bien (que puede ser), o no me has entendido. Para empezar era un tema introductorio nada conflictivo. Simplemente he explicado como funciona el pool eléctrico. No he hablado en absoluto sobre los costes de generación de la energía. Solo he hablado de porque precio se compra.

    Al margen de esto una planta de energía renovable solo tiene el coste de los aerogeneradores y el mantenimiento. Estos dos costes son fijos. El cada mes tiene una factura de x. Aunque le paguen por la energía menos de lo que cuesta es mejor recibir 0,6x que 0. Si recibe 0,6x, solo tendrá un deficit de 0,6x. Si decide desconectar la planta a fin de mes debera x.
    En todo caso el tema de la eficiencia que comentas es muy interesante y cometes un error habitual, así que voy ha hacer un pequeño post ahora mismo sobre el tema.

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  18. Espero que nadie se enfade.

    A raiz del comentario de Alb aportando enlaces a su página la he visitado por casualidad y he terminando leyéndome todo su blog.

    Y ya que dice que ha tenido poco éxito y dado que a mí me ha gustado me parece justo que os diga que me ha parecido muy formativo.

    http://falaciasecologistas.blogspot.com


    Enorabuena también a elolosbcn, tu blog ha sido el primero en despertarme curiosidad por las renovables y espero con ansia los nuevos posts (yo era de los que tenían muchos prejuicios contra las renovables por las primas y la especulación).

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  19. CharlituS, como va a molestar, por favor. El blog de Alb es excelente y altamente recomendable. De hecho si algún día me entero como poner una barra de links favoritos, el va a estar entre ellos.

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  20. Enhorabuena por la entrada, espero seguir aprendiendo en las siguientes.
    Para anónimo, creo que no diferencias bien entre los costes variables de producir energía y los fijos de la instalación.

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  21. Gracias por los halagos.

    Ha sido el empujon necesario para que escribiera una entrada que tenia a medio hacer desde hace tiempo, en la que intento rebatir otro de las muchas falacias de los pronucleares. "La energia nuclear es imprescindible"

    http://falaciasecologistas.blogspot.com/2009/05/es-imprescindible-la-energia-nuclear.html

    Se podrían cerrar hoy mismo, todas las centrales nucleares de España, sin que eso causara ningún problema de desabastecimiento.

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  22. Sobre lo que plantea el anónimo del 26 de Mayo, el caso que lantea de que la demanda se cubra con sólo nucleares, ciclos combinados y renovables ya se ha producido. Debido a la crisis, muchas empresas están quitando turnos y consumiendo menos (un 15% de caída de la demanda) y como los ciclos combinados al parecer no se pueden apagar y encender fácilmente, se ha optado por desconectar parques eólicos por las noches.
    http://cl.invertia.com/noticias/noticia.aspx?idNoticia=200905181238_AFP_123800-TX-OGB91&idtel=

    Esto no le hará gracia a los generadores eolicos, pero antes de vender a 0 euros :-) Claro que si Garoña se cierra...
    http://falaciasecologistas.blogspot.com/2009/03/la-crisis-economica-cerrara-garona.html

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  23. Una pregunta pedestre: ¿cuál de las distribuidoras eléctricas actuales no distruye energía de origen nuclear?
    Por lo que leo todas las grandes (Iberdrola dice que 0 pero a renglón seguido participa en dicha energía con otra de las empresas del grupo)
    Es por lo de elegir ahora otra distribuidora.
    Gracias mil.
    Celia.

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  24. Gesternova, por ejemplo, solo distribuye electricidad 100% renovable.

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  25. Hola Xavier,

    Me parece muy interesante tu entrada sobre el funcionamiento del mercado eléctrico español. ¿Sabés si existe algún documento más detallado sobre este tema?

    Gracias,
    Silvio

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