Descarbonización del sector eléctrico

Las energías renovables no emiten CO₂ ni otras emisiones contaminantes, no generan residuos, ya son competitivas y se espera que continúen reduciendo su coste. Para que esto sea posible es necesario:

Impulsar las renovables incentivando los mecanismos competitivos.
Desarrollar y digitalizar la infraestructura de red para integrar esta generación limpia, con un marco regulatorio estable y predecible, que incentive la inversión.
Establecer mecanismos de capacidad que aseguren la firmeza y flexibilidad necesaria del sistema de forma sostenible. Atrayendo la inversión para garantizar la transición a una economía descarbonizada.
 Fomentar el almacenamiento eficiente con las tecnologías ya disponibles, para facilitar la gestión de la alta penetración de las renovables a 2030.
 

Impulso a las energías renovables

Las energías renovables son la herramienta clave para la lucha contra el cambio climático porque no emiten Gases de Efecto Invernadero.

Fuentes energéticas como las gasolinas o el gas no pueden introducir renovables de forma significativa. La electricidad, en cambio, es el único vector que permite su introducción masiva a través de centrales eólicas, fotovoltaicas e hidroeléctricas, contribuyendo a reducir las emisiones, a mejorar la eficiencia energética y la calidad del aire que respiramos.

Además de su positivo impacto medioambiental —por estar libres de emisiones de CO₂, de gases nocivos para la salud y de residuos—, las renovables tienen otra serie de ventajas muy importantes para la sostenibilidad económica:

• Son tecnologías maduras y competitivas en la actualidad y se espera un 30 % de reducción adicional de sus costes de inversión a 2030.
• Son la forma más eficiente de generar energía porque no tienen proceso de combustión que implique pérdida energética.
• Ofrecen estabilidad a la economía ya que, al ser su materia prima el viento o el sol —que no tienen coste variable—, su precio de producción es conocido.
• Sustituyen el gasto de comprar combustibles fósiles por inversión local, generado empleo, favoreciendo el desarrollo tecnológico y reduciendo el riesgo de escasez de energía en países que apenas tienen recursos fósiles.

Todo ello convierte a las renovables en la mejor solución para producir energía descarbonizada.

Iberdrola fue pionera en su apuesta decidida por las energías renovables, ya en el año 2000, y en la actualidad más del 80 % de su capacidad de generación es renovable, siendo líder mundial en energía eólica. Ello ha supuesto que las emisiones de CO₂ del Grupo Iberdrola se sitúen en el entorno de los  77 kgCO2/MWh, muy por debajo de la media del sector.

Iberdrola considera que, para alcanzar una economía neutra en carbono, es imprescindible descarbonizar el sector eléctrico a través de las renovables y para ello defiende impulsar estas energías a través de:

• Mecanismos competitivos que ajusten la oferta y la demanda, como los contratos a largo plazo con clientes.
• Simplificación de los procesos administrativos y ambientales.
• Expansión de redes eléctricas, que integren la energía renovable y que permitan la electrificación de usos finales.
• Mecanismos regulatorios que atraigan inversiones y garanticen el suministro, manteniendo la firmeza y flexibilidad del sistema.

Desarrollo y digitalización de las redes eléctricas 

Hoy en día el sistema eléctrico evoluciona desde un modelo unidireccional, electricidad desde grandes centrales a clientes, hacia un sistema más descentralizado y multidireccional, donde los clientes pueden instalar generación en sus viviendas: generación distribuida. Para esta transformación la clave es la red eléctrica. El prestigioso Electric Power Research Institute, EPRI de Estados Unidos, ha publicado un estudio sobre los servicios que aporta la red.

Disponibilidad de suministro: la red permite al cliente disponer de energía en todo momento y en la cantidad que sea requerida.

Corrientes de arranque: la red aporta la fuerza instantánea de arranque de los motores eléctricos utilizados en la mayoría de los aparatos electrodomésticos o industriales.

Calidad de tensión: los electrodomésticos necesitan una determinada calidad de la electricidad que se logra a través de una gran red interconectada.

Eficiencia y transacción de energía entre gentes: la conexión de muchos elementos generadores con muchos elementos consumidores permite la utilización de aquellos que son más eficientes y de menor coste. El desarrollo de mercados en los que la energía pueda ponerse en valor. Ventas de exceso de producción, gestión de la demanda, flexibilidad, etc.

Para determinar cuál es el valor económico de estos servicios que da la red, EPRI calcula el coste que supondría obtener un suministro semejante mediante una instalación aislada compuesta por baterías y paneles fotovoltaicos concluyendo que estar aislado es hasta 10 veces más caro que obtener la electricidad de la red. La red integra generación y consumo de una forma global, minimiza las inversiones y aumenta la eficiencia del sistema y permite el óptimo desarrollo de los recursos distribuidos y centralizados.

Iberdrola apuesta por las redes eléctricas y por la adaptación de su regulación a este nuevo entorno complementando su retribución e incentivando la innovación tecnológica y operativa necesaria para el sector eléctrico del futuro; modernizando las tarifas de red y reflejando los costes fijos y variables del sistema para que el cliente pague en función de su uso real de la red.

Modernización del mercado eléctrico, incluyendo mecanismos de capacidad 

Queremos un mundo más limpio y todos los países apuestan claramente por las energías renovables, que han llegado para quedarse y ser el instrumento clave para conseguir la descarbonización.

Las renovables suponen ya más del 44,7 % de la producción eléctrica a nivel europeo. Sin embargo, el diseño del mercado eléctrico no se ha ajustado totalmente a los nuevos retos que implica una elevada penetración de energías renovables en el sistema.

En este sector, como en el resto de los mercados liberalizados, el precio se determina en función de la oferta y la demanda.

Así, en el sector eléctrico existe el mercado diario, donde los generadores presentan sus ofertas con la energía a producir para cubrir la demanda. La competencia hace que los generadores presenten las ofertas más bajas posibles (si la oferta es alta será otro generador el que venda su energía). Las ofertas deben cubrir al menos los costes variables, como el combustible.

¿Pero qué ocurre en el mercado diario cuando aumentan mucho las centrales renovables conectadas?:

• el combustible de estas tecnologías es el viento o el sol, cuyo coste variable es cero y les permite ofertar a precios muy bajos.
• cuando hay mucho recurso eólico o solar, las renovables producen masivamente reduciendo de forma significativa el precio de mercado.

Ahora bien, ¿qué ocurre cuando no hay viento o sol? Para estas situaciones es necesario continuar garantizando el suministro eléctrico mediante centrales firmes, es decir, capaces de producir en base a decisiones del hombre. Pero entonces, ¿cómo recuperan la inversión estas centrales que solo producen en momentos puntuales y, por tanto, tienen ingresos muy bajos en el mercado diario?

La solución pasa por modernizar el mercado eléctrico, reconociendo la energía y la capacidad como productos diferentes. Para ello se deben introducir nuevos mercados a largo plazo, llamados mecanismos de capacidad, que coexistan con el mercado diario ya existente, y que establezcan contratos asignados competitivamente con el propósito de ofrecer señales de precios que permitan atraer la inversión necesaria para asegurar el suministro.

Con estos mercados de largo plazo será posible atraer la inversión necesaria para garantizar la transición a una economía descarbonizada y, al mismo tiempo, mantener la seguridad del suministro eléctrico al mínimo coste para todos los consumidores.

Fomentar el almacenamiento eficiente de la energía 

Un sistema con gran penetración de energía renovable puede estar sometido a fuertes oscilaciones en su producción, ya que el viento y el sol son variables y requieren de otras tecnologías que aporten flexibilidad y firmeza al sistema.

El almacenamiento tiene la capacidad de dar esa flexibilidad y firmeza necesaria, aportando una rápida respuesta cuando la producción renovable registra variaciones. Así, el almacenamiento permite capturar el exceso de energía en horas de baja demanda o, en sentido contrario, puede producir la energía almacenada cuando la demanda aumenta.

Siempre debe optarse por la opción más eficiente en cada momento, ya que no todas las tecnologías de almacenamiento aportan la misma solución al sistema. Así:

• El bombeo hidroeléctrico almacena agua en un depósito y posteriormente la turbina, generando electricidad. Es la alternativa más eficiente a gran escala, ya que es la que mayor capacidad puede almacenar y durante un mayor periodo de tiempo. Es una tecnología madura, capaz de trasladar los excesos de producción a otros días, semanas o incluso meses.
• Las baterías permiten almacenar energía durante horas. Han demostrado su viabilidad en algunas aplicaciones que requieren flexibilidad a corto plazo, si bien se trata de una tecnología que aún no ha alcanzado su madurez y requiere de mayor desarrollo para mejorar su competitividad. Su modularidad y facilidad de construcción permite su utilización en soluciones a medida.
• El almacenamiento con hidrógeno consiste en producir y almacenar hidrógeno con los excesos de producción renovable. Se trata de una solución prometedora para algunos casos concretos, si bien se encuentra aún en una fase tecnológica muy preliminar, con grandes incertidumbres respecto a su producción a gran escala y su competitividad.

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A día de hoy el bombeo es la única tecnología con viabilidad técnica y económica cuya aplicación comercial puede ser masiva, siendo su coste de almacenamiento de cuatro a cinco veces menor que el de las baterías o el hidrógeno. A 2030 se espera una importante mejora tecnológica de las alternativas menos maduras, estimándose una reducción del coste de almacenamiento del 50 % para las baterías y del 25 % para el hidrógeno, si bien se prevé que el bombeo siga siendo la opción más económica.

Iberdrola es líder en almacenamiento mediante bombeo, y cuenta con una capacidad instalada y en construcción de más de 4.500 MW.