"La flexibilidad del sistema eléctrico es clave para la seguridad de la electricidad" - AIE

Los sistemas eléctricos de todo el mundo se enfrentan a obstáculos de seguridad y asequibilidad. Por lo general, estos dos retos se derivan del aumento de la demanda de electricidad por parte de los usuarios, la inestabilidad de las fuentes de energía y la variación de la proporción de fuentes de energía renovables (FER). Si no se gestionan adecuadamente, estos factores pueden perjudicar nuestra seguridad eléctrica.

¿Qué es la seguridad eléctrica? Un sistema eléctrico es seguro si puede permanecer lo suficientemente estable como para satisfacer la demanda de electricidad de los consumidores a precios asequibles. En el informe Perspectivas de la Energía en el Mundo 2022, la Agencia Internacional de la Energía (AIE) ha propuesto una estrategia clave: la flexibilidad del sistema eléctrico para mantener la estabilidad de la electricidad y garantizar la seguridad.

Cabe señalar que esta propuesta de la AIE se basa en tres escenarios de perspectiva distintos:

1. Escenario de políticas declaradas (STEPS): considera únicamente las políticas actuales y crea una trayectoria viable que las refleja.
2. Escenario de compromisos anuales (APS): crea una trayectoria basada en el supuesto de que todos los objetivos y compromisos relacionados con la energía y las emisiones se cumplen puntualmente en su totalidad.
3. Escenario de emisiones netas cero (NZE): establece una trayectoria práctica y rentable que permite alcanzar las emisiones netas cero a nivel mundial en 2050.

¿Por qué es necesaria la flexibilidad del sistema eléctrico?

La flexibilidad del sistema eléctrico es la capacidad de un sistema eléctrico para gestionar la imprevisibilidad e inestabilidad de la demanda y el suministro de electricidad en múltiples escalas de tiempo utilizando medios rentables. El despliegue de la flexibilidad puede utilizarse para combatir los siguientes retos específicos:

Aumento de los precios de la energía

En el primer semestre de 2022, los precios de la electricidad al por mayor en la UE alcanzaron una media de 200 euros por MW, lo que triplica el precio medio del primer semestre de 2021. Este aumento afectaría a los precios minoristas de la electricidad en el primer semestre de 2022, que fueron un 30% más altos que los del primer semestre de 2021.

Estos cambios están ligados a la crisis ruso-ucraniana, al aumento de los precios de los combustibles fósiles, a los precios del CO2 y a la reducción de la disponibilidad de energía nuclear e hidroeléctrica, siendo los precios de los combustibles fósiles los responsables en un 70%.

¿Cómo se podría haber evitado? Desplegando energías renovables de alto valor y, en consecuencia, la flexibilidad del sistema eléctrico. Según la AIE, la reducción de la demanda en un 10% y de la demanda en horas punta en un mínimo del 5% podría haber ahorrado a la UE 30.000 millones de euros en el primer semestre de 2022.

Además, la eólica y la solar fotovoltaica proporcionaron conjuntamente el 23% del suministro de electricidad de la UE en el primer semestre de 2022. En las horas acumuladas en las que ambas suministraron un mínimo del 40% de la generación de energía, el precio mayorista cayó un 15% por debajo de la media. Por lo tanto, la UE podría haber ahorrado un coste estimado de 40.000 millones de euros en el suministro de electricidad en el primer semestre de 2022 si al menos el 40% de la generación de electricidad hubiera procedido de las energías renovables.

Aumento de la demanda de electricidad

Utilizando las demandas de 2010 y 2021 en la UE -2.574 TWh y 2.608 TWh, respectivamente- como valores de base, a continuación se representan las demandas previstas en la UE en 2030 y 2050 utilizando el STEPS y el APS:

1. STEPS-2.922 TWh en 2030 y 3.327 en 2050.
2. APS-3.271 en 2030 y 4.384 en 2050. 

Según la AIE, estos incrementos están impulsados por el despliegue previsto de bombas de calor residenciales e industriales, junto con un importante aumento de los vehículos eléctricos (VE), para ampliar la flota de la UE a unos 39 millones en 2030.

La previsión de la adopción de los vehículos eléctricos supone sin duda una amenaza para la seguridad eléctrica. Entre 2021 y 2050, la demanda global de electricidad se dispara un 80% en el escenario STEPS, un 120% en el APS y un 150% en el NZE, y el apartado de transporte ocupa el tercer lugar. 

Pero, ¿y si hubiera una forma de optimizar este volumen previsto de vehículos eléctricos para la flexibilidad del sistema eléctrico? Carga inteligente.

Con la inmensa adopción de los vehículos eléctricos en toda Europa, la recarga inteligente se está convirtiendo cada vez más en el principal recurso para la flexibilidad del lado de la demanda (DSF). Permite y ayuda al propietario del VE a optimizar el coste y el suministro de la red ajustando las horas de carga del VE para acomodar otros activos flexibles y, en consecuencia, reducir la demanda global. V2G, una variante de la carga inteligente, permite un flujo bidireccional de electricidad entre los vehículos eléctricos y la red.

Fuentes de flexibilidad del sistema eléctrico

Las necesidades de flexibilidad son factores que permiten la flexibilidad en un sistema energético. Entre estos factores se encuentran las tecnologías y las estrategias de gestión que favorecen la flexibilidad, un mercado sano que permita la monetización de la flexibilidad para los agentes energéticos y unos marcos normativos que los garanticen.

Uno de los principales impulsores de estas necesidades de flexibilidad es la proporción de energías renovables variables en la combinación total de energía. En la UE, las necesidades de flexibilidad aumentan significativamente a medida que las energías renovables variables alcanzan el 50%. Según la AIE, en 2030 la proporción de energías renovables variables aumentará hasta el 50%, lo que significa que la necesidad de flexibilidad en la UE será crucial hacia 2030. Las fuentes de flexibilidad del sistema eléctrico son las siguientes:

Centrales térmicas: En la actualidad, las centrales térmicas proporcionan alrededor de dos tercios de la flexibilidad necesaria para garantizar la seguridad eléctrica. Sin embargo, según la AIE, a medida que avancemos hacia 2050, se producirá un cambio en las proporciones.

En 2050, la proporción de centrales térmicas se reducirá a aproximadamente un tercio en el STEPS y a una cuarta parte en el APS. 

Redes eléctricas: Las redes eléctricas contribuyen a la flexibilidad al ser el centro descentralizado de interconexiones entre varias fuentes de flexibilidad. Al serlo, pueden disminuir la demanda de flexibilidad de algunas fuentes cuando sea necesario y aumentar la demanda de otras fuentes para mantener el equilibrio.

En la UE, se espera que para 2050 se hayan añadido unos 7 millones de km de líneas de red a las ya existentes. Este valor representa aproximadamente un tercio de las líneas de red mundiales.

Respuesta a la demanda: Poseer activos flexibles del lado de la demanda, como vehículos eléctricos, electrodomésticos como lavadoras, calentadores, aires acondicionados, etc., permite y acelera el cambio de carga de una fuente a otra. Esto, en esencia, convierte a los consumidores en participantes activos en la flexibilidad del sistema eléctrico.

Según la AIE, tanto en el STEPS como en el APS, la respuesta de la demanda proporcionará aproximadamente una cuarta parte de la flexibilidad del sistema eléctrico en 2050.

Almacenamiento de energía: El almacenamiento de energía en baterías se convertirá en la fuente de flexibilidad del sistema eléctrico de más rápido crecimiento para 2050, según la AIE.

Las siguientes tendencias de capacidad de almacenamiento en baterías se proyectan tanto para el STEPS como para el APS en la UE:

• STEPS: menos del 40% en 2021, un poco más del 60% en 2030 y algo menos del 80% en 2050.
• APS - alrededor del 45% en 2021, 68% en 2030 y 84% en 2050.

Conclusión

Se prevé que la demanda de electricidad se dispare de aquí a 2050. Desgraciadamente, el aumento de la demanda conlleva un incremento de los precios de la energía, lo que puede perjudicar la seguridad eléctrica.

A ello contribuye en gran medida la adopción de activos flexibles como los vehículos eléctricos. Aunque esto pueda parecer un reto insuperable, no lo es. Una solución eficiente de orquestación de la flexibilidad como FLEXO puede optimizar el consumo de energía de los vehículos eléctricos, las comunidades energéticas, los hogares y las industrias para ahorrar dinero a los consumidores, a los gestores de flotas, a los fabricantes de automóviles, a los gestores de redes de distribución y a las empresas de suministro eléctrico, creando así un futuro de seguridad energética.

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