Oferta vs Demanda Enerxética en España: Navegando polo Horizonte Enerxético

Abrimos o noso Blogue deste ano cun tema de plena actualidade: o desequilibrio entre a demanda enerxética e a súa oferta asociada. Un aspecto que, ademais ten unha gran incidencia sobre a poboación xeral.

Situación actual do funcionamento do mercado

O 1 de xaneiro de 1998, creouse o primeiro mercado almacenista da electricidade en España, sendo este o escenario das diversas transaccións económicas que engloban o mercado diario, intradiario, contratación bilateral, contratación a prazo, así como a xestión de servizos de axuste do sistema e desviacións. A operación do mercado diario e intradiario está a cargo do operador do Mercado Ibérico de Enerxía, Polo Español S.A. (OMEL). Asi mesmo, dende 2006, o mercado eléctrico español integrouse co portugués, xerando prezos distintos nos mercados spot, diario e intradiario para os sistemas eléctricos español e portugués, aínda que son iguais na ausencia de conxestións nas interconexións debido á aplicación do método do market splitting.

O mercado diario de produción, onde se levan a cabo as transaccións de adquisición e venta de enerxía eléctrica con entrega física para o día seguinte mediante un proceso de casación de ofertas, é esencial neste contexto. Despois da sensación do mercado diario, o operador do sistema evalúa a viavilidade técnica do programa resultante da casación e establece un programa que aínda debe axustarse segundo a demanda real no momento correspondente. Este sistema, dun nivel de rigor técnico moi elevado, foi fundamental na operación eficiente e a evolución do mercado eléctrico español dende o seu establecemento. Unha das caraterísticas fundamentais do sector eléctrico radica na imperativa necesidade de equilibrar a oderta e a demanda en todo momento, considerando a dificultade práctica de almacenar esta forma de enerxía. En consecuencia, é común observar incrementos no costo da electricidade durante periodos de demanda máis elevada, xa que actívanse tecnoloxías de xeración máis costosas. Por istom é de particular relevancia comprender o funcionamento do sistema de oferta e demanda neste contexto.

Dentro deste funcionamento, a xeración eléctrica en España evolucionou significativamente nas últimas décadas. Tradicionalmente dependente de fontes convencionais e contaminantes, como o gas e o carbón, o país experimentou un cambio notorio cara a fontes renovables.

A diversificación da matriz enerxética é un pilar chave para garantir a sustentabilidade a longo prazo, ademais dun aspecto que se fixo necesario tras os acordos supranacionais derivados da COP (dependente da ONU), a propia UE (e as políticas comúns que nos axudan para marcar obxectivos) e as diversas políticas que apoian e promoven unha maior independencia enerxética e sustentabilidade.

A aposta polas enerxías renovables foi un catalizador para o cambio. A crecente participación da enerxía eólica e solar, entre outras, transformou a oferta enerxética, reducindo a dependncia dos combustibles fósiles e achandanando o camiño cara a unha economía máis limpa, responsable coa nosa contorna, e resiliente. Esta dependencia enerxética é endémica do noso sector e analizámola máis en profundidade nesta entrada do noso Blogue.

Ademáis, acontecementos recentes, como a guerra de Ucraína, fixeron cambalear unha estabilidade enerxética que criamos inamovible. Asi mesmo, o recente conflicto xurdido en Oriente Medio pon aínda máis de manifesto a necesidade do noso sector enerxético de buscar unha maior independencia (ao non dispoñer de combustibles derivados do petróleo), e a procura da diversificación en canto a socios e provedores, que nos permitan garantir a estabilización do sector.

Oferta, dar o que se precisa

Flexibilización nas renovables

As renovables son o futuro e iso é algo probado. Con todo, este cambio cara ás enerxías limpas non está exento de desafíos. A intermitencia da xeración eólica e solar presenta problemas de flexibilidade. A xestión eficiente da oferta e a demanda require solucións innovadoras, como o desenvolvemento de tecnoloxías de almacenamento e a mellora da rede eléctrica. Este é un dos factores máis críticos para conseguir o éxito na nosa aposta cara á sustentabilidade.

Gráfica 1. Mix enerxético español por tecnoloxía en 2022. Fonte: REE

A flexibilidade de xeración convértese, entón, nun factor chave. Tradicionalmente, as plantas de enerxía baseadas en combustibles fósiles proporcionaron unha resposta rápida e axustable para adaptarse ás fluctuacións na demanda. Con todo, coa crecente participación das renovables, requírense solucións innovadoras para manter a estabilidade do sistema eléctrico. Posibles solucións?

• Almacenamento de Enerxía: Unha solución destacada é o desenvolvemento e a implementación de tecnoloxías avanzadas de almacenamento de enerxía. Dende baterías de ións de litio ata sistemas de almacenamento térmico, estas tecnoloxías permiten acumular o exceso de enerxía durante períodos de xeración abundante e liberala cando a demanda é alta, proporcionando así unha reserva flexible que compensa a variabilidade das renovables.

Gráfica 2. Evolución do almacenamento acumulado globalmente en GW. Fonte: EESA.

• Redes Eléctricas Intelixentes: A implementación de redes eléctricas intelixentes, ou smart grids, é outra estratexia chave. Estas redes incorporan tecnoloxías de comunicación avanzadas e sistemas de xestión para optimizar a distribución de enerxía, anticipar cambios na demanda e coordinar a xeración de maneira eficiente. A intelixencia artificial e a análise de datos desempeñan un papel crucial na toma de decisións automatizada e a adaptación dinámica ás condicións cambiantes.

• Flexibilidade de Demanda: Fomentar a flexibilidade na demanda tamén é esencial. Programas de resposta á demanda, que incentivan aos consumidores para axustar o seu consumo en función da dispoñibilidade de enerxía, contribúen a equilibrar a oferta e a demanda. A electrificación de sectores como o da mobilidade e a calefacción permite unha maior adaptabilidade, xa que a demanda pode ser xestionada de maneira máis dinámica.

• Xeración Distribuída: A incorporación de xeración distribuída, onde pequenas instalacións de enerxía renovable intégranse na rede a nivel local, ofrece unha solución descentralizada. Isto reduce as perdas na transmisión e distribución, mellora a resiliencia do sistema e permite unha xestión máis eficiente da variabilidade na xeración, adaptándose a cada situación e dando solución á variabilidade dos mercados. Esta xeración vai máis aló das placas solares, xa que solucións como as microturbinas hidráulicas, aeroxeradores de media potencia, ou instalacións de biogás proporcionan eficaces e rendibles ferramentas para lograr sustento enerxético, ás veces de maneira integral.

Todas as solucións propostas anteriormente pódense combinar para lograr mellores resultados: integrar nunha rede intelixente instalacións de xeración distribuída e engadir sistemas de almacenamento, é un exemplo claro de solución futura xa aplicada no presente. O noso edificio CIne é un exemplo, e a nosa futura fábrica nEFO marcará as pautas da industrialización adaptada a solucionar os problemas de oferta vs demanda.

Os vectores enerxéticos actuáis e de futuro

As formas específicas de enerxía que se utilizan para satisfacer as necesidades enerxéticas en diversas aplicacións son os considerados “vectores”. Estes vectores representan as distintas formas nas que a enerxía se almacena, transporta e utiliza na sociedade. Estes desempeñan un papel crucial na diversificación da matriz enerxética, a eficiencia e a transición cara a un sistema enerxético máis sostible e respectuoso co medio ambiente. A elección dun vector enerxético particular dependerá da aplicación específica e dos obxectivos de sustentabilidade. Cada vector enerxético ten características únicas e adáptase a certos usos específicos, sendo o máis claro a electricidade, pero habendo outros como os combustibles gaseosos, os biocombustibles, a calor ou o hidróxeno.

Tanto o biogás (combustible gaseoso) como os biocombustibles permiten programar o consumo ao ter o combustible en forma de vector almacenable, ademais de desprazar ou substituír os consumos actuais de fósiles. Estes relaciónanse, en diversos usos, coa calor como propio vector, cando se almacena e transporta para o seu uso en calefacción ou procesos industriais. Os sistemas de calefacción central, os sistemas de enerxía solar térmica e outros métodos convencionais son exemplos de vectores de calor.

O impulso cara ao hidróxeno verde, utilizando enerxía renovable e a técnica da electrólise para o seu posterior almacenamento ofrece unha solución versátil. O hidróxeno pode ser utilizado como combustible directo ou convertido de novo a electricidade cando sexa necesario, aínda que actualmente teñamos que superar problemas de eficiencia (económica e técnica) que favorecen outro tipo de fontes non renovables. Con todo, este segue constituíndo unha oportunidade para ampliar as capacidades e mellorar a flexibilidade do sistema.  Non debemos de esquecer o factor dobre da enerxía, xa que o factor de enerxía térmica é o que máis representa complexidade polos combustibles asociados, e o hidróxeno ten capacidade para solucionar ambos.

Electrificación da economía

Sacando a colación a enerxía térmica, unha das solucións para que oferta e demanda estabilícense e dean seguridade a futuro é a electrificación dos procesos produtivos e da economía no seu conxunto. Esta electrificación é un concepto que describe o proceso de substituír o uso de enerxía baseada en combustibles fósiles por electricidade en diversas áreas da sociedade e a industria. Este cambio busca reducir as emisións de gases de efecto invernadoiro, mellorar a eficiencia enerxética e avanzar cara a un modelo máis sostible. A electrificación implica a transición de sistemas que dependen principalmente de combustibles fósiles a sistemas alimentados por electricidade xerada, preferiblemente, a partir de fontes renovables. Pero que podemos electrificar?

• Vehículos Eléctricos (VE): A adopción masiva de vehículos eléctricos é un dos vectores máis prominentes da electrificación. Os automóbiles eléctricos, xunto con outras formas de transporte sostible, reducen a dependencia dos combustibles fósiles e contribúen a unha mobilidade máis limpa.

• Calefacción e Refrixeración Eléctrica: A electrificación de sistemas de calefacción e refrixeración mediante bombas de calor, que aproveitan a enerxía do aire, auga ou chan, está a converterse nunha opción popular para substituír os sistemas tradicionais baseados en combustibles fósiles.

• Procesos Industriais Eléctricos: A adopción de tecnoloxías eléctricas en procesos industriais, como a electrólise para produción de hidróxeno ou a aplicación de quentadores eléctricos en lugar de quemadores de gas, contribúe a reducir a intensidade de carbono na industria.

• Maquinaria Agrícola Eléctrica: A electrificación de maquinaria agrícola, como tractores eléctricos, representa unha transición cara a prácticas agrícolas máis sostibles e eficientes desde o punto de vista enerxético.

A electrificación da economía é un compoñente esencial na transición cara a sistemas enerxéticos máis limpos e sostibles. Estes vectores non só reducen as emisións de gases de efecto invernadoiro, senón que tamén contribúen á eficiencia e resiliencia dos sistemas enerxéticos a nivel global.

Demanda: pedir o necesario

Demanda eléctrica actual

A demanda eléctrica é outro factor chave que moldea a paisaxe enerxética. A evolución dos patróns de consumo, impulsada pola dixitalización e a electrificación de diversos sectores, expón desafíos para garantir unha subministración constante e confiable. Se analizamos de onde vimos, durante gran parte do século XX e principios do XXI, a demanda eléctrica en España experimentou un crecemento sostido. Isto estivo vinculado ao desenvolvemento económico, o aumento da poboación e a expansión da industrialización. Esta situación cambia radicalmente a partir da crise económica global que comezou en 2008. Durante este período, observouse unha redución temporal na demanda eléctrica, xa que a actividade industrial diminuíu e houbo unha contracción económica xeral. A medida que España embarcouse en esforzos para diversificar a súa matriz enerxética e aumentar a participación de fontes renovables, como a enerxía eólica e solar, a estrutura da demanda eléctrica tamén experimentou cambios. A introdución de tecnoloxías dixitais e avances en eficiencia enerxética tamén impactaron na demanda eléctrica e a adopción de dispositivos máis eficientes, ademais, a conciencia sobre o uso responsable da enerxía contribuíu a moderar o crecemento da demanda.

A pandemia de COVID-19, tivo un efecto significativo na demanda eléctrica en todo o mundo, xa que as restricións de mobilidade e as interrupcións económicas influíron na demanda, con reducións temporais na actividade industrial e un cambio nos patróns de consumo. É crucial ter en conta que a evolución da demanda eléctrica está intrinsecamente vinculada aos cambios na economía, a tecnoloxía e as políticas enerxéticas. A transición cara a unha maior sustentabilidade e a dixitalización son factores chave que seguirán influíndo nesta evolución nos vindieros anos, pero actualmente imos cara a un descenso cada vez maior da nosa demanda.

Ao longo do ano 2023, a demanda eléctrica foi de 229.526 GWh, un 2,5% menos que a rexistrada en 2022, segundo datos de REE.

Conclusións e visión de conxunto

Este é principalmente o panorama de conflito que necesitamos solucionar na dicotomía entre oferta e demanda. Cada vez imos ter maiores e máis eficientes sistemas de xeración (máis oferta) e un sistema que tende a absorber menos consumo (demanda).

No complexo armazón de oferta e demanda enerxética en España, a innovación e a colaboración preséntanse como catalizadores esenciais para unha transición exitosa. A visión trazada polo PNIEC, xunto co impulso cara ás renovables e a mellora da flexibilidade de xeración, encamíñanos cara a un futuro enerxético máis sostible. Con todo, o roteiro cara á descarbonización total esixe esforzos continuos e decisións estratéxicas audaces.

Nesta viaxe, cada actor do sector desempeña un papel vital na construción dun futuro onde a oferta e a demanda enerxética converxen cara á sustentabilidade.