El Gran Apagón
Qué hacías tú cuando se fue la electricidad*, nos preguntaremos en el futuro,
en referencia al apagón de ayer en España y Portugal. Yo estaba en la oficina,
recién terminada una reunión importante. Primero bromeé con un compañero sobre
si había tocado algo. Luego le dije a un electricista que tenía que cambiar
los fusibles. Entonces alguien dijo que en Vigo tampoco había electricidad, y
añadí que entonces mejor cogiera fusibles de los grandes. Luego alguien dijo
que Valencia estaba sin electricidad. ¿Valencia? ¿Qué tiene que ver un corte
en Vigo con Valencia?
*Cuando escucho a alguien decir que "se fue la luz" lo primero que me viene a
la cabeza es que ha muerto alguien. Luego me doy cuenta de que se refiere a la
electricidad. Solo hay un momento en que es correcto decir que se va la luz, y
es al anochecer.
El lunes 28 de abril de 2025 cayó la red eléctrica nacional en España, tirando
a todo Portugal y una parte del sur de Francia. Si con esto no nos echan de la
Unión Europea a la Unión Africana, estamos inmunizados de por vida.
Hace tiempo que no escribo en el blog sobre un tema de actualidad, y ya casi
no me acuerdo de cómo se hacía esto, pero aquí estoy, intentando poner sentido
a lo ocurrido. Y ya que lo intento, lo voy a dejar por escrito porque me da la
sensación de que recordaremos esto tal como nos acordamos de
la pandemia.
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| Ilustrar este post con una foto analógica del año 2011 también es un pequeño orgullo personal. |
En una vida anterior yo tenía cierta relación con el sistema eléctrico, y
fruto de aquello escribí algunos posts sobre
la operación
del sistema eléctrico
nacional y sobre
el mix
de generación
en España. Desde entonces han cambiado algunas cosas, siendo lo más destacado
el aumento de la generación eólica y fotovoltaica, pero la electricidad sigue
funcionando de la misma forma. Puedes ignorar las leyes de Kirchhoff, pero no
puedes ignorar las consecuencias de ignorar las leyes de Kirchhoff.
COMPENSANDO OSCILACIONES
Al lío. Un principio fundamental de un sistema eléctrico es que la energía que
se genera debe ser igual a la energía que se consume. Las soluciones de
almacenamiento son pocas y polémicas, como el rebombeo, por lo que variaciones
en la demanda se compensan variando la generación. No todas las fuentes de
energía eléctrica pueden modular su generación, y muy pocas pueden hacerlo
rápidamente. Estas variaciones se absorben sobre todo con ciclos combinados y
con hidráulica, que es muy rápida pero tiene el inconveniente de que el agua
se acaba.
Pero ni siquiera la hidráulica es suficientemente rápida, por lo que el
sistema escoge mantener tensión y sacrificar frecuencia, permitiendo que la
frecuencia oscile unas décimas por encima y por debajo de los 50 Hz. Con esto,
siempre que estén operativos sistemas de generación eléctrica capaces de
variar su entrega de energía, el sistema puede absorber oscilaciones por
aumentos o disminuciones bruscos en el consumo.
LA REACTIVA
Hasta aquí creo que seguimos todos en pie, pero mejor acercarse a una silla
porque ha llegado el momento de hablar de lo que no es evidente sino aparente
(guiño, guiño).
En la corriente continua los electrones fluyen siempre en la misma dirección,
desde el polo con menor potencial al de mayor potencial, justo al revés de lo
que se considera que es el sentido de la corriente (oh, sorpresa). En la
corriente alterna, no hay un polo de tensión positiva frente a un polo de
menor tensión, sino que la tensión oscila en forma de onda sinusoidal (como
las olas del mar). La intensidad también oscila, de forma que los pobres
electrones se mueven mucho pero no van a ningún lado. Y cuando se mueven,
aunque no viajen, provocan pérdidas en forma de calor.
El problema es que la oscilación de tensión e intensidad no es síncrona, que
sería lo ideal, sino que tiene un desfase. Este desfase se conoce como factor
de potencia y se dice que es inductivo cuando la intensidad va retrasada con
respecto a la tensión, o capacitivo cuando es la tensión la que va retrasada
con respecto a la intensidad. Los motores y las lámparas fluorescentes son
inductivos, mientras que son cargas capacitivas las luces LED y las largas
líneas de transporte y distribución de electricidad.
Este desfase entre tensión e intensidad hace que la potencia activa (la que
trabaja, la buena, la que se mide en watios o W, la única que hay en sistemas
de corriente continua) tenga que cargar con la rémora de la potencia reactiva
(que es inútil, que no hace nada salvo provocar pérdidas, que se mide en
voltiamperios reactivos o VAR -como en el furbol-). La suma de ambas es la
potencia aparente, que se mide en voltiamperios o VA. Aunque solo la potencia
activa efectúa trabajo, la potencia aparente también causa intensidad y por
tanto pérdidas en el transporte.
Vale, técnicamente la potencia aparente también hace cosas porque sirve para
crear los campos electromagnéticos que hacen funcionar motores y
transformadores. Pero es un detalle. Aquí no hay escala de grises. Podemos
considerar que la potencia activa es buena y la potencia reactiva es mala.
Cuando la tensión y la intensidad están en fase, el factor de potencia es 1.
Cuando están desfasadas en menor que 1, indicando que no toda la potencia es
aprovechada.
Resumiendo, que interesa mucho que la potencia reactiva sea lo más baja
posible. Por eso las fábrica instalan grandes grupos de condensadores, para
compensar su carga inductiva y que a ojos del sistema eléctrico la fábrica
sea una carga con factor de potencia cercano a la unidad. Por eso y por que
si no compensan el desfase, la distribuidora eléctrica les mete sus buenas
penalizaciones.
GENERADORES SÍNCRONOS Y ASÍNCRONOS
Acompáñame solo un poquito más, que ya casi estamos en el meollo.
En el sistema eléctrico la energía reactiva se compensa de dos formas. La
primera son baterías de condensadores instaladas en los grandes consumidores
inductivos (fábricas), como vimos antes. La segunda se basa en los generadores
síncronos.
Ala, otra explicación más. Los generadores síncronos son capaces de absorber o
generar energía reactiva variando la corriente de excitación del rotor. Son
generadores síncronos las centrales hidráulicas, las centrales nucleares, los
ciclos combinados y las centrales térmicas. Es decir, las fuentes de
generación clásicas. También son síncronas las centrales de cogeneración y las
plantas termosolares.
Los generadores asíncronos, en cambio, consumen reactiva pero no pueden
modular este consumo ni mucho menos generarla, de forma que en este aspecto
son un lastre para el sistema. Son generadores asíncronos los molinos eólicos
y la fotovoltaica, así como alguna minihidráulicas. Es cierto que pueden
contar con equipos electrónicos capaces de ayudar en este sentido, pero de
forma muy limitada.
Si has llegado hasta aquí, enhorabuena, ya conoces los secretos del sistema
eléctrico.
EL DESENCADENANTE
Todo va bien hasta que deja de ir bien.
Cuando hay una perturbación que el sistema no puede absorber y lleva la
tensión, frecuencia o factor de potencia fuera del umbral de seguridad, el
operador del sistema desconecta partes. Estas partes pueden ser fábricas (para
esto servía la famosa Interrumpibilidad), pueblos o comarcas enteras. Y la
desconexión se hace de forma automática. Todo con tal de mantener el sistema
operativo.
Lo que sucedió ayer es que a las 12:30 de la mañana más de la mitad de la
generación eléctrica provenía de fotovoltaica, que no puede modular y es
asíncrona. Ups. En situaciones como esta, por otra parte cada vez más comunes,
la estabilidad del sistema pende de un hilo. Esto ya se sabía y existen
numerosos informes alertando del riesgo y recalcando que si se quiere aumentar
tanto el peso de las renovables es necesario invertir en el refuerzo del
sistema.
Tras múltiples avisos, uno el mismo día solo un par de horas antes, esta vez
el sistema no se pudo balancear y no fue suficiente con algunas desconexiones.
De una en una, pero en cuestión de segundos, saltaron protecciones de toda
España y cayó el sistema nacional al completo. Como hay muchas interconexiones
con Portugal y Francia, estos países también se vieron afectados. Las Baleares
y las Canarias, al ser sistemas insulares, siguieron con normalidad.
Falta por aclarar cuál fue el desencadenante, si una variación repentina en el
consumo, una variación brusca en la generación o la reactiva fuera de control.
Como si fue un hackeo rusoisraelí con apoyo trumpista. O como si fue una
lluvia de ranas sobre un campo fotovoltaico. Da bastante igual. El sistema
pendía de un hilo y cayó. Lo del cántaro y la fuente.
Sobre por qué se tardó tanto tiempo en recuperar el servicio, cualquiera que
haya estado en la arrancada de una fábrica se imagina que levantar el sistema
eléctrico de un país no se puede hacer ni rápido ni en todas las zonas al
mismo tiempo. Hay que ir restaurando el sistema por partes, pivotando con los
ciclos combinados y la hidráulica mientras dure el agua. A mi casa la
electricidad retornó a las 6:40 después de 18 horas de Medievo.
No voy a negar el atractivo de pasear por la playa y leer un libro con luz
solar, que es lo que yo hice mientras esperaba a que volvieran a fluir los
electrones, pero tampoco soy capaz de quitarme esta sensación de que hoy somos
un poquito más Burundi que ayer.
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