Combatir el cambio climático conlleva un doble reto. A largo plazo, gobiernos y empresas trabajan para lograr la descarbonización de la economía, con el fin de asegurar la sostenibilidad medioambiental del planeta. Pero para lograrlo hay que afrontar otro gran desafío inmediato: la transición energética desde el modelo actual -basado en fuentes de origen térmico- hacia otro mix compuesto fundamentalmente por energías renovables.

El giro en la política medioambiental y energética de la Unión Europea obliga a las compañías a adaptarse y a vivir un periodo transitorio en el que convivirán las fuentes de generación eléctricas tradicionales con las nuevas. Por eso es vital que los gobiernos desarrollen soluciones para asegurar el suministro mientras dure la profunda transformación del modelo. 

“Los mercados eléctricos a nivel internacional, que se diseñaron hace años considerando las tecnologías de la época, están atravesando grandes cambios en sus formas de funcionar, en la medida que incorporan las nuevas tecnologías renovables, generándose deficiencias operacionales y económicas para todos los agentes participantes en el mercado”, sostiene un reciente informe elaborado por PwC para la Fundación Naturgy. “Las energías renovables cada vez contribuyen más a la generación, pero con ello, dificultan la capacidad de gestión de la generación y limitan el funcionamiento de las plantas térmicas, cuya contribución se limita a aquellos momentos en los que escasea la renovable”, recuerda el estudio, titulado Integración de las Tecnologías Renovables en la Transición energética.

Precisamente por esa intermitencia y dependencia del recurso de las tecnologías renovables, es necesaria la existencia en el mix de generación de alternativas, que estén siempre disponibles para entrar a operar de forma flexible cuando sean necesarias. Todo con el fin de asegurar el suministro eléctrico en todo momento y desarrollar otras soluciones que mejoren la gestión y operativa de los agentes. Es lo que en el sector se conoce como “capacidad de respaldo” del sistema. 

“Los mercados de energía no estaban diseñados para el cambio de paradigma que ha resultado del despliegue masivo de renovables, que irá in crescendo durante los próximos años. Además, típicamente, no se retribuía ese servicio de respaldo al sistema de las plantas térmicas”, explica el informe de PwC. Por eso, los países están buscando la forma de solventar esta problemática, abandonando los mercados de solo energía. Para ello, se están desarrollando varias alternativas, articuladas como incentivos, mercados o mecanismos para la capacidad de respaldo. 

El propio PNIEC, elaborado por el Ministerio, reconoce la importancia de la potencia de respaldo para el sistema eléctrico nacional, y señala que en el año 2030 debe permanecer en el sistema toda la potencia de ciclos combinados. Asimismo, reconoce que para habilitar la integración de las renovables comprometidas es necesario instalar 6 GW de almacenamiento (3,5 en forma de bombeo y 2,5 de baterías) e impulsar la flexibilidad y la gestión de la demanda. Sin embargo, no existe un contexto de mercado que incentive estas tecnologías a contribuir al cumplimiento de los objetivos establecidos en el PNIEC.

Este desafío cobra todavía una mayor relevancia en una situación como la derivada de la crisis del COVID 19, en la que la demanda ha caído de forma drástica, junto con los precios del pool, agravando la problemática actual a niveles de operación que se esperaban a finales de esta década. 

España debería “buscar soluciones transitorias para diseñar un mercado que reconozca el valor del respaldo, y tramitarlas con celeridad, para que el desarrollo de potencia renovable previsto no se vea afectado”, explica Oscar Barrero, socio líder del Sector Energía de PwC y coautor del informe. La autorización de la UE para implementar temporalmente mecanismos de respaldo se debe conseguir, de forma expresa, tras un proceso de tramitación en el que se analiza su necesidad e idoneidad, y que puede durar hasta dos años. 

“A esto hay que añadir que, para comenzar su tramitación, el tipo de mecanismo debe estar detalladamente diseñado de forma previa”, añade Alberto Martín, director del área del Sector Energía de PwC y autor también del documento. “En el nuevo escenario de transición energética, tienden a desaparecer modelos de mercado basados sólo en la venta de energía y cada vez se reconocen más otros servicios, como el de  respaldo, que hace posible la integración de las renovables”, añade Barrero. 

Alternativas de integración

Actualmente existen tres alternativas de integración de renovables para garantizar la seguridad de suministro en el sistema eléctrico: 

  • Gestión de la demanda. Soluciones por la parte de los consumidores que permiten que estos puedan reducir su consumo de forma voluntaria o programada en aquellos momentos en los que el sistema está más tensionado. 
  • Almacenamiento. Instalaciones que permiten liberar al sistema electricidad almacenada en otros momentos. Esta solución también es flexible, si bien depende de que los equipos (baterías, embalses) estén previamente cargados o llenos. El desarrollo tecnológico está permitiendo su incorporación progresiva al sistema, aunque la inversión en nueva capacidad todavía es limitada.
  • Capacidad de respaldo. Existencia de un conjunto de plantas de generación que permiten que haya suficiente potencia disponible para cubrir el suministro en momentos de máxima demanda o mínima generación renovable. Éstas deben ser flexibles, es decir, capaces de entrar a generar al sistema de forma rápida e incluso, frenar su operación ante un descenso del consumo o aumento de generación renovable para equilibrar el sistema. Las tecnologías térmicas son actualmente las más adecuadas para dar este servicio. 

Las nuevas necesidades del sistema eléctrico no existían cuando se diseñaron los mercados energéticos, que fueron planteados en un entorno de tecnologías, nucleares y térmicas, con unas características radicalmente distintas a las renovables en dos aspectos: dependen de combustibles para generar, no de un recurso climático fluctuante, y se basan fundamentalmente, en costes variables. 

Central Ciclo Combinado de Málaga.

“Las tecnologías renovables tienen un alto coste fijo, pero apenas tienen costes variables, por lo que su coste de oportunidad es prácticamente nulo”, recuerda el informe de PwC. Con ello son las primeras en participar para cubrir la demanda, es decir, son inframarginales. A esto añadir que, a mayor renovable, menos opciones tendrán el resto de tecnologías con costes variables de participar en el mercado, por lo que el precio de pool será más bajo. “Por otro lado, la intermitencia de las renovables por su dependencia del clima hace que el precio de pool sea más volátil, con lo que no se generan señales claras de precio que atraigan la inversión, necesaria para alcanzar los objetivos comprometidos por los países”, advierte el estudio.

Problemas y soluciones

En esta línea, la solución al problema de falta de respaldo no consiste sólo en instalar cada vez más capacidad renovable, ya que, no sería posible acomodar esta nueva potencia renovable de forma segura. Por un lado, los precios podrían ser tan bajos que las propias renovables afrontarían problemas de recuperación de inversión, aspecto que solucionarían las baterías de almacenamiento al permitir evacuar excedentes de electricidad. Por otro lado, no habría realmente capacidad firme y flexible para salvaguardar la operación ante demandas elevadas, ya que las plantas térmicas con capacidad de respaldo podrían salir del sistema ante la falta de ingresos que cubran sus costes. 

Por tanto, el mercado eléctrico actual no está diseñado para este nuevo contexto ya que ni atrae la inversión en renovables ni fomenta las soluciones de integración de respaldo. Por tanto, la transición energética debe llevar asociado un cambio en los mercados marginalistas tradicionales. 

Por estas causas, a nivel internacional, el modelo de mercado basado solo en la retribución a la energía tiende a desaparecer, en la medida que los países reconocen y retribuyen también el valor del respaldo, incorporando diferentes alternativas que remuneran este servicio (firmeza, disponibilidad y flexibilidad). 

El reto de la descarbonización

En las últimas décadas la descarbonización se ha convertido en una de las tendencias de mayor calado en nuestra sociedad a nivel global. La Unión Europea fue de las pioneras en marcarse una hoja de ruta enfocada a la reducción de emisiones, fijando crecientes metas concretas para lograr la sostenibilidad ambiental, inicialmente a 2020, ahora a 2030, y recientemente estableciendo su ambición de ser el primer continente neutro en emisiones a 2050, dentro de European Green Deal (Acuerdo Verde). 

El trabajo de la Fundación Naturgy

El informe de PwC publicado por Fundación Naturgy forma parte de las actividades que la entidad realiza sobre temáticas relacionadas con la energía y el medio ambiente, desde el debate serio y riguroso, con el objetivo fundamental de promover el uso racional de los recursos energéticos y fomentar un desarrollo sostenible. 

La Fundación, fundada en 1992 por la compañía energética, también desarrolla programas de acción social, tanto en el ámbito nacional como internacional, incidiendo especialmente en actuaciones destinadas a paliar la vulnerabilidad energética