'Tras los cortes de electricidad en España y Portugal, pensé: la transición energética está lejos de estar completa'

Detrás de una pesada puerta de metal, protegida por una pared de cristal, innumerables luces verdes parpadean en máquinas negras alargadas. La habitación blanca, iluminada con luz fluorescente, en la que se encuentran en la Universidad Tecnológica de Delft es del tamaño de un vestuario de gimnasio promedio. La temperatura aquí es siempre exactamente de 19 grados centígrados. Los sistemas de refrigeración soplan ruidosamente. Cables de colores recorren el techo.

Marjan Popov (56), profesor de seguridad de sistemas energéticos sostenibles, abre la sala con superordenadores que cuestan millones de euros con llave. Está rodeado por una estructura metálica, construida para aislarla de la radiación electromagnética producida durante las pruebas de alto voltaje que se realizan en la sala de al lado. El laboratorio de James Bond , Popov lo llama pequeño espacio. Aquí desarrolla nuevas formas de proteger la gigantesca red eléctrica que se extiende por toda Europa contra cortes de energía.

La red eléctrica europea, con millones de kilómetros de cables subterráneos y aéreos, será cada vez más importante, pero también más vulnerable, en los próximos años. Para limitar al máximo el calentamiento global, es fundamental que los países sustituyan los combustibles fósiles por fuentes de energía renovables como la solar y la eólica. Esto hace que la red eléctrica sea más compleja e inestable. El riesgo de ataques cibernéticos también está aumentando. La transición energética es necesaria, dice Popov, pero también trae nuevos desafíos técnicos para los operadores de la red.

El gran apagón de la semana pasada en España y Portugal generó preocupación mundial sobre los efectos secundarios de la transición energética. La causa del mal funcionamiento aún se desconoce y está siendo investigada. Pero parece muy probable que la transición energética haya jugado un papel en esto, creen Popov y otros expertos.

El aumento del número de paneles solares y turbinas eólicas hace vulnerable la red eléctrica

Popov habla de ello en una larga mesa de madera cerca del laboratorio, donde los científicos de Delft a menudo se reúnen con expertos en energía de varios operadores de red de los Países Bajos y otros colegas del sector energético.

“La red eléctrica está construida de tal manera que la oferta y la demanda deben estar en constante equilibrio, de modo que la frecuencia esté siempre alrededor de los 50 hercios”, comienza su explicación de por qué la transición energética hace que la red eléctrica sea más vulnerable. Todas las partes, todos los “componentes del sistema” de la red eléctrica están ajustados a esa frecuencia, o al ritmo en el que los electrones se mueven hacia adelante y hacia atrás.

Cuando la frecuencia sube o baja por debajo de 50 hertz, la protección de los componentes se activa automáticamente y se corta la energía para evitar daños permanentes. “Si en un lugar se solicita un poco más de electricidad a la red, rápidamente se genera un poco más en el otro lado”, dice Popov, moviendo las manos como una balanza. Incluso si la energía falla completamente en un lugar, otra fuente puede generar más. Esto sucede en gran medida de forma automática.

“En la situación clásica, con muchas centrales eléctricas de gas y carbón, el sistema tiene bastante tiempo para responder a los cambios de frecuencia”. Los generadores de las centrales eléctricas que utilizan gas y carbón tienen turbinas rotatorias grandes y pesadas que funcionan a 50 hercios. Si falla repentinamente el accionamiento, las turbinas siguen girando gracias a su gran peso y no se detienen de repente. Ese efecto se llama inercia. Esto permite mantener el equilibrio y estabilizar el movimiento de vaivén de la frecuencia. La inercia amortigua los cambios repentinos de frecuencia. Por lo tanto, la red eléctrica tiene tiempo para reaccionar a los cambios.

Pero en una zona con muchos paneles solares y aerogeneradores, hay menos inercia. Esto hace que la red eléctrica sea menos robusta. Si algo falla en algún punto, ese efecto amortiguador desaparece y las fluctuaciones de frecuencia pueden propagarse rápidamente. Con una central eléctrica de gas, por ejemplo, siempre podemos controlar la cantidad de energía que queremos producir. Con la energía eólica y solar, eso no es posible. Y eso genera incertidumbre.

¿Qué pasa con el gran apagón en España y Portugal de la semana pasada?

Aún no sabemos exactamente qué ocurrió, pero lo que se notó de inmediato fue la velocidad con la que falló la red eléctrica en la Península Ibérica. Algo provocó un corte local, tras el cual la red eléctrica de las zonas circundantes falló al intentar compensar las fluctuaciones de frecuencia. Durante el gran apagón en Italia en 2003, todo el país tardó unos doce minutos en quedar a oscuras. En España y Portugal, según los datos actuales, eso ocurrió en un minuto. Fue realmente terrible .

La fiabilidad de la red eléctrica en los Países Bajos es del 99,99963 por ciento, según Tennet. Eso es muy bueno

Esto es exactamente lo que puede ocurrir cuando hay muchas fuentes de energía en el sistema sin inercia. En lugar de que grandes masas giratorias amortiguaran los cambios de frecuencia, las fluctuaciones ahora podían propagarse rápidamente. Los sistemas de seguridad se activaron y el suministro eléctrico se cortó enseguida.

España cuenta con numerosas centrales hidroeléctricas, que tienen grandes masas rotatorias y por tanto inercia.

Nadie sabe exactamente qué ocurrió en esta situación específica. Pero es cierto que cuando la energía solar y la eólica constituyen una parte importante del mix energético, como en España, suele ser más difícil absorber el impacto si algo sale mal. Cuando leí sobre el apagón, pensé: «Esto es una señal de que la transición energética está lejos de terminar».

Al otro lado de la pared de cristal, en el laboratorio de Delft, hay unas diez pantallas de ordenador. Los investigadores aquí están simulando en supercomputadoras los peores escenarios que ocurrirían si la red eléctrica se volviera inestable, para descubrir cómo se puede proteger mejor el sistema.

Investiga qué se debe hacer para mantener la red eléctrica robusta mientras el sistema experimenta un cambio masivo.

Nuestro objetivo es que pronto tengamos un sistema en el que la energía se genere íntegramente a partir de fuentes renovables. Y que la fiabilidad del sistema se mantenga. Actualmente, esa fiabilidad en los Países Bajos es del 99,99963 %, afirma Tennet. Eso es muy bueno. Esto equivale a un corte de electricidad de aproximadamente 12,8 minutos por persona al año. No es mucho.

Actualmente estoy trabajando en un concepto que nos ayudará a reducir el riesgo de que un corte de electricidad se propague rápidamente, como ocurrió en España y Portugal la semana pasada. La complejidad de la transición energética dificulta la monitorización simultánea de toda la red eléctrica europea, como ocurre actualmente. Estoy investigando cómo podemos dividir el sistema en islas. Si se aísla virtualmente una zona más pequeña y se monitoriza con mayor intensidad que ahora, se detectará con mayor rapidez si algo falla allí. Por ejemplo, si una línea o cable local se sobrecarga, se puede aislar rápidamente la zona circundante al problema. El resto del sistema, fuera de esa zona, seguirá funcionando con normalidad. A esto lo llamamos «isla de control ».

¿No se vuelve la red eléctrica cada vez más vulnerable a los ataques cibernéticos a medida que se digitaliza más y más información?

Sí. Anteriormente, muchos componentes se monitorizaban de forma análoga. Pero no podemos lograr la transición energética sin la digitalización. Debemos seguir monitorizando la red y, dado que la demanda de electricidad también está aumentando, debemos vigilarla de cerca para optimizar su uso.

Hoy en día, monitorizamos la red mediante internet y cables de fibra óptica, y todo lo gestionamos mediante software. Por eso, los ciberataques se han convertido en un problema mayor para los operadores de la red. No podemos ignorar esta amenaza. Necesitamos nuevas formas de proteger un sistema energético tan complejo de ataques deliberados.

¿Por qué te parece tan interesante la red eléctrica?

Siempre me interesó la tecnología de la energía eléctrica. La corriente eléctrica es particularmente fascinante. ¿Cómo es posible que algo invisible a la vista y al olfato sea tan poderoso? También me fascina un hombre como Nikola Tesla, el inventor de importantes componentes de la red eléctrica. Tengo un póster suyo colgado en mi oficina. Lo miro allí todos los días.