Integración de energía renovable en la red eléctrica

La integración de energía renovable en la red eléctrica tiene consecuencias directas en la operación del sistema eléctrico. Este proceso de integración de energías renovables se refiere al proceso de incorporar fuentes de energía renovable, como la energía solar, eólica e hidroeléctrica, en la red eléctrica. Esto es esencial para reducir la dependencia de combustibles fósiles y para alcanzar los objetivos de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero.

Aunque presenta algunos desafíos, existen varias estrategias y tecnologías disponibles para superarlos, y se espera que la tecnología continúe evolucionando para hacer que la integración de energías renovables sea cada vez más eficiente y viable.

Ventajas e inconvenientes de la integración de energía renovable en la red eléctrica

La principal ventaja de la integración de energías renovables es que son fuentes de energía limpia y sostenible. A medida que se aumenta la capacidad de generación de energía renovable, se reduce la cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero y se mejora la calidad del aire.

Sin embargo, la integración de energías renovables también presenta algunos desafíos. Uno de los principales desafíos es la variabilidad de la producción de energía renovable, ya que la generación de energía solar y eólica depende de las condiciones climáticas. Esto significa que la producción de energía puede variar significativamente en diferentes momentos del día o de la semana. Otro reto en la integración de energías renovables es el de adaptar la generación con la demanda tan variable en la península.

Para superar estos desafíos, se han desarrollado diferentes estrategias, como el almacenamiento de energía, el uso de sistemas de generación de energía renovable combinada y la interconexión con sistemas eléctricos vecinos. Además, las nuevas tecnologías como la inteligencia artificial y el aprendizaje automático están permitiendo una mejor predicción y gestión de la producción de energía renovable.

Energía renovable distribuida

Una configuración clásica del sistema eléctrico de potencia es la centralización de los generadores. En ese tipo de sistemas, hay un número muy concreto de centrales de generación, con gran capacidad instalada, pero ubicadas normalmente lejos de los núcleos de consumo como son las ciudades o los núcleos industriales. Esto tiene la ventaja de una gran facilidad de gestión, porque se puede adaptar cómodamente la generación con la demanda. Pero este tipo de sistemas centralizados presenta diversos inconvenientes: la necesidad de grandes líneas de transporte de energía eléctrica con sus correspondientes pérdidas e impacto, la falta de flexibilidad para adaptar las infraestructuras y también la capacidad a los cambios en las necesidades de demanda de energía con los cambios de las ciudades o de las industrias.

La incorporación de fuentes de energía renovable a la red permite acercar sistemas de generación a los núcleos de consumo. Es difícil aceptar e imaginarse una central nuclear o una central de carbón situada próxima a una ciudad como Sevilla. Pero sí que es muy eficiente, por ejemplo, aprovechar la gran cantidad de cubiertas o terrenos baldíos existentes en las ciudades para generar energía eléctrica con tecnología fotovoltaica.

La energía renovable distribuida, o también llamada generación distribuida, es el sistema descrito en el ejemplo de antes, donde una serie de tecnologías renovable generan electricidad en las inmediaciones de los emplazamientos donde se necesita esa energía. De esta manera se forman lo que se llaman microrredes (microgrids). En la figura siguiente se ilustra el esquema simplificado de lo que sería un sistema de generación distribuida y su integración en la red.

• EERR “gestionables”: La fuente primaria de generación de energía es controlable o almacenable.
  • Termosolar, biomasa, hidráulica, etc.
• EERR “NO gestionables”: La fuente primaria de generación de energía NO es controlable o NO es almacenable.
  • Fotovoltaica, eólica, undimotriz, mareomotriz, etc.

Gestión de energías renovables

En España, el Operador del Sistema es el agente del mercado eléctrico encargado de gestionar el flujo físico de energía en el sistema. El Centro de Control Eléctrico (CECOEL) incluye el Centro de Control de Energías Renovables (CECRE), que se ocupa de hacer esta gestión en lo referente a las energías renovables.

Para hacer un trabajo de gestión documental sobre la integración de renovables, puede ser interesante la base de datos que ofrece IRENA (International Renewable Energy Agency).

Condicionantes

Algunos de los condicionantes que tiene la integración de las energías renovables en la red a gran escala son los siguientes:

• No es económicamente viable el almacenamiento de la energía eléctrica en grandes cantidades: la electricidad que se genera es igual en todo momento a la que se consume.
• Gestión de fuentes de energía renovable para atenuar defectos en la calidad de suministro
• Necesidad de disponer de redes inteligentes (Smart grids) para hacer una adecuada gestión del flujo de energía.
• Impacto de la generación distribuida en la calidad de suministro eléctrico.
• Variabilidad e incertidumbre de la energía generada.
• Sistemas de acumulación de energía para incrementar la eficiencia global de los sistemas de potencia.

En España ya existen procedimientos aprobados para garantizar la integración de energías renovables en la red.

• Real Decreto-ley 29/2021, de 21 de diciembre, por el que se adoptan medidas urgentes en el ámbito energético para el fomento de la movilidad eléctrica, el autoconsumo y el despliegue de energías renovables.
• Real Decreto 244/2019, de 5 de abril, por el que se regulan las condiciones administrativas, técnicas y económicas del autoconsumo de energía eléctrica.
• Resolución de 11 de diciembre de 2019, de la Secretaría de Estado de Energía, por la que se aprueban determinados procedimientos de operación para su adaptación al Real Decreto 244/2019, de 5 de abril, por el que se regulan las condiciones administrativas, técnicas y económicas del autoconsumo de energía eléctrica.
• Orden TED/749/2020, de 16 de julio, por la que se establecen los requisitos técnicos para la conexión a la red necesarios para la implementación de los códigos de red de conexión.
• Orden ITC/1559/2010, de 11 de junio, por la que se regulan diferentes aspectos de la normativa de los sistemas eléctricos insulares y extrapeninsulares.
• Real Decreto 738/2015, de 31 de julio, por el que se regula la actividad de producción de energía eléctrica y el procedimiento de despacho en los sistemas eléctricos de los territorios no peninsulares
• Real Decreto 1164/2001, de 26 de octubre, por el que se establecen tarifas de acceso a las redes de transporte y distribución de energía eléctrica.
• Real Decreto-ley 11/2022, de 25 de junio, por el que se adoptan y se prorrogan determinadas medidas para responder a las consecuencias económicas y sociales de la guerra en Ucrania, para hacer frente a situaciones de vulnerabilidad social y económica, y para la recuperación económica y social de la isla de La Palma.
• Real Decreto-ley 20/2012, de 13 de julio, de medidas para garantizar la estabilidad presupuestaria y de fomento de la competitividad.
• Real Decreto 1699/2011, de 18 de noviembre, por el que se regula la conexión a red de instalaciones de producción de energía eléctrica de pequeña potencia.
• Ley 24/2013, de 26 de diciembre, del Sector Eléctrico.
• Real Decreto 1183/2020, de 29 de diciembre, de acceso y conexión a las redes de transporte y distribución de energía eléctrica
• Real Decreto 900/2015, de 9 de octubre, por el que se regulan las condiciones administrativas, técnicas y económicas de las modalidades de suministro de energía eléctrica con autoconsumo y de producción con autoconsumo.
• Real Decreto 1955/2000, de 1 de diciembre, por el que se regulan las actividades de transporte, distribución, comercialización, suministro y procedimientos de autorización de instalaciones de energía eléctrica.

Un aspecto importante de la integración de las fuentes de energía renovable es su impacto en la infraestructura global. Puede ser interesante consultar el efecto sobre la planificación de la red de transporte en este enlace.

Impacto en el precio de la electricidad

La integración de las energías renovables en la red no solo tiene las ventajas técnicas y sociopolíticas esbozadas antes. También tiene un impacto económico directo en la factura de la luz. En la web del Operador del mercado eléctrico español, OMIE, puede consultarse la cuota por tecnologías que ocupan el mercado eléctrico. Por ejemplo, para octubre de 2019 dichas tecnologías se ilustran en la siguiente figura.