La energía del sistema

 

El objetivo de este artículo es que ustedes entiendan y valoren lo que van a decir los políticos cuando por fin salgan a explicar el apagón global del lunes 28 de abril de 2025. Este objetivo no es banal, porque para entender lo que nos cuenten sin que nos vendan la moto, tal y como acostumbran, deberíamos conocer primero cómo funciona el sistema de energía eléctrica de un país… y a eso vamos, precisamente. Pónganse la boina, que vienen curvas… pero no se preocupen, con enchufar un poco el cerebro la cosa va a quedar muy clara… para satisfacción de todos. La cultura es divertida, ya saben. Y no tiene ninguna prisa.

Disquisición de la DEMANDA eléctrica

Demandar es pedir. La demanda de energía eléctrica se crea cuando se encienden los aparatos eléctricos que están enchufados a la red eléctrica (desde bombillas, televisiones, cargadores de móviles, ordenadores y calefacciones, hasta trenes y todo tipo de maquinaria). En un momento determinado todos ellos están pidiendo energía eléctrica para funcionar. A la suma de todas las energías que están pidiendo esos aparatos se la conoce como la DEMANDA de energía eléctrica.

 Pero como la electricidad es un concepto difícil de comprender , para explicar el funcionamiento del sistema eléctrico de un país, voy a utilizar una energía teórica que funciona exactamente igual que la eléctrica, pero que trabaja de forma mecánica, por lo que resulta mucho más fácil de entender. A esta energía la vamos a llamar alegremente la energía RUGIR, es decir,  la energía de una RUeda GIRando.  Todos sabemos que una rueda girando genera energía, porque conocemos los casos de los molinos de todo tipo… o de las ruedas de bicicletas en zonas remotas que se utilizan para encender bombillas o para ver la tele…  o incluso de esas linternas que funcionan dando vueltas a una pequeña manivela. Queda claro que cualquier aparato podría funcionar con la energía de una rueda girando conectada a su sistema. La tele de casa podría funcionar sin estar enchufada si le diéramos vueltas a una manivela conectada a su sistema, lo mismo que la radio o el ordenador. En la fábricas, las máquinas enormes también podrían funcionar si estuvieran conectadas a una rueda lo suficientemente grande como para hacerlas funcionar al girar. Y lo mismo con los trenes: dando vueltas a unas ruedas de buen tamaño conectadas a los trenes, quizá por una catenaria, estos podrían desplazarse alegremente por las vías.  Me doy perfecta cuenta de lo imposible que sería montar este sistema en cada aparato eléctrico, pero no es eso lo que pretendo, no se trata de transformar toda la energía de un país al sistema RUGIR, ni mucho menos, tan solo quiero que nos demos cuenta de que la energía eléctrica funciona COMO SI cada aparato tuviera su correspondiente rueda dando vueltas y generando la energía que necesita para funcionar. No hace falta mucha imaginación, no se preocupen, ya lo iremos viendo más claro poco a poco… hasta que quede perfectamente explicado lo más básico del funcionamiento de la energía eléctrica. Un poco de paciencia, amigos.

El principal problema que plantea este sistema es que algo o alguien tiene que dar vueltas con la suficiente fuerza a todas estas ruedas… pero no se preocupen ustedes, que esto lo arregla la OFERTA en el apartado siguiente.

Disquisición de la OFERTA.

¿De dónde sacamos la energía necesaria para hacer girar todas las ruedas de los aparatos que demandan energía? Pues muy fácil, en un sistema energético tipo RUGIR ustedes mismos deberían adivinar la respuesta: la enorme energía necesaria para girar todas esas ruedas la sacamos de una Gran Rueda Central a la cual se conectan todas las otras ruedas.  Esta Gran Rueda Central debería tener una enorme energía para ser capaz de hacer girar a todas las ruedas que se enganchan a ella:  básicamente TODOS los aparatos eléctricos de un país. Para mover esta enorme rueda, por tanto, habría que utilizar una enorme cantidad de energía, pero no hay problema porque esa energía la proporcionan unas cuantas bicicletas conectadas a la Gran Rueda Central mediante cadenas de piñón fijo. Sobre estas bicicletas pedalean unos tipos increíblemente forzudos, con nombres muy representativos de su origen: Agua (Centrales Hidroeléctricas), Viento (parques eólicos), Sol (centrales solares), Carbón (centrales térmicas) (Fisión (centrales nucleares). Gasvap (centrales de ciclo combinado...Estos tipos musculosos generan la energía necesaria para mover sus bicicletas por diferentes sistemas (aire, sol, carbón, agua…), y la utilizan para pedalear todos sobre la misma Gran Rueda Central, como sucede en una bicicleta tipo tándem, pero con más pedaleras. Así, si uno hace el vago o no incorpora tanta energía como debería, los demás se verán obligados a poner más energía si quieren que la Gran Rueda Central mantenga la misma frecuencia de giro.

Hasta aquí la explicación de cómo está montado el sistema de energía eléctrica de un país. A partir de ahora veremos las consecuencias de esta manera de funcionar,

EQUILIBRIO

 pero antes tienen que quedar muy claros conceptos fundamentales que se derivan lógicamente del diseño que acabamos de ver, como que la Oferta debería hacer la fuerza necesaria para mover todo lo que le pide la demanda, y eso como mínimo. Si en un momento dado la demanda aumentara (si se enchufaran al sistema de golpe todas las enormes maquinarias de una nueva fábrica, por ejemplo, la oferta (las bicicletas que hacen girar la Gran Rueda Central) tendrían que hacer más fuerza para mover las nuevas ruedas que se han “colgado” de ella…  pero sin pasarse de fuerza porque entonces la frecuencia subiría y surgirían problemas, como veremos a continuación

 Como conclusión fundamental diremos que

LA OFERTA DEBERÍA SER IGUAL A LA DEMANDA.

(Esto es lo que se llama un sistema equilibrado)

Si la oferta es menor que la demanda, algunos aparatos no funcionarán.

Si la oferta es mayor que la demanda la Gran Rueda Central girará demasiado rápido y hay peligro de que algunos aparatos conectados se estropeen al no estar sus ruedas preparadas para girar a tanta velocidad: no hay más que imaginarse una rueda girando loca hasta romperse. La frecuencia de giro del sistema debe, por tanto, mantenerse siempre constante. Esto es crucial.

En Europa, para que se queden ustedes con un dato chulo, esa frecuencia es de 50 Herzios (ciclos por segundo, un concepto técnico de la electricidad que mide las veces que la corriente alterna cambia de sentido)… pero dejemos estos tecnicismos que solo he introducido como anécdota,  puesto que esto traducido al sistema RUGIR que nos ocupa significa algo tan sencillo como que las ruedas deben girar a 50 vueltas por segundo coordinadamente.

 

PROTECCIÓN AUTOMÁTICA

Para que estas consecuencias tan graves (apagones o roturas) que acabamos de mencionar aquí  arriba no sucedan, el sistema tiene instalados unos mecanismos automáticos de protección, que todo lo que pretenden es volver a restaurar el equilibrio del sistema lo antes posible sin causar mayores daños.

 

COLAPSO

El problema ahora es que al entrar en acción estos mecanismos automáticos, el sistema puede descontrolarse y llegar al BLACK OUT o APAgÓN TOTAL, como 

vamos a explicar en los dos casos básicos de desequilibrio: por exceso o por escasez de oferta:

Por exceso de energía

Si la gran rueda central gira a mayor velocidad que la justa y necesaria para mover todos los aparatos conectados a ella, el sistema automático de protección toma varias medidas:

Desconectar amplias zonas de la demanda, para que no se estropeen sus aparatos eléctricos conectados.

Almacenar el exceso de energía, si se puede.

Desconectar generadores de energía: dejan de pedalear de golpe.

Lo que sucede entonces es que la frecuencia baja muy rápidamente

y los otros generadores, —no olvidemos que están conectados a piñón fijo— se desconectan también por protección, ya que una frecuencia muy baja puede estropearlos, pues al estar diseñados para funcionar a una velocidad muy precisa, podría desestabilizarse su sistema mecánico, produciéndose vibraciones y   sobrecalentamientos… muy peligrosos.

Estas desconexiones no hacen más que bajar aún más la frecuencia, con lo cual más generadores se irán desconectando para protegerse…  y más y más, hasta que nadie produzca energía y el sistema colapse: BLACK OUT!  (apagón).

 

FLEXIBILIDAD

Todo esto puede ocurrir en menos de un minuto. Por eso es tan importante estabilizar el sistema lo antes posible (hacer que la oferta iguale a la demanda) tomando decisiones no automáticas… trabajando, por supuesto, con generadores flexibles e incluso, si fuera posible, manipulando la demanda …). Es evidente que estas decisiones críticas (básicamente subir o bajar la oferta de energía), serán tanto más eficaces cuanto más flexibles sean los generadores de energía, es decir, cuanto más fácilmente se pueda manipular su producción hacia arriba o hacia abajo.

Por déficit de energía

El caso es igual que el anterior a a partir del punto en el que la frecuencia empieza a bajar. Esquemáticamente:

Bajada de frecuencia

Protecciones automáticas

Desconexiones en cascada

Colapso

Últimas disquisiciones.

Las ENERGÍAS RENOVABLES son muy inflexibles (ni el sol ni el viento funcionan a nuestra voluntad), con lo cual no sirven de mucho a la hora de estabilizar el sistema, sino todo lo contrario. Para ser más útiles deberían contar con importantes sistemas de almacenamiento, tales como baterías a gran escala, o energía hidráulica reversible (con embalses a varios niveles), pero hoy en día esto es muy caro.

Por otro lado, conviene saber que estas centrales resultan más sencillas de desconectar (que no de conectar, evidentemente) que otras centrales, pero esto se intenta siempre evitar, pues resulta especialmente caro, porque se desperdiciaría mucha energía limpia. En estos casos también se intenta venderla a otros países.

Asimismo hay que saber que en relación con estas centrales se utilizan sistemas muy sofisticados de predicción del tiempo…

Y sobre todo, que necesitan contar con centrales específicas de respaldo, muy flexibles como las de ciclo combinado gas-vapor, para cubrir los huecos que dejen.

 

La ECONOMÍA también juega su papel en todo este sistema pues los generadores privados tenderán a no querer producir si el precio es bajo, y a querer producir más si el precio es alto, sin tener en cuenta para nada el objetivo de estabilidad del sistema.

 

Con estas pequeñas pinceladas finales, supongo que ya nos vamos percatando de que por el horizonte asoma la política. Efectivamente, y hablando del caso del apagón, a grosso modo, las derechas tenderán a echar la culpa a las renovables, porque hay demasiadas para ser tan inflexibles, y las izquierdas a los generadores privados, porque solo quieren ganar dinero.

 

¿Quién tiene razón? Ni idea, ni soy expertísimo, ni dispongo de datos, pero según nos vayan informando ya tendremos más elementos para entender lo que pasó… para saber si esto puede volver a pasar…  para calibrar qué se debería hacer para mejorar el sistema, etcétera. Hasta entonces mantengámonos a la espera en actitud zen. No merece la pena elucubrar sin disponer de datos reales.  Ustedes lo pasen bien y no se olviden de tener a punto el camping gas. Mi caso no fue muy grave, pero las alubias frías no hay quien se las coma.

Se habrán ustedes fijado que no he hablado de las nucleares, sus flexibilidades y sus peligros, ni del hidrógeno y sus futuribles, porque eso lo dejo para las conversaciones de bar. Hoy no tengo el día ni las ganas de querer arreglarlo todo.  Espero por lo menos haberles sido útil a la hora de comprender mejor el funcionamiento del sistema eléctrico de un país. Si ha sido así, me doy por satisfecho. Gracias por su atención, mirones, muchas gracias por haber llegado hasta aquí.