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Soberanía, independencia o autonomía energética de España
Se plasman las ideas fundamentales para utilizar los recursos hidráulicos del país como almacenamiento de energía, de forma que para alcanzar una soberanía energética se utilicen las centrales reversibles y de bombeo a tal fin, después de haber pasado éstas por una primera fase de acumulación de la energía sobrante de las centrales nucleares en la década de los 80 del siglo pasado y estar previsto en el PNIEC acumular la energía sobrante de las centrales eólicas y solares en horas distintas a los sobrantes de las plantas nucleares.
Palabras clave: Recursos hidráulicos, almacenamiento, energía, soberanía energética, centrales.
The fundamental ideas to use the country’s hydraulic resources as energy storage are represented to achieve energy sovereignty by using reversible and pumped power plants for this purpose. After having gone through a first phase of accumulation of surplus energy from nuclear power plants of the 1980s, the PNIEC is expected to accumulate surplus energy from wind and solar power plants at different times than the surplus from nuclear plants.
Keywords:
Hydraulic resources, storage, energy, energy sovereignty, power plants.
Luis del Rivero Asensio
Ingeniero de caminos, canales y puertos.
Colegiado nº 4067.
La reciente guerra de Ucrania nos ha dado un baño de realidad y nos ha llevado a pensar y profundizar en el mix energético previsto en cada país de Europa (algunos piensan que de la UE, en general) para lograr unos objetivos de descarbonización que, a mi entender, hoy están muy superados. Esto nos lleva a considerar cuál es el conjunto de fuentes de energía a tener en cuenta para que España pueda alcanzar la soberanía energética en función de sus fuentes naturales.
Se tiende a creer que la energía solo es la parte eléctrica de un conjunto del que también forma parte el combustible necesario para la movilidad y el calor preciso para la industria y el acondicionamiento de la temperatura de las viviendas humanas. En el mundo del calor el gas natural es prácticamente insustituible y, por lo tanto, debemos contar con él y analizar cuáles son los recursos de esta materia prima en España para aprovechar al máximo la energía eléctrica que podemos producir mediante la llamada cogeneración en cada uno de los procesos.
Se estima que los recursos de España en gas utilizando el fracking alcanzan los 1300 bcm, lo cual equivale a 35 años de consumo actual. Si se consiguen eliminar los ciclos combinados del mix eléctrico, esta cantidad podría aumentar a 80 años, lo cual nos proporcionaría una seguridad de recursos naturales propios en este campo.
En el tema de la movilidad son fundamentales los hidrocarburos líquidos, esto es, el petróleo, que España solo tiene la posibilidad de obtener de las prospecciones efectuadas en la plataforma marítima de Canarias, y no en cantidades excesivas.
Los hidrocarburos, como todos los recursos naturales, están repartidos estadísticamente por la superficie terrestre y marítima y, por tanto, la probabilidad de disponer de ellos en España, si el azar no lo favorece, es pequeña.
La única forma de disponer de recursos propios es tener empresas petrolíferas de carácter nacional, las cuales —vendida Cepsa por el sector bancario— se reducen a Repsol. Por otra parte, la posibilidad de que esta empresa pudiera obtener producciones superiores a 1,3 millones de barriles al día en yacimientos propios, estando la producción actual en torno al 40% de esa cifra, es muy escasa. Las oportunidades en este campo se perdieron a causa de la nefasta gestión de la expoliación/expropiación de YPF en 2012 y 2013, cuando, tras la expoliación del 51% de esta compañía, se prefirió el pago en cash en lugar de un porcentaje en torno al 50% del yacimiento de Vaca Muerta, susceptible de ser explotado por la técnica del fracking al alimón con la nueva YPF argentina. Anteriormente se había desatendido Guinea Ecuatorial, que hoy tiene una producción de 200.000 barriles al día.
De ahí la importancia de que la única petrolera de carácter nacional consiga explotaciones petrolíferas propias en diferentes países productores de crudo.
Entrando en el tercer concepto, eso es, la producción de la electricidad —lo que comúnmente se conoce como la energía de un país— hay que decir que en los últimos 15 años esta ha oscilado entre los 250 y 275 TWh/año, tal y como se aprecia en el gráfico 1.
Para obtener esta producción, el mix energético ha ido cambiando según las directrices de los gobiernos de turno, a los cuales se han adaptado las diferentes empresas eléctricas.
Actualmente, en un proceso en el mundo occidental (donde se encuentra España) de descarbonización de la energía por cuestiones que no son objeto del presente artículo, la potencia instalada en el año 2021 para producir los 250/275 TWh/año ya citados, es la que se refleja en el gráfico 2.
En estos momentos, España está sometida a las directrices políticas para cumplir el PNIEC, cuyos hitos para el año 2030 se recogen en el gráfico 3.
Igualmente, reflejamos la evolución en potencia instalada y en energía producida hasta el 2020, con el fin de observar la evolución de ambas magnitudes (gráfico 4).
Como vemos en el cuadro 5, que representa los porcentajes de producción de energía eléctrica, en el 2021 destaca en primer lugar la eólica con un 23%, seguida de la nuclear con un 20%, los ciclos combinados de gas natural con un 17%, y así sucesivamente.
En los años anteriores al actual ejercicio 2022, en el cual se ha producido la guerra de Ucrania con la invasión de Rusia al citado país, se observa que para seguir la política de descarbonización ordenada por el actual y anteriores gobiernos, tanto las potencias instaladas como la producción de energías renovables han tenido un notable incremento. Estas energías, al sólo producir durante 2.500 horas/año en el mejor de los casos, necesitan el complemento de los ciclos combinados, la nuclear y el carbón. Debido a la política de desmontaje e incluso voladuras de las centrales de carbón, y según se observa en el gráfico 3 del PNIEC, unido a la próxima parada y pase a la situación de fuera de servicio de las centrales nucleares, se otorga un papel fundamental para el complemento de las energías renovables a las centrales de ciclo combinado e hidráulicas, necesitando las primeras una materia prima que, al no existir en España y teniendo en cuenta el carácter marginal de las tarifas eléctricas, nos pone en una posición de total dependencia del exterior, así como, en momentos de tensión internacional, introduce un factor de inflación, destructor total de la economía de un país carente del recurso gas natural.
El tema de las tarifas marginales y su sustitución por una fórmula polinómica en función del tipo de energía empleada por cada país tiene difícil solución y requeriría la unanimidad de la UE, una cuestión que tendrá siempre en contra a Alemania, pues, de lo contrario, su industria quedaría en desventaja frente a la de otros países de la Unión. Por lo tanto, a cualquier país que quiera escapar de este tipo de tarifa se le recordará que su endeudamiento se sostiene gracias al Banco Central Europeo y que quien está en el club tiene que ser consciente de sus ventajas e de sus inconvenientes. Por ello, es preciso huir del gas.
De la observación del gráfico 5 de los sectores de producción eléctrica actual, podemos considerar energías con recursos naturales autónomos: la nuclear —siempre y cuando se reactiven las minas de uranio de Salamanca— la eólica, la solar (tanto en su vertiente fotovoltaica, como termosolar) y la hidráulica.
Vamos a analizar cuáles son las capacidades de producción eólica y solar de España. Para ello, tengamos en cuenta que la capacidad de explotación de todos los centros eólicos de España, cumplidos todos los requisitos medioambientales, es del orden de 750 TWh/año según se desprende del gráfico 6.
Por otra parte, solamente en energía fotovoltaica, la utilización de 1500 km2, es decir, el 3% de la superficie del país, nos daría una producción de 250 TWh/año.
España posee 56.000 hm3 de embalses (gráfico 7), muchos de ellos con gran proximidad y diferencia de cotas; el uso de centrales reversibles nos permitiría sustituir el gas natural como energía complementaria a la producida por el sol y el viento. Hasta ahora hemos visto que las fuentes de energía propias de España son el sol, el viento, la hidráulica y la energía nuclear, sin olvidar la cogeneración, que se puede obtener del calor sobrante de los procesos industriales en el país y que debe ser aprovechada al máximo.
De igual modo, la ubicación de zonas de cota superior y cercanas a los embalses existentes puede dar lugar a centrales de bombeo puro mediante el establecimiento de un depósito en la cota superior que permita acumular la energía sobrante, algo que se consideraría como un tipo de central reversible.
Las energías renovables necesitan un complemento de almacenamiento de energía para que, cuando la producción supere al consumo, la energía pueda ser guardada y utilizada con posterioridad, esto es, cuando el consumo supere la producción. El almacenamiento de la energía en el mundo tiene dos sistemas principales: en primer lugar, están las centrales reversibles —que son el 94% del almacenamiento existente—, y en segundo, las baterías, que representan el 6%. El sistema de almacenamiento por centrales reversibles está totalmente probado (el gráfico 8 refleja un esquema de este tipo de centrales) y constituye una tecnología punta absolutamente segura, económica y con un periodo de vida útil del orden de 100 años; las baterías, en cambio, se encuentran en un estado experimental, su vida útil no alcanza los 10 años, y únicamente en Australia y Estados Unidos existen instalaciones superiores a los 250 MW de potencia, aunque sin alcanzar los 500 MW.
Aunque es cierto que actualmente se proyectan dos instalaciones para gigabaterías en España, en Sagunto y Navalmoral de la Mata, en estos temas debemos seguir el viejo aforismo de sota, caballo y rey, y confiar en las técnicas comprobadas en España y en el mundo, punteras, con vida útil de 100 años y rendimientos del 80%, sin renunciar a estar atentos al progreso de las baterías.
Así pues, en España sería perfectamente posible sustituir los ciclos combinados por una presencia muy importante de nuevas centrales reversibles, ayudadas o no de la construcción de tres grupos convencionales de 1000 MW de potencia nuclear en los mismos emplazamientos que las centrales existentes, pues dispone de una población satisfecha con esas instalaciones así como de líneas de transporte de evacuación de la energía a los centros consumidores.
En el mundo existen 158 GW de potencia instalada en centrales reversibles. De ellos, 35 GW se encuentran en China; 27 GW, en Japón; 22 GW, en Estados Unidos; y 35 GW en Europa, de los cuales 6,1 GW en España, donde destacan las centrales reversibles de Villarino en el Duero, Cortes de Pallás en el Júcar, y Aguayo en Cantabria, entre otras.
La historia de las centrales reversibles en nuestro país comienza con el proyecto de las principales en la década de los 70 del siglo pasado pensadas para acumular la energía producida de noche por las centrales nucleares proyectadas, que acompañaban en su proximidad a las centrales reversibles, como es caso de Cofrentes en Cortes de Pallás, Garoña, o Lemóniz en Aguayo, etc.
Actualmente, a consecuencia del PNIEC, que establece una intensa producción de energía renovable, se producirán excesos de producción, al igual que ocurre con las centrales nucleares, pero con un horario diferente. Por eso se ha propuesto y proyectado la ampliación de las centrales reversibles, para almacenar la energía excedente renovable, aunque eso ni mucho menos permitirá eliminar los ciclos combinados.
Por lo tanto, si queremos eliminar el gas de nuestro mix de producción eléctrica para obtener la soberanía energética, habrá que aplicar un criterio mucho más amplio a la hora de proyectar centrales reversibles que no solo acumulen la energía sobrante, sino que sirvan de muleta, turbinando en los momentos de insuficiencia de las producciones solar y eólica.
La superficie de los 56.000 hm3 de embalses de España es de 2800 km2, lo cual permite una importante construcción de placas fotovoltaicas flotantes que servirían para alimentar las nuevas centrales reversibles, pudiendo disponer, con el correspondiente incremento de potencia y de capacidad de transporte, de parques de transformación y líneas de transporte a los centros de consumo.
Se avecinaría, por lo tanto, un nuevo plan mucho más ambicioso que el PNIEC, por el cual se incrementaría de forma muy notable la potencia instalada en las centrales reversibles y de bombeo y en las centrales nucleares, así como en las eólicas y solares, y se produciría una disminución del ciclo combinado hasta desaparecer prácticamente, como está ocurriendo hoy en día con las centrales de carbón.
Para las empresas eléctricas esto supone una garantía importante, pues sus concesiones actuales de centrales fluyentes tienen periodos de caducidad de entre 10 y 20 años, y podrían conseguir plazos mucho más ventajosos y seguros de concesión, siendo todo ello una inversión a realizar por el concesionario, sin coste para las arcas estatales.
Esto generaría seguridad energética y una notable mejora en la balanza de pagos de España, así como un importante desarrollo de la tecnología nacional y de la industria electromecánica y electrónica.
Llegados a este punto, el próximo efecto que veremos de la guerra de Ucrania será el encarecimiento de los cereales, tanto de trigo como de maíz, así como de los productos oleaginosos fundamentales para la alimentación humana: unos de forma directa y otros a través de la alimentación del ganado. Como ejemplo de lo que decimos, desde la invasión de Ucrania hasta hoy, 8 de junio, el trigo ha doblado su valor; el maíz ha incrementado el precio en un 250%; y el girasol, en un 180%. Hay que tener en cuenta que España importa 10 millones de toneladas de maíz y 20 millones de toneladas de trigo, algo que se podría obtener respectivamente con 1 millón y 3 millones de hectáreas de regadío. Busquemos, por lo tanto, una nueva soberanía, la soberanía alimentaria.
A continuación, vamos a analizar los principales ríos de España, los cuales o tienen tramos internacionales (como el Miño, el Duero, el Tajo y el Guadiana), o desembocan en el Atlántico (como el Guadalquivir), o en el Mediterráneo (como el Segura, el Júcar y el Ebro). Sus aportaciones están recogidas en el gráfico 9.
Consideremos el Tratado de Albufeira, que establece que las cantidades que los ríos españoles deben pasar a Portugal son 3000 hm3/año para el Duero y 2700 hm3/año para el Tajo; pues bien, sumados ambos, en los últimos 10 años, estas cantidades se han superado como media en 16.000 hm3/año.
Tengamos en cuenta, además, que España tiene una superficie de 50 millones de hectáreas, de las cuales 17 millones son cultivables y, de estas, 3,8 millones son de regadío con un consumo de 15.500 hm3/año (gráfico 10).
Podemos concluir que podrían ser susceptibles de dedicarse al regadío —dejando de lado el excedente del Tratado de Albufeira y teniendo en cuenta la posibilidad de desalar 2000 hm3/año con autoconsumo de parques eólicos o fotovoltaicos y otros 15.000 hm3/año provenientes de los ríos principales (Guadiana, Guadalquivir, Júcar y Ebro)— unos 8,2 millones de hectáreas adicionales.
Eso daría 12 millones de hectáreas de mejor calidad dedicadas al riego, algo que solo sería posible potenciando aún más las energías renovables y las centrales reversibles. Así se obtendría una soberanía alimentaria total en España, que tendría las siguientes consecuencias:
- cese de las disputas del agua entre las diferentes comunidades autónomas;
- mejora de la balanza de pagos en 40.000 millones de euros al año. Este importe, unido a la mejora obtenida en las medidas a tomar para alcanzar la soberanía energética, alcanzaría los 50.000 millones de euros al año.
- absorción de 0,16 Gton de CO2, equivalentes al 63% de las 0,27 Gton emitidas actualmente; ello facilitaría la financiación europea de la inversión, solo necesaria para el regadío (gráfico 11) ya que la parte eléctrica sería ejecutada por concurso de concesión.
- incremento de los ingresos del Estado por todo tipo de impuestos (IVA, IRPF, impuesto de sociedades); disminución de los gastos por decremento de los subsidios de paro; repoblación de la España vaciada; superávit en las cuentas anuales del Estado; e inicio de una amortización acelerada de la insostenible deuda del Estado en manos no nacionales. Eso sin contar la creación de 7 millones de puestos de trabajo y la necesidad de 15 millones de habitantes adicionales en España.
Podemos considerar este artículo como el inicio de una serie de estudios más detallados referidos a cada una de las Confederaciones Hidrográficas de España a fin de determinar las características geográficas y de potencia de una serie de centrales reversibles o de bombeo puro, que nos llevarían al estado ideal de soberanía energética y alimentaria de España, e inclusive, si las conexiones internacionales lo permitieran, a convertir nuestro país en un exportador de energía, como ya es —y más que lo sería— en materia alimentaria, en caso de llevarse a la práctica estas ideas.