sábado, 4 de diciembre de 2021

La energía nuclear requiere de tanto almacenamiento como las energías renovables.



En los últimos meses estoy escuchando muchas opiniones que afirman que deberíamos construir nuevas nucleares en España.

Argumentan que el gas y el carbón emiten CO2 y es necesario remplazarlos por fuente limpias. Las renovables están bien, pero son variables y necesitarían un almacenamiento a gran escala que no existe. Por lo que la única opción que queda es la nuclear. Parece un argumento racional y sensato, pero tiene un fallo. Hay una cuestiones importante que no hay tenido en cuenta y que invalida completamente este argumento:

La energía nuclear requiere de tanto almacenamiento como renovables.

A muchos esta afirmación les parecerá una soberana estupidez. Habrán dejado de leer y estarán buscando replicas sarcásticas y jocosos memes con los que impartir sonoros “Zascas”. Al parecer ese es el objetivo último de todo debate.

Confió que haya una minoría que tenga interés en entender de donde viene tan sorprendente afirmación. Es una explicación complicada. El sector eléctrico siempre es complicado. No es algo que se pueda explicar con un meme, una analogía simple, un chascarrillo o un sarcasmo. Así que a los pocos que habéis llegado hasta aquí os pido que abandonéis el “modo twitter” y os centréis en entender la explicación. Una vez que la hayas entendido ya habrá tiempo para buscarle las vueltas, rebatirla, señalar puntos flacos etc. Rebatirlo sin entenderlo, resulta mucho mas sencillo y divertido… pero no sirve de nada.

Probablemente estés pensado. “La energía nuclear puede garantizar la potencia 24/365 sin importar las condiciones climáticas. Puede operar de manera continua durante año y medio sin tener que parar. ¿Cómo es posible afirmes que necesitan almacenamiento?”

Pues por sorprendente y extraño que te parezca, la necesidad de almacenamiento no surge de la variabilidad en la generación sino de la variabilidad de la demanda.

Es obvio que se pueden instalar centrales nucleares sin almacenamiento. De hecho, todas las centrales nucleares del mundo carecen de almacenamiento. Pero también se pueden instalar energías renovables sin almacenamiento y de hecho casi la totalidad de las instaladas carecen del mismo. Puedes instalar paneles solares para generar electricidad de día… y seguir quemando gas por la noche. No necesitas almacenamiento para instalar renovables. La necesidad del almacenamiento surge cuando el objetivo es eliminar completamente a los fósiles.

Da igual que sea con renovables, con nucleares o con una mezcla de ambas. En todo caso se requiere almacenamiento. Si hasta ahora ni las nucleares ni las renovables han utilizado almacenamiento masivo es porque no han buscado eliminar completamente el uso de fósiles. No es el 100% Renovable lo que necesita almacenamiento sino el 0% Fósil. 

Pero no es lo mismo, La fotovoltaica necesita almacenamiento porque por la noche no puede generar y por lo tanto necesita almacenamiento para remplazar a la generación fósil por la noche. Pero la nuclear puede generar siempre, así que no necesita almacenamiento.”

Si, eso parece “a priori” pero como dije el sistema eléctrico es mas complicado y no siempre es como parece. Pero si intentamos remplazar la generación fósil, por nucleares veremos que también surge la necesidad de almacenamiento.

Empecemos desde el principio. Para remplazar la energía fósil por energía nuclear en la generación eléctrica, lo primero que necesitamos saber es cuantos fósiles necesitamos remplazar, para poder calcular cuantas nucleares necesitamos construir.

Esta sería una respuesta fácil de responder, sino fuera por el hecho de que la generación con fósiles varia enormemente de unos momentos a otros.
 
Por ejemplo, el 20/2/2021 a medio día solo se generaron 700MW con carbón y gas. Un solo reactor nuclear mediano habría bastado para eliminar la generación fósil.




Pero el 5 de diciembre del 2017, el gas y el carbón generaron mas de 24GW, se necesitarían 24 centrales nucleares para remplazar esta generación.







Esto son las dos situaciones extremas a lo largo de los años. En medio se dan todas las situaciones posibles.

¿Cuántas centrales nucleares instalamos?
No podemos decidir cuantas centrales nucleares instalar en base a un solo momento, hay que analizar un periodo largo. 





Como puede verse la generación con y gas y carbón tiene una enorme variación. Son curvas muy complejas y difíciles de interpretar. Para facilitar el analisis pongamos un poco de orden, sumando la generación de carbón y gas de cada una de las horas y ordenan de mayor a menor. 
Obtenemos así, la curva monótona de la generación fósil.



Es necesario dedicar un poco de tiempo a entender estas curvas monótonas ya que todo el analisis posterior se basa en ellas. En esta grafica se representa la generación eléctrica con fósiles(carbón y gas) de todas y cada una de las horas del año. Pero en lugar de representarlas ordenadas cronológica, del 1 enero al 31 de diciembre, se representan ordenadas de mayor a menor.

En el extremo de la derecha tenemos los momentos en los que coinciden sol y fuertes vientos, con una baja demanda. Lo que lleva a que casi todas las térmicas están paradas. En el extremo de izquierda tenemos los momentos en los que las centrales térmicas están quemando carbón y gas a saco. Son los momentos en los que coincide una gran demanda, con una baja generación renovable (poco viento, de noche etc)

La ventaja de esta grafica es que podemos de un vistazo la emisiones de todo el año, incluyendo esas noches sin viento que tanto preocupan a los críticos con las energías renovables.

El área bajo la curva es la generación eléctrica fósil anual. (84TWh) Se busca minimizar este área hasta las cero emisiones, lo máximo posible. Es decir hasta las emisiones cero.

Veamos como se reducen las emisiones al instalar nueva potencia nuclear.
Supongamos que instalamos 5GW de potencia nuclear. Las nucleares son capaces funcionar todas las horas del año de manera constante. (obviemos para simplificar la necesidad de paradas). Esta potencia nuclear desplazara hacia abajo la curva monótona fósil. Si en una determinada hora se generaban 12 GW con fósil, ahora se reducirán a 7GW. Cuando se consumían 9GW se reduce a 4GW.
Sumando todas las horas se  han conseguido reducir la generación fósil a la mitad, ha pasado de 84Twh a 42TWh. Todo un éxito






Un podría pensar que si con 5GW eliminamos la mitad de los fósiles con 10GW  ya tendríamos el problema resuelto.
Pero hay un pequeño problemilla a la derecha. La curva baja tanto que llega a valores negativos. Si una hora solo se estaban generando 3GW con fósiles… no se pueden reducir 5GW. O dicho de otra manera sobra energía nuclear. Hay que reducir su generación.

Este presenta un inconveniente técnico, ya que la regulación de las centrales nucleares no es sencilla. Pero el operador nuclear nos asegura que se puede hacer. Así que consideremos que es posible.

La nucleares no estarían operando de manera constante al 5GW, sino que unas pocas horas al año reducirían su potencia para adecuarla a la demanda. Esto supone que se infrautilicen las nucleares, el factor de carga bajaría del 100% al 95%. Podrían haber producido un 5% mas de energía, pero no lo han hecho porque no había demanda para ello. En rojo la energía desaprovechada.





Como todavía quedan 42TWh de generación fósil, sigamos instalando nucleares, Instalemos otros 5GW.





Estos 5GW nuevos de energía nuclear no tienen tanto éxito como los otros, su factor de carga ha caído hasta un 53%. Y solo hay reducido el consumo de en 23TWh. Siguen quedando 19Gw por reducir. Instalamos otros 5GW.




 Y nos quedamos con 15GW. Sigue reduciéndose el factor de carga. Durante la mayor parte de las horas del año, las nucleares generan por debajo de su capacidad máxima, podrían generar mucha más energía, pero no lo hacen porque no hay demanda esas hora. Pero a la izquierda del todo, sigue siendo necesario quemar fósiles durante unas pocas horas.  Instalamos 5GW y llegamos a los 20GW



Vemos que casi casi hemos eliminado el uso de combustibles fósiles, el área verde casi ha desaparecido, es tan pequeña que he tenido que ampliar la zona para apreciarla. Solo funcionan las centrales térmicas  una 20 horas al año. El resto de tiempo, sobra energía nuclear y tenemos muchas centrales nucleares paradas por falta de demanda..



Para eliminar completamente los fósiles, no nos queda otra que construir mas nucleares, hasta alcanzar los 25 GW y poder garantizar el suministro eléctrico todas y cada una de las horas del año, sin quemar un solo gramo de combustible.
Las ultimas nucleares que construyamos se utilizaran menos de 10 horas al año. Estarán paradas casi todo el tiempo. Y solo se utilizaran en  momentos muy excepcionales en los que coincida una gran demanda de electricidad con una baja generación renovable. 
Si, se puede cubrir completamente la demanda eléctrica pero  construir una central nuclear que va a estar para prácticamente todo el tiempo, a la espera de que un día se alineen los astros y sea necesario contar con ella, no parece que sea muy rentable ni eficiente.


Supongo que ya habrán visto que hay una solución mejor. A la derecha nos sobra energía,  a la izquierda nos falta energía. ¿Y si guardáramos la energía que sobra a la derecha para utilizarla a la izquierda  en lugar de construir centrales nucleares  infrautilizadas?

De esta manera en lugar de tener que construir 25GW, solo harían falta 10GW.

Eso es precisamente lo que hace el "almacenamiento" trasladar energía de las horas donde sobra a las horas donde falta.

¿Ven como no era tan absurda y alocada la idea de usar almacenamiento con la nuclear?

Como podéis ver la necesidad de almacenamiento, no se debe a la variabilidad en la generación. Hemos considerado que las nucleares pueden generar el 100% del tiempo, sin mantenimientos ni paradas. La necesidad de almacenamiento surge de tener que remplazar completamente a los fósiles cuya demanda es variable.



Todos estos números demuestran que podríamos eliminar completamente la generacion fósil y llegar a cero emisiones, instalando 10GW (unos 6 reactores EPR) y almacenamiento. Tal como piden los pronucleares.


Cierto, se podría hacer esa solución. Pero hay una mejor, las renovables también remplazar a los combustibles fósiles y lo hacen de manera más rápida y barata. De hecho, llevan años haciéndolo.

Los datos que hemos estado utilizando todo este tiempo son del 2017. Las cosas han ido cambiando.




Las renovables han ido erosionando la generación fósil. Cada año se va reduciendo.

Esto no son suposiciones de como bajaría instalando nueva potencia…Es como ha bajado realmente.

Esto hace que si en el 2017, se necesitaban 6 EPR + almacenamiento para remplazar a los fósiles, en el 2021 solo se necesitarían 3EPR + almacenamiento.



Cada vez se instalarán más renovables y se seguirá bajando la curva monótona de generación fósil. A partir de cierto momento habrá horas en las que se desconecten completamente los fósiles. Primero ocurrirá un ventoso domingo de marzo, pero cada vez serán más frecuentes.

Empezara a sobrar generación renovable durante algunas horas del año. Cada vez más.

A la izquierda de la gráfica, las noches de invierno sin viento… seguirá faltando energía. Se puede utilizar almacenamiento igual que con la nuclear. Llevar los excedentes de la derecha a la izquierda.

Pero son menos que en el caso de la nuclear, por dos razones.

1) La renovable es mucho mas barata, se puede instalar en exceso y perder parte de la energía. La nuclear es mas cara y no se puede permitir desaprovecharla.

2) Es más flexible y se adapta menor a la demanda.


Desde el 2017 la generación fósil se ha reducido en  38TWh, que es el equivalente a 4,7GW de nucleares o 3 reactores EPR.

Pero no se ha reducido la generación fósil de manera homogénea a lo largo de todas las horas del año. Se ha reducido mas en los momentos de mayor consumo y menos en los momentos de menor consumo.

Es decir, el efecto de las renovables no es equivalente a instalar 3 nucleares. Por qué las nucleares reducirían la generación fósil, siempre la misma cantidad. Mientras que las renovables reducen mas en las horas que mayor consumo fósil había.

Esto se debe al crecimiento de la solar que genera durante las horas de sol, que es cuando hay mayor demanda eléctrica y cuando más fósiles se quemaban.

Esta adecuación de las renovables  al perfil de generación fósil, reduce la necesidad de almacenamiento. En contra de la intuición, reducir la generación fósil con energías renovables podría requerir menos almacenamiento que hacerlo con nucleares.

Las renovables se van a seguir instalando. Reduciendo el hueco térmico.



Teniendo en cuanta lo rápido que se esta cerrando el hueco térmico, y que se tardan 10-15 años en proyectar y construir una nueva central nuclear. Para cuando esta estuviera en funcionamiento no tendría hueco. 

Con las nucleares podíamos llegar a cubrir toda la demanda instalando 25GW,  aunque sobrase energía el 99% del tiempo era posible hacerlo. Pero con las renovables es imposible, Por mucha potencia que pongas, siempre habrá noches sin viento en las que sea completamente imposible cubrir con  renovables. Por lo que siempre habrá un hueco para la nuclear.

Cierto. Pero mira que forma va a tener ese hueco, va a ser un estrecho y puntiagudo pico de unas pocas horas a la izquierda. El hueco que necesitan las nucleares es uno plano, uno en el que puedan generar todas las horas del año y tener un elevado factor de carga.
No puedes construir una nuclear para tenerla funcionando solo las noches sin viento, con pertinaz sequia y con récord de demanda eléctrica.

Nota pedante para tiquismiquis:
Con el termino de almacenamiento, me refiero a cualquier cosa que permita trasladar energía de la izquierda a la derecha. No tienen porque ser solo "pilas gordas". Pero hay otras muchas alternativas:
  1. Hidráulica( reduce su generación a la izquierda para generar mas a la derecha)
  2. Intercambios internacionales.(Exporta electricidad a la izquierda y la importa a la derecha)
  3. Cambios en la demanda. Trasladar parte de la demanda de la derecha a la izquierda.. Por ejemplo  cambiado la hoja a la que pones, la lavadora o el calentador de agua.
  4. Producción de Hidrogeno, Metano, Amoniaco etc, con los excesos de electricidad.
  5. Mas cosas que  me estoy olvidando.
Todas estas medidas, aunque  siendo rigurosos no están almacenando la electricidad, están teniendo el mismo efecto sobre las curvas monótonas.

lunes, 24 de mayo de 2021

El rotundo éxito de la política energética Alemana

Un indicio de que la Energiewende Alemana  esta teniendo un gran éxito,  son los innumerables artículos, vídeos, o hilos de twitter  que intentan convencerte( o convencerse) de que esta fracasando.

En España se puede perdonar todo menos el éxito.. Si la política  energética Alemana hubiera fracasado, a nadie le interesaría, nadie se tomaría la molestia en intentar deslucir sus triunfos..


Pero no tiene sentido juzgar el éxito o fracaso de esta política en base a estos vagos indicios cuando hay una forma mucho mas sencilla,fiable y rotunda de hacerlo:Ver en que medida se han cumplido los objetivos fijados por esta ley.  En el momento de elaborar esta ley se definieron unos indicadores objetivos para evaluar la evolución.

Solo hay que revisarlos y ver si se han cumplido.
El objetivo principal era una reducción del 40% de las emisiones de CO2 en el 2020 y un 55% en el 2030.Lo que suponía bajar de de 749MTn CO2 en 2020 y 543MTn en el 2030.

En el 2020 emitieron 739MTnCO2, cumpliendo con el objetivo principal.


Se ha cumplido el objetivo principal de la ley, por la tanto la ley ha tenido éxito.
Pero podemos profundizar un poco en los objetivos parciales

La ley desglosaba los objetivos en diferentes objetivos parciales de reducción de emisiones por sectores. Electricidad, industria, transporte, edificios, agricultura, residuos:



Si los vemos con detalle, vemos que  todos se cumplieron. En todos los sectores, las emisiones del 2020 están por debajo de su objetivo(linea de puntos).
Éxito total. 
Tanto en su conjunto como de cada una de las partes.


No hay mas que añadir.  La política para reducir emisiones de CO2 redujo sus emisiones de CO2 que era lo que buscaba.. Por lo tanto  ha sido un éxito.

Como los críticos no pueden decir nada de estos rotundo e incuestionables hechos, empiezan con las especulaciones, con  las suposiciones.
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A partir de esta linea dejo de exponer los hechos objetivos y me dedico a comentar las especulaciones mas frecuentes de los críticos.

1)  Si no hubiera sido por el covid-19 no se hubiera cumplido el objetivo.

Quizás o quizás no. Con estas suposiciones nunca podemos estas seguros.

Viendo la evolución de los objetivos parciales vemos que eso podría ser cierto para  sectores como el transporte, que no estaba bajando y cayo mucho en el 2020 a raíz de los confinamientos.
Pero el sector de la electricidad llevaba bajando desde el 2014, y en el 2019 ya estaba muy por debajo de su objetivo. Y el efecto del covid en el consumo eléctrico ha sido menor que en el transporte.

No tiene sentido achacar al covid del cumplimento de este objetivo parcial, cuando ya se había cumplido ampliamente en el 2019.


2) Si no se hubieran cerrado las centrales nucleares, se habrían reducido mas las emisiones.

Esto es como  afirmar que el programa apolo fue un fracaso, porque "podría haber ido a Marte". el objetivo era ir a la luna y se fue.  No tiene sentido juzgar una política en basa a otros objetivos diferentes

Pero ademas es muy poco probable que se hubieran  podido reducir mas las emisiones manteniendo las centrales nucleares.

Esta suposición da por hecho que se habría seguido instalando la misma cantidad de renovables si no se hubieran cerrado las nucleares.

Lo  mas complicado a la hora de reducir las emisiones de CO2 en la generación eléctrica, no es aumentar la generación  sin emisiones, sino disminuir la generación con carbón.
El sector del carbón en Alemania mueve muchos millones de Euros y da trabajo a muchos Alemanes. No se puede eliminar un sector como este de la noche a la mañana.  Se ha programado desde hace una década su cierre escalonado,  hasta el 2038 y  sera necesario inyectar mas de 40.000M€ en planes de re conversión.



La ruta del abandono del carbón ya estaba marcada . 
Si no se hubieran cerrado las nucleares, simplemente se hubieran instalado menos renovables. Ya que  hubieran sido necesarias menos renovables para cumplir los objetivos.

3) Francia, Noruega , España o Suecia tienen emisiones mucho mas bajas.

Yo pesaba 120 kg,  gracia a una estricta dieta y ejercicio... conseguí bajar de peso a 90kg y mi objetivo es llega a 80kg el proximo año."

Pero los hatters critican" Vaya mierda de dieta... la vecina del 5º pesa 50 kg"

Cada país tiene su historia y circunstancias.
Francia NO emite menos CO2 que Alemania por tener nucleares, sino por consumir menos carbón.

Puede parecer lo mismo pero no lo es.  No adelgazas por comer mas Apio... sino por comer menos chocolate.  Pensar que todo el apio que comas va a remplazar el consumo de chocolate es una suposición arriesgada. No siempre es cierto. El apio puede añadirse en lugar de sustituir al chocolate.

Francia consume poco carbón simplemente porque tiene poco carbón. Su minería  y reservas son insignificantes comparadas con las de Alemania.  Por eso mucho antes de empezar a instalar nucleares ya consumía mucho menos carbón que Alemania.  Es la  falta de carbón lo que ha llevo a Francia  instala nucleares.No es que consuma poco carbón por tener nucleares... sino que tienen nucleares porque no tenia carbón.

Si Alemania tiene unas emisiones de CO2 altas, no es porque no tenga nucleares, sino porque consume carbón. Y consume carbón porque tiene enormes reservas de carbón barato,  una industria que lleva mas de un siglo fundamentada en el carbón y miles de personas que viven del carbón..  Y abandonarlo lleva tiempo y dinero.

Si  quieres ver la efectividad de la dietas, tienes que compararte con dietas que han seguido otros gordos, que estaban en tu misma situación... no con la adolescente del 5 que nunca ha pesado mas de 50kg.
Si comparamos la situación de Alemania con sus vecinos como Polonia o Republica Checa que también "adictos al carbón".Vemos que su intensidad de CO2 Sigue siendo mayor que la de Alemania.

La república Checa ha bajado dramáticamente sus emisiones de CO2 en los últimos años  instalando nucleares.  ¿La comparamos con las emisiones de Portugal para asegurar que  ha sido un fracaso?



miércoles, 27 de enero de 2021

La energía nuclear no salvará ni destruirá el planeta

 Esta muy generalizada la creencia de que la energía nuclear es como el anillo único:

 Un objeto mágico con un poder ilimitado, pero que puede encerrar grandes peligros.


Asistimos a un concilio interminable donde  los quieren usarla y los que quieren destruirla discuten agriamente. Los defensores afirman que es un arma decisiva en la lucha contra el cambio climático y que no podemos prescindir de ella. Los detractores están convencidos de que es malvada, que es incontrolable y que únicamente destruyéndola estaremos a salvo.

Pero todos están equivocados. La energía nuclear NO es el anillo único de poder.  Sino el hacha de Gimli el Enano.  No es un arma mágica todopoderosa, sino un arma común que bien utilizada resulta muy útil para abatir orcos.  Pero no es un arma decisiva, ni imprescindible que vaya a determinar el destino de la guerra. El hacha de Gimli no va a salvar ni a destruir el planeta. Su poder es limitado



El poder de la energía nuclear también es muy limitado, por lo que su efecto sobre el planeta también  es limitado. En el 2003 un equipo interdisciplinar del MIT se planteo el futuro de la energía nuclear en el relación a la lucha contra el cambio climático.

Plantearon un ambicioso escenario en el que se alcanzaban los 1000GW de potencia nuclear  instalada en el 2050.  Lo que supone añadir 20GW de potencia nuclear al año. Esto es sin duda ambicioso pero realista, es técnicamente viable conseguirlo. Suponiendo que estas nueva potencia nuclear desplaza la generación con carbón, se reducirían las emisiones de CO2 en 1,8GTn anuales. 

Sin duda son muchos orcos en la cuenta de Gimli, pero una cantidad insignificante cuando se observa el grueso de los ejércitos de Sauron.


La energía nuclear solo reduciría 1,8GTn de las mas de 30GTn de CO2 que estas emitiendo. Es decir, un 6%. Pero este escenario que planteaba el MIT en el 2003 no se esta cumpliendo. En los primeros 20años del siglo tendrían que haberse conectado 400GW de potencia... y solo lo han hecho 80GW.
Se instala a un ritmo mucho mas lento de lo estimado.   Así que la reducción de la nuclear se quedará en un 1%. Si hubiera un imprevisto e improbable cambio de políticas y se apostase fuertemente por la nuclear, podría lograrse unas reducciones del 3%.  Pero no parece que vaya a ocurrir.

A la vista de los datos, resulta dolorosamente evidente que la energía nuclear no va a salvar el planeta, que no es decisiva, que no es imprescindible.  Pero que no sea decisiva, no es una razón para renunciar a ella.  Por pequeña que sea su aportación resulta útil. Los 42 orcos abatidos en el abismo de Helm no decidieron la batalla, pero ayudaron. 

El problema, o mejor dicho el incordio, es que el enano es un bocas. Se cree que el hacha es mágica y todopoderosa y que salvará la tierra media, que es imprescindible. Piensa que sin él los jinetes de Rohan, los hombres de Gondor o los  Elfos de Lorien estarían perdidos. "Vale, acepto que vuestras flechitas y espadicas no están mal y son útiles… pero mi hacha es imprescindible. Sin mi hacha estaríais bien jodidos.""Gandal es un ignorante que tiene un miedo irracional al poder de mi hacha, si me hubiera dejado, yo hubiera acabado con el Badog en un momento" 

Resulta pesado escuchar al enano jactarse constantemente de su gran poder, ningunear los logros de los demás guerreros. Y sobretodo que considere un ignorante o un cobarde a todo aquel que ponga en duda que su hacha va a salvarnos.

No soy antinuclear. Y considero que la nuclear resulta útil en ciertas circunstancias. Creo que es útil contra el cambio climático que China este construyendo nucleares a buen ritmo. Y que en Europa han resultado útiles las que tenemos y todavía podrán serlo unos pocos años mas.
Pero me cansa el discurso arrogante de los enanos pronucleares, de que la única solución es instalar mas nucleares y que si no estamos instalando nucleares a cascoporro es que somos unos ignorantes, irracionales que nos acojona lo que desconocemos.   
También me aburre el discurso de los ignorantes irracionales que les acojona la energía nuclear porque la desconocen... que también hay muchos.

 


























viernes, 8 de enero de 2021

Curvas monótonas de generación apiladas.


Resulta difícil responder a un tema tan complejo, a base de tweets, por eso recurro al blog que tengo tan olvidado.

El tweet de Fernandes Ordoñez se refiere a la situación del sistema eléctrico español el 7 de enero a las 16:00


Estos datos  solo son validos para la cuatro de la tarde del 7 de enero del 2021. No se pueden  extraer conclusiones generales sobre el sistema electrico a partir de una situación puntual que no es representativa.


No se puede conocer o entender la realidad del sistema eléctrico,  a partir de una situación puntual. y menos aun cuando esta es poco frecuente. Es  necesario ver el sistema eléctrico de manera global y no solo en un instante concreto. Hay que analizar el sistema en un periodo largo de tiempo,  por lo menos en un año.

Esto es complejo porque hay que tener en cuenta miles de datos.  ¿Como mostrar toda esa cantidad de información de manera que sea digerible?

Después de darle muchas vueltas, la mejor forma que he encontrado para visualizar la realidad del sistema eléctrico es  mediante curvas monótonas de generación apiladas.

Las curvas monótonas de carga recoge como se ha generado la electricidad en todas y cada una de las horas del año, ordenándolas de mayor a menor demanda.




El problema de estas curvas es que son muy ruidosas y no se aprecia bien el desglose.
Se puede aplicar a cada tecnologia, calculando el porcentaje de la demanda para cada una de las horas del año y ordenándolas de mayor a menor.

Por ejemplo:


Aqui el porcentaje de eólica  respecto a la demanda total de las  8784 horas del 2020 ordenadas de mayor a menor. En el record de participación la eolica genero el 70,22% de la demanda. Esta participación va bajando hasta las 0,89% en la hora con menos participación eólica.

Se puede hacer una curva similar para cada tecnologia.


 Algunas tecnologías como la hidráulica o los intercambios puede tener valores negativos.( Bombeos o exportación de electricidad)

Para mostrar como se combinan estas fuentes de energia para cubrir la demanda, se utiliza el apilamiento de estas curvas. Si tenemos 4 curvas A, B, C y D, representamos las curvas monotonas de:
A
A+B
A+B+C
A+B+C+D

Para simplificar he agrupado las diferentes tecnologias en:
Nuclear
Renovables( Eolica, Fotovoltaica,Solar termica, termica renovable)
Hidraulica 
Termica( Carbon, Ciclo combinado, Cogeneracion y resto)

Y en lugar de representarlo frente a las horas, lo he representado frente al porcentaje del tiempo. Para obtener esta grafica:



Esta gráfica muestra información de todo el 2020.  Las áreas de los diferentes colores son proporcionales a la participación de cada tecnología.

A la izquierda están las horas en las que la mayor parte de la demanda se cubría con fuente libres de CO2 y a medida que avanza hacia la derecha hay menos generación renovable y nuclear y mas fósiles.

A la izquierda del todo, vemos los momentos como al que se refiere tweet, como poca generación renovable que lleva a un gran consumo de  fósiles.
En la hora de 2020 como mayor participación térmica se alcanzo el 55,80%.  Es cuando las ciclos combinados queman "gas como locos".

Pero esto no es un problema, no es un fracaso de las renovables  como se sugiere.  El objetivo de las renovables se reducir las emisiones totales de CO2.  Es decir, reducir el area gris de esta grafica.
Esa inmensa area verde esta remplazando al area gris. Si no tuviéramos esa generacion renovable tendríamos que recurrir a  gas o carbon. 
Pensar que las renovables no valen para nada, porque en el extremo de la gráfica se utiliza gran cantidad de gas es un error.

Tambien el area amarilla Nuclear, esta remplazan al gris y reduciendo las emisiones de CO2.

¿Como reducir las emisiones de CO2? ¿Como ir reduciendo el area gris?

Pues los planes que estan en marcha es seguir instalando renovables, El area verde se seguira extendiendo  reduciendo el area gris.

Aqui mucha gente considera que el problema esta a la derecha seguir desplazar los fosiles cuando  hay poco viento o sol.
Pero el problema que limita el desarrollo de las renovables  y dificulta la reduccion del consumo de fosiles esta a la izquierda.
A la izquierda la mancha verde se expande mas rápido. y llega un momento en el que la generacion renovable supera la demandada total. Se genera mas electricidad de la que se puede consumir, por lo que sobra. Esto reduce los rendimientos y rentabilidades de las fuentes de energia. Lo que limita su expansión. 

Y es a la izquierda donde surge en enfrentamiento con las renovables.
Los defensores de las nucleares  afirman que las nucleares   pueden colaborar con las renovables para reducir las emisiones.   Por que las nucleares pueden generar cuando no hay viento ni sol. (
A la derecha de la gráfica)
Pero el problema esta a la izquierda, cuando hay mucho viento y sol. Cuando hay energía de renovable de sobra. ¿Entonces apagamos las nucleares?

Si, es cierto que las nucleares son  útiles a la derecha de la gráfica, pero dejan de ser necesarias a la izquierda.  No tiene sentido mantener una central nuclear para utilizarla solo  2000 Horas anuales.

La expansión de la mancha verde a la izquierda de esta gráfica, ira  reduciendo las horas de utilización de la nuclear erosionando su rentabilidad hasta hacerla inviable.  Y esto va a ser mas rápido de lo que muchos esperan, antes del 2030.