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.