Durante la primera década del siglo XXI el sector energético español en general, y la industria de generación eléctrica en particular, ha sufrido importantes y profundas transformaciones, caracterizándose por tres aspectos fundamentales:
- Un crecimiento de la demanda eléctrica del 4% anual
- La necesidad de nueva potencia de generación para cubrir la nueva demanda del mercado nacional
- Y un fuerte periodo inversor realizado por las empresas eléctricas, liderado por las centrales de ciclos combinados y los sistemas renovables, aumentando en consecuencia la capacidad instalada.
¿Cuál es la situación actual?
A distintos niveles y desde hace un par de años nos enfrentamos a un entorno económico muy complejo, inestable y poco predecible en el tiempo (duración), caracterizado entre otras cosas por una menor flexibilidad financiera y una fuerte caída de la demanda eléctrica debido a la contracción de la actividad industrial, y en menor medida, a la desaceleración del consumo.
En el caso de la generación eléctrica convencional (centrales térmicas de carbón y ciclos combinados, principalmente) esta circunstancia se ve agravada, en primera instancia, por el mix energético actual y el alza de las energías renovables (la reducción del hueco térmico, uno de los daños colaterales de las energías renovables) y, en segundo orden, acompañada de bajos precios de la energía e incremento del coste de combustible, especialmente el gas natural, que hacen que las primeras se vean directamente afectadas en términos de uso y disponibilidad.
En primera instancia podríamos decir que el impacto de la energía renovable en la generación térmica, soportada por combustibles fósiles, ha sido notable en los últimos años. En este sentido ha supuesto una reducción sustancial del número de horas de servicio de este tipo de plantas y, por otro lado, les ha obligado a una operación discontinua (ciclado) para satisfacer la demanda eléctrica en aquellas franjas horarias en las cuales la generación renovable era y/o es insuficiente, convirtiéndose de este modo en un comodín para la regulación.
A ello se ha sumado, no hace mucho tiempo, el Real Decreto de ayudas al carbón nacional, que ha supuesto un nuevo vuelco en el sector y un notable impacto: primas para el carbón nacional en perjuicio del carbón de importación, siendo despachado mediante un mecanismo de restricciones por garantía de suministro y eliminación del lucro cesante por inactividad.
De este modo el carbón nacional primado pasará a desplazar una producción equivalente de carbón importado y ocasionalmente de gas, en unas plantas que han tenido que realizar fuertes inversión en reconversiones y reformas para cumplir con las exigencias medioambientales, lo que se traducirá en que dichas inversiones resulten menos rentables o con periodos de retorno más largos.
Se trata, a todas luces, de una situación difícilmente imaginable cuando no hace ni 10 años comenzaron a construirse en España de forma masiva centrales térmicas de ciclo combinado, que por aquel entonces representaban un avance como concepto de una generación basada en la mejora de la eficiencia energética y el respeto al medioambiente, entre otros motivos por el reaprovechamiento del calor de combustión para aumentar el rendimiento del proceso de producción de electricidad y a sus menores emisión de CO2, respectivamente.
¿Existen previsiones?
Bajo este tenso entorno económico los principales agentes del sistema energético nacional en toda su cadena de valor, desde la generación hasta la distribución, han venido realizando diferentes estudios PEST (Políticos, Económicos, Sociales y Tecnológicos) de dicho mercado, a corto, medio y largo plazo, mostrando unas perspectivas un tanto inquietantes, viniendo a destacar:
- La previsión de un crecimiento plano de la demanda eléctrica hasta 2020
- Unos cambios de escenario para el 2015 por el impacto de las exigencias medioambientales de la UE sobre las centrales térmicas de carbón y por un incumplimiento/estancamiento del plan de energías renovables (lo que supondría una oportunidad para los ciclos combinados)
- Y un crecimiento de la demanda eléctrica del 3% anual en la siguiente década (motivado por la reactivación de la economía y la electrificación del transporte)
¿Cómo afrontar este nuevo escenario?
Posiblemente dos sean las claves para hacer frente a esta realidad: La flexibilidad operacional (muy ligado al concepto Smart Grid) y la reducción de los costes de operación y mantenimiento. No podemos plantear otro escenario sin asumir el riesgo de perder lo conseguido en este tiempo.
La experiencia nos dice que estos contratiempos, ineludibles de nuestro tiempo, constituyen un desafío para cualquier organización, independientemente de su tamaño, estatus o predisposición, de modo que si éstas no son capaces de adaptarse con rapidez y elasticidad, sus resultados pueden no satisfacer las expectativas creadas, pudiendo llegar incluso a generar dudas, miedos y desconfianza.
Hándicaps
Las centrales térmicas de ciclo combinado actuales, si bien presentan las últimas mejoras existentes para operar con un funcionamiento cíclico, en su práctica totalidad han sido diseñadas para operar a carga base o, lo que es lo mismo, a régimen estable.
No obstante, el comportamiento de los mercados de gas y electricidad y la capacidad del mix energético, destacando las renovables, junto con la versatilidad y flexibilidad operativa de este tipo de centrales, hacen que esta hipótesis de diseño mencionada deje de ser válida. Así lo demuestra la operación actual de este tipo de plantas, que se han transformado en lo que se denomina peak load plants o cycling plants.
De este modo, estas centrales se ven forzadas a paradas, arranques y variaciones de carga mucho más frecuentes de lo inicialmente esperado, resultando en un régimen variable mayor que el considerado por los fabricantes de los equipos principales, y cuyos efectos secundarios están resultando ya son visibles, especialmente por los servicios de supervisión e inspección, que observamos una degradación progresiva.
Todo ello obligará a los técnicos y responsables a incrementar los esfuerzos para que las plantas no queden inoperantes por una falta de previsión en su mantenimiento y conservación, dado que la disponibilidad de la planta y la rápida respuesta para acoplarse a la red resultan vitales en los períodos tarifarios por su directa influencia en la cuenta de resultados de la explotación.
Retos de futuro
Asumido el funcionamiento cíclico (o ciclado) como el régimen de operación más habitual en la actualidad y el más probable a medio plazo, y evaluado su impacto técnico-económico el sector requiere aunar esfuerzos en una nueva dirección.
En este sentido es conveniente indicar que Gas Natural Fenosa, con el apoyo de Applus Norcontrol, lleva ya varios años estudiando este fenómeno del ciclado y sus implicaciones, tanto económicas como técnicas.
Por tanto, y bajo este escenario, será clave poder identificar de forma clara el modo más adecuado a la hora de ciclar, en función del momento y de la naturaleza del equipo, cuáles son los factores operativos y/o de mantenimiento limitantes, las consecuencias y efectos subyacentes de cada tipo de conservación de la instalación, la mejor técnica disponible para la evaluación de los activos, las posibilidades de mitigar y/o evitar daños asociados tanto al servicio como a la baja inactividad de los equipos, etc… Estas son algunas de las principales líneas de actuación en las que avanzar y donde concentrar los esfuerzos.
En los próximos años estaremos obligados a reinventarnos para poder adaptar nuestra forma de trabajar a esta nueva situación en términos de: implantación de pruebas funcionales a equipos para asegurar su disponibilidad, desarrollo de adecuadas conservaciones de equipos, adecuación de los planes de mantenimiento predictivo y legal (reglamentario), elaboración de procedimientos de reducción de consumo (eléctrico, de agua, vapor, productos químicos…), definición de programas de desconservación y cronogramas de tiempos, gestión de recursos humanos, reducción de consumos auxiliares reestructuración de futuras inversiones etc…
Todo lo aquí expuesto representa, en primera instancia, algunos de los campos en los que deberemos y podemos innovar y profundizar, siempre con un denominador común, el concepto de gestión de vida y la competitividad, concepto tradicional pero al mismo tiempo muy actual.
Por tanto el reto tecnológico que se nos plantea ya no es en lograr un compromiso fiabilidad-sostenibilidad-economía, sino en avanzar de forma simultánea en los tres aspectos: el Trilema Energético.