Análisis de la Planificación de Redes Eléctricas en España: Desafíos y Oportunidades para la Transición Energética

Resumen

Para adaptarse al creciente porcentaje de energía renovable, la red eléctrica de España requiere importantes mejoras en la transmisión. Esta tesis explora la Planificación de la Expansión de la Transmisión, enfocándose en las dimensiones técnicas, económicas y regulatorias. Al evaluar el estado actual de la red de transmisión e identificar los desafíos de integración, el estudio proporciona información sobre las inversiones necesarias en infraestructura y los ajustes regulatorios.

Esta investigación destaca la necesidad de una mayor flexibilidad y estabilidad de la red para apoyar la integración de energías renovables. Las recomendaciones buscan guiar a los responsables políticos y a los líderes de la industria en la creación de un sistema eléctrico robusto y sostenible que cumpla con las demandas energéticas futuras y los objetivos climáticos.

En este trabajo se analiza la transición energética en España y los retos que enfrenta el sistema eléctrico en la integración de energías renovables, como la solar y la eólica, las nuevas demandas por descarbonización, hidrógeno verde, vehículo eléctrico, entre otros. La investigación se enfoca en la planificación de redes eléctricas y la necesidad de adaptarlas para manejar los nuevos desafíos de la red en cuanto a transición energética. El objetivo general es proporcionar recomendaciones que garanticen un sistema eléctrico seguro y eficiente en línea con los compromisos climáticos de España.

El documento describe la evolución normativa en España para la planificación del sistema eléctrico, con leyes como la Ley 24/2013 del Sector Eléctrico y el PNIEC (Plan Nacional Integrado de Energía y Clima), que establecen los objetivos de reducción de emisiones y penetración de renovables. Posteriormente se abordan los desafíos de las energías renovables que debiesen ser abordados en la planificación eléctrica. La variabilidad e intermitencia de fuentes como la solar y la eólica generan nuevos retos en la operación del sistema eléctrico.

Mediante el desarrollo de un modelo matemático de Unit Commitment, este trabajo proyecta la operación de la red española para 2030 considerando el escenario propuesto por el PNIEC 2023-2030. En el cual se proyectan vertimientos, intercambios internacionales, el funcionamiento del almacenamiento y congestiones.

Este trabajo es pionero en estudiar los efectos de las renovables sobre la operación futura del sistema, respondiendo preguntas como qué efectos tendrá sobre la red bajo un escenario de alta penetración de las renovables propuesto por el PNIEC. Qué efectos tendrá sobre la inercia del sistema dichas renovables.

Los resultados revelan que la alta penetración de energías renovables plantea importantes retos, como el vertimiento de energía, necesidad de flexibilidad y la falta de inercia en la operación del sistema bajo los supuestos del PNIEC 2023-2030.

Se identifican intervalos de tiempo en los que la operatividad del sistema español depende de la inercia proveniente de Francia para gestionar la penetración de energías renovables sin necesidad de recurrir al despacho de ciclos combinados o a la instalación de compensadores síncronos.

Esto sugiere que, el cumplimiento de los escenarios del PNIEC pueden estar condicionados por la política energética de Francia, particularmente en lo que respecta al mantenimiento de su infraestructura nuclear.

Adicionalmente, el modelo estudia el uso de tecnologías de almacenamiento de energía y se exploran escenarios de despacho que proyectan cómo los sistemas de almacenamiento podrían reducir los vertimientos renovables.

Las conclusiones destacan la necesidad de mejorar la planificación eléctrica a través de una mayor coordinación internacional, mecanismos de mercado que promuevan la flexibilidad operativa, y una optimización de la infraestructura para asegurar el cumplimiento de los objetivos de descarbonización y la transición energética en España.