Sr. Josep Ballart Guasch

El nostre president va fer una breu introducció per explicar quins seràn els pròxims temes que tractarem els mesos de setembre, octubre i novembre d’enguany.  Passa a continuació a presentar-nos el nostre ponent d’avui, en Josep Ballart, expresident de SECE i actualment a la Junta, com a vicepresident i excompany de fatigues, tant en la seva època d’estudiants, com posteriorment en llur desenvolupament professional.

En la presentació en Josep Ventosa en va destaca l’etapa com a director d’Operacions Sistemes i Seguretat d’Endesa Distribució i la seva tasca des de l’Argentina com a Gerent de Sistemes en el procés d’adquisició i presa de control de l’empresa Edenor provinent de l’antiga SEGBA. A Enher i posteriorment a Endesa, ens va fer sabedors del canvi en el model d’operació de la distribució elèctrica i el procés de concentració de 17 empreses dins de l’estructura primer a Enher i finalment a Endesa.

Ha estat membre del Comitè Tècnic de Seguiment del Sistema Ibèric, del Comitè Tècnic de Seguiment del Sistema extrapeninsular i membre del «Technical Committee» d’organització del Congrés «Distribution Europe» fins a l’any 2010.

Ha participat en diversos òrgans d’R+D+I tant en l’àmbit nacional com europeu en el sector de la distribució d’energia elèctrica així com a membre en grups de treball en Eurelectric (Brussel·les) en temes relacionats amb l’Operació del sistema elèctric i Smart Grids. Actualment, forma part de la Comissió d’Energia del Col·legi d’Enginyers Industrials de Catalunya.

Un dels primers comentaris que fa en Josep és que Catalunya, en els anys 70/80, quan ells començaven la seva activitat professional, era puntera a Espanya en la tecnologia de control i telecontrol, i per això com a Enginyer en Telecomunicació hi va derivar la seva activitat professional.

Començada l’exposició, en J.B. explica que l’apagada del 28 d’abril va ser causada per una concatenació de fets, alguns aparentment poc significatius, per si mateixos, però que sumats a d’altres quasi simultanis, ens van portar a l’apagada general. Queda encara molta feina per fer, per acabar d’esbrinar la successió temporal, en cada una de les fases en les quals van anar evolucionant els fets que van provocar el zero total.

L’actuació dels sistemes de protecció de les línies d’interconnexió amb França i Marroc, van fer que ambdós sistemes no es veiessin afectats i l’incident queda confinat a la península Ibèrica. Això facilità, que més tard, França, tingués capacitat per a ajudar a la recuperació.

Els dies previs ja s’havien produït alguns símptomes que feien preveure que quelcom podria passar algun incident sent imprevisible la dimensió que va tenir amb posterioritat. Hi havia molta pressió sobre els preus i una voluntat política de tenir la màxima presència d’energia de fonts renovables com indicaven els titulars dels diaris i «Red Elèctrica», responsable de la gestió de la xarxa. No va valorar prou mesures clares per considerar les fonts d’energia més resilients i estables dintre del sistema (cicles combinats de gas i hidroelèctriques entre d’altres). De fet, aquells dies les centrals nuclears estaven treballant a baixa càrrega. Quin percentatge de generació dins dels límits de seguretat?

La seqüència dels fets, segons la informació facilitada per REE, just després de l’incident, identifica quatre fets que desemboquen en el zero final.

• 19 segons abans de les 12:33 es produeix una caiguda de la freqüència (unes centèsimes) que és compensada pel sistema mitjantçant l’actuació de la regulació compartida. La primera incógnita és saber a què s’atribueix la devallada de freqüencia?
• A les 12:33 es produeix una pèrdua de generació al sud-oest de la península (encara que no s’indica, tot fa pensar que es tracta de Fotovoltaica). La falta de generació que provoca una baixada de la freqüència fins a 49,85 Hz, que és compensada novament per la resta de la generació (sembla que per actuació de la reserva secundària), només pot aportar 1 GW.
• Un segon i mig després es produeix un incident similar, amb la pèrdua (desconnexió i parada) de més generació (no s’indica el tipus, tot fa pensar que és més Fotovoltaica) en la mateixa zona geogràfica (sud-oest peninsular). Aquesta vegada no es pot compensar (és possible que el marge de regulació compartida peninsular ja estigués esgotat) i provoca una degradació del sistema (probablement baixada de la freqüència i les tensions) que porten a l’apagada.
• Tres segons i mig després del fet anterior i 5 segons després de l’inici, es detecten unes oscil·lacions severes en el sistema (se suposa que de tensions i freqüència) que comporten la desconnexió de França (se suposa també del Marroc) que provoca la desconnexió d’una part de la Fotovoltaica (se suposa 10 GB dels 17,8 connectats), la desconnexió d’una part de la demanda i el zero de tensió generalitzat.

Més enllà de l’informe de REE, a partir d’aquí, en Josep Ballart explica com funciona el mercat, amb les subhastes al Mercat Diari, Mercat a Termini, acords entre generadors i clients (PPA). Els mercats diaris tracten aprox. el 23% del total de l’energia.

El mercat d’energia primària. L’Operador del Mercat Ibèric Elèctric (OMIEL) d’acord amb les ofertes que fan els generadors i les demandes que fan els comercialitzadors per atendre els seus clients estableix un programa de generació per les següents 24 hores amb un criteri de preu de l’oferta. Posteriorment, l’Operador del Sistema revisa aquest programa per tal de garantir la seva viabilitat tècnica per assegurar l’estabilitat de la xarxa, el correcte repartiment dels corrents sobre la xarxa i garantir el funcionament inclús amb la pèrdua d’algun element del sistema com un grup de generació, la pèrdua d’una interconnexió internacional o una línia elèctrica de transport.

El mercat de l’energia secundària: regulació de freqüència/potencia. En aquest mercat es busca contractar una potència en règim variable per pujar o baixar per tal que l’operador del sistema disposi de control sobre la generació i adequar en tot moment la generació amb la demanda amb un temps de resposta de pocs segons.

Mercat de l’energia terciària. Un nou mercat s’estableix per tal que l’operador del sistema disposi d’un recurs addicional amb una resposta més lenta, de 30 minuts a una hora, per tal que noves generacións es puguin incorporar al sistema quan s’esgota la reserva secundària.

Altres mercats d’ajustos, potència reactiva. En aquest mercat l’operador del sistema estableix mecanismes d’ajust per tal que pugui fer front a variacions de tensió o de potència reactiva, que pugui aparèixer tant per al funcionament de la mateixa xarxa com pel comportament de la demanda. Aquí, en Josep ens va explicar què és això de la reactiva que tot i que és un concepte poc intuïtiu ens explicava que és com l’escuma de la cervesa, que quan l’aboques en un got sempre fa presència l’escuma. És el preu que es paga per transportar l’energia.

No cal dir que tant l’alteració del programa inicial del OMIEL com la contractació dels mercats d’ajustos tenen impacte en preu sobre el cost final del MWh.

El consum ha d’estar equilibrat amb la producció, no tan sols en potència activa sinó també en reactiva. La xarxa es comporta com un generador i receptor de potència reactiva (en funció de l’intensitat circulant i la tensió als extrems)  i aquesta té efecte (realimentació) en la tensió.

Com ens va explicar més endavant hi ha un doble binomi entre ‘la potència activa i la freqüència entre ‘la tensió i la potència reactiva’. El mecanisme de control funciona com un sistema realimentat i, per tant, és susceptible d’entrar en oscil·lació.

Veníem de detectar una seqüència d’oscil·lacions en el sistema UCPTE. El sistema UCPTE és el conjunt del sistema elèctric europeu, que funciona interconnectat de manera que tot i que ens dona més estabilitat i seguretat en el conjunt perquè ens permet equilibrar els desequilibris amb el suport que un país li pot donar a l’altre a l’hora que ens permet un mercat integrat de l’energia elèctrica, el que passa en un punt de la xarxa pot tenir repercussions en un altre.

Aquell dia 28, el saldo exportador era de 3,8 GW (1 a França, 2 a Portugal i 0,8 al Marroc).
En 20 segons per causes que en Josep ens va detallar més tard, es perden 2,2 GW de generació al sud d’Espanya.

El marge de regulació secundària que l’Operador del Sistema havia programat per aquell dia eren 1,2 GW. Algú es pot plantejar si en aquelles circumstàncies era un marge adequat, tot i que estava dins els límits admesos en la reglamentació.

La freqüència (50 Hz) va baixar a valors inadmissibles (48 Hz) i es produeix la separació amb França així com la pèrdua de mercat a causa de l’actuació de proteccions de subfreqüència. Aquests fets, de manera paradoxal, van actuar en contra, ja que la pèrdua de càrrega de les línies per recuperar la freqüència va agreujar més l’augment de tensió que era la causa primigènia de l’incident.

De la generació desconnectada, el 55% era fotovoltaica, l’11% hidràulica, el 19% nuclear i el 4% cicles combinats. Es deixen d’exportar 4.156 MW a França, Portugal i Marroc, per desconnexió de totes les seves interconnexions. Es genera un “dèficit” de generació de 13.666 MW.

La primera pregunta que sorgeix és, per què es va desconnectar aquesta generació. Tot i que la majoria de les anàlisis assenyalen les grans oscil·lacions de freqüència com la causa principal de l’esdeveniment, en Josep Ballart creu que només va ser el símptoma final, no la causa principal.
Segons la seva opinió, l’apagada es va provocar principalment per la manca de generació d’energia reactiva, que va provocar transitoris de tensió a la xarxa.

En el binomi que ens hi havia explicat de tensió-freqüència reactiva, és a ón es va produir el primer desequilibri que va portar al fet que les tensions en determinats punts de la xara estiguessin fora de marge i l’Operador del sistema no ho va poder controlar. Cal afegir que aquests fenòmens es poden desencadenar en fraccions de segon i, per tant, cal preveure aquestes situacions actuen sobre la xarxa i sobre els elements de generació que ho permetin.

Aquí ens donava la primera pista, no tots els elements de generació permeten aquest control i especialment les fotovoltaiques no estan sotmesos a aquesta disciplina. Si més no, no ho han estat fins ara. En segon lloc, REE tampoc disposa de massa elements de maniobra sobre la xarxa per poder actuar. Tan sols unes poques reactancies en algunes subestacions que tenen línies elèctriques molt llargues o el recurs de posar o treure de servei algunes línies elèctriques que contribueixen a generar potència reactiva a la xarxa.

En una segona fase, aquestes pertorbacions de tensió van provocar la desconnexió de múltiples consumidors i productors, desestabilitzant finalment la freqüència i donant a un segon desequilibri en aquell binomi que ens explicava de potència activa-freqüència, donant lloc a una fallada en cascada del sistema elèctric.

Pot tornar a passar? Sí. Les qüestions que varen sorgir eren: Qui en té la culpa?, si és un tema en certa manera vinculat al canvi de tecnologies de generació, per què no ha passat a altres països? Què cal fer perquè no torni a passar? Totes les preguntes eren apassionants i va suscitar un interessant debat.

Pel que fa a la “culpa” el nostre convidat va defugir en tot moment la paraula “responsabilitat” perquè d’aquí se’n derivaran sens dubte moltes accions i reclamacions, però va destacar que en la cadena dels fets han intervingut molts agents i tot i que REE acumula la seva intervenció com a transportista i amo de la xarxa de transport a Espanya, també és el responsable com a accionista de l’empresa que fa l’operació del mercat (OMIEL) i també com de l’empresa que fa l’operació del sistema i, per tant, juga tres papers a l’auca.

Cal dir, però que l’operador del sistema que és la darrera baula de la cadena, feia anys que demanava una modificació dels procediments d’operació que estableixen els mecanismes de control de tensió per part de tots els agents involucrats i aquestes propostes estaven aturades a taules dels ministeris. Un nou procediment (PO 7.4) va ser aprovat amb caràcter d’urgència en el primer Consell de Ministres posterior a l’incident.

Pel que fa als generadors d’energia de fonts renovables i especialment als fotovoltaics que van ser els primers a ser assenyalats, cal dir que ells es van comportar tal com se’ls havia requerit, és a dir, tenir un comportament passiu versus la tensió i desconnectar-se per protecció interna en el cas que la tensió estigues fora dels marges de seguretat. Aquesta estratègia podia tenir sentit en el cas que l’aportació d’energia d’aquests mitjans no fos significativa, però es va mostrar temerària quan l’aportació d’energia era més del 70% com ho era aquells dies. Qui tenia el valor de dir que es malversés tota l’energia que ens aportava el sol o el vent quan s’estava a punt de publicar l’índex trimestral de preus al consum?

A la pregunta de per què ens ha passat a nosaltres, el nostre invitat va donar dos enfocaments vàlids tots dos. En primer lloc, no és cert que això no s’hagi posat en evidència en altres països. A Austràlia, l’Índia fins i tot en alguns àmbits de Califòrnia havien observat situacions semblants d’aquesta inestabilitat, la solució d’aquests països està lligada a la nostra com ens va explicar més endavant. Nosaltres estàvem molt tranquils perquè el sistema europeu UCPTE és molt sòlid i creiem que a diferència d’altres contrades, ens donava certa seguretat.

Hi ha un altre aspecte diferencial que marca perquè Espanya ha estat més vulnerable. La realitat, però és que energèticament Espanya és quasi una illa elèctrica. El nombre de línies elèctriques que ens lliga al continent és molt limitat i parlar-ne donaria per un altre col·loqui, però com a tast ens explicava que Europa marca per als països que la seva capacitat d’intercanvi entre ells ha de ser el 15% de la seva potència instal·lada i Espanya no arriba al 3%. Aquest és un tema que s’haurà d’abordar i també la ciutadania haurà de canviar la seva actitud en vers a les línies elèctriques.

Hi ha diverses intervencions dels presents, la majoria persones que han tingut obligacions professionals en el sector, que aporten les seves experiències i queda clar que s’han d’invertir molts diners per acomodar la xarxa existent a les noves necessitats.

La pregunta que flotava a l’aire era què s’ha de fer perquè no torni a passar. El nostre convidat ens deia com algunes coses ja s’han fet, com per exemple operar el sistema elèctric amb un criteri més conservador i programant el mix d’energia potser amb menys fotovoltaica i més generació convencional que pugui aportar inèrcia mecànica i generació de reactiva per estabilitzar la tensió (més car).

Pel que fa a la inèrcia ens explicava com a exemple que el conjunt turbina de vapor-alternador de la central nuclear d’Ascó pesa més de 500 Tm i gira a 1500 rpm, aquest moment d’inèrcia fa que determinats canvis en la xarxa elèctrica hi ha energia de rotacional com per fer-hi front. Cosa que és més difícil d’obtenir amb un ondulador que converteix a l’instant tota l’energia en corrent continu que ofereixen les plaques fotovoltaiques en corrent altern. Ara com ara no tenim un comandament sobre el sol com el tenim en una central de cicle combinat per donar més gas o en una hidràulica per fer baixar més aigua.

Una altra cosa que ja s’ha fet és modificar els procediments per tal que els generadors fotovoltaics i tots en general s’adeqüin a noves exigències de l’operador del sistema, però amb l’experiència del dia 28A segur que en caldran d’altres. De fet, el dia anterior a la xerrada la vicepresidenta tercera del govern i “ministra per a la transició ecològica i el repte demogràfic” ja va establir la necessitat d’instal·lar a la xarxa de transport elements dinàmics per tal que l’operador del sistema disposi de recursos per actuar en cas de desequilibris en la tensió.

Ens explicà que aquest fet és rellevant en dos aspectes, el primer tècnic, perquè és un dels punts que es va identificar en l’informe fet deu dies després de l’incident des del col·legi d’enginyers industrials i coincideix amb solucions aportades per altres experiències internacionals amb elements a la xarxa anomenats FACTS. Estem parlant de milers de milions d’euros. L’altre té una vessant política i organitzativa on a mesura que continua fent-se més gran el paquet que recau sobre REE es continuen acumulant més papers a l’auca.

Qui ho farà? De moment sembla que el Govern central està disposat a posar-n’hi de calés, amb la instal·lació d’aquests compensadors síncrons mencionats (FACTS) i el reforç de les interconnexions amb França per què és el que tenim, però cal estudiar altres opcions donat que la xarxa elèctrica al sud de França tampoc és una garantia i cal explorar altres interconnexions amb França a punts més centrals o fins i tot posar l’ull amb Itàlia. De fet, ens explicava que en aquest moment ja està en marxa un projecte d’interconnexió antre la zona de Cantàbria i la Bretanya francesa.

També vàrem poder parlar del paper de l’emmagatzematge com a element de garantia, però també d’aprofitament dels excedents d’energia de font renovable quan la xarxa no la pot absorbir. Aquest és sens dubte un altre vector fonamental per tal de buscar l’equilibri del trinomi en què es basa el sector: rendibilitat econòmica, sostenibilitat mediambiental i seguretat del subministrament. Potser aquí està l’origen i la fi del que ens va passar el dia 28A.

Qui ho gestionarà? «Red Elèctrica»? Es pot ser art i part?

Aquí s’acaba la intervenció d’en Josep Ballart, com sempre molt didàctica. Les dues hores llargues han estat plenes d’anècdotes i referències a altres incidents tant a Espanya com arreu que han significat canvis transcendentals i el del 28A sens dubte ho serà.

(Crònica Ignasi Torra Roca)