Se hizo la luz (en un tiempo récord para la gravedad de lo ocurrido) y el país ha ido recobrando la normalidad tras el gran apagón de este lunes. Las causas todavía se investigan y se ha restablecido el servicio de las comunicaciones en casi todos los transportes y líneas.

En la calle se repite la pregunta de "a ti dónde te pilló" y a esta le sigue otra, la fundamental: ¿por qué ha pasado? España se pregunta cuál ha podido ser la causa de un apagón total (histórico) que fue total y duró horas. A la espera de más investigaciones que den luz y respuestas, conviene saber de qué hablamos cuando hablamos de luz y electricidad.

Cómo funciona nuestro sistema eléctrico

Por sus características geográficas, España cuenta con más de diez sistemas eléctricos. De ellos, el sistema eléctrico peninsular es el de mayor tamaño y por el que pasa el mayor volumen de energía eléctrica: más de 200 gigawatios/hora al año. Luego están los sistemas de las islas de La Palma, el Hierro, La Gomera, Tenerife y Gran Canaria, la unión Fuerteventura-Lanzarote y las ciudades autónomas de Ceuta y de Melilla. El sistema unificado de Baleares sigue teniendo algo de aislado pese a estar conectado a de la Península desde 2012.

Este lunes el que falló fue el peninsular, que supone cerca del 94% de la demanda de energía eléctrica de nuestro país, según Red Eléctrica Española. Según su presidenta, Beatriz Corredor, a pesar de lo ocurrido el lunes, el sistema es el "mejor" de Europa. Este se asienta sobre diversas fuentes que componen el llamado mix energético.

Entre las centrales térmicas de producción de energía (carbón, ciclo combinado y fuel/gas) y las nucleares suman una potencia instalada de unos 50.000 megawatios. A esto se suman unos 45.000 megawatios generados principalmente por las renovables (eólica, hidraulica, solar fotovoltaica, solar térmica, térmica renovable, ciclo combinado, cogeneración y residuos, turbinación y bombeo).

Además, el sistema está interconectado con Francia, Portugal, Andorra y Marruecos. Este aspecto resultó fundamental para "levantar" el gran apagón y que la luz regresara a los hogares. Pero por ahí nos llega poca potencia eléctrica. En el caso marroquí la capacidad es de sólo 1.400 megavatios y en el francés de casi 3.000. El Gobierno francés se niega sistemáticamente a aumentar ese caudal de electricidad, aunque se trabaja en un cable submarino por el Golfo de Vizcaya para llegar a 5.000 megawatios.

En conjunto, la potencia instalada en España supera los 130.000 megavatios. Claro que esa capacidad máxima teórica de generación nunca se alcanza, nunca es necesaria. En los picos de consumo más altos se llega a los 40-45.000 megawatios

De conectarlo todo se ocupa la red de transporte de electricidad. Son más de 34.500 km de líneas de alta tensión, a las que se suman las líneas de distribución de media y baja tensión. La longitud total supera los 600.000 kilómetros.

Las líneas de alta tensión y más de 400 estaciones transformadoras pertenecen a Red Eléctrica. Las líneas de media y baja tensión son propiedad de distintas compañías eléctricas que hacen llegar la luz a empresas, organismos y hogares.

El Cecoel es el que vigila

El Centro de Control Eléctrico (Cecoel) ubicado en Madrid es responsable de la operación y supervisión coordinada en tiempo real de las instalaciones de generación y transporte del sistema eléctrico nacional con el fin de mantener el constante equilibrio entre la energía que se necesita y la que se produce. Para ello, recibe, analiza y procesa cerca de 240.000 datos en cada instante.

El Cecoel recibe en tiempo real la información sobre las instalaciones que no son propiedad de Red Eléctrica desde los centros de control habilitados para el envío de las telemedidas en tiempo real. Además, controla de forma permanente el estado de la red y de los elementos que la conforman, además de sus parámetros eléctricos. Lo hace mediante una red de telecomunicaciones que actúa sobre las variables de control para mantener la seguridad y la calidad del suministro.

El sistema controla y gestiona las variaciones de la demanda y la situación de no disponibilidad que puedan darse en los equipos generadores. Lo hace siguiendo criterios de redundancia, esto es, si falla una línea o una central, otras asumen inmediatamente la carga, de modo que siempre hay generadores de reserva listos para arrancar.

Los SCADA, vulnerables a un ciberataque

Para domar el flujo eléctrico utilizan los sistemas Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA), que permiten controlar las subestaciones, monitorizar la distribución del flujo eléctrico y actuar de forma automatizada. De haber existido un ciberataque se habría dirigido a los SCADA.

Porque, como hemos descubierto todos esta semana, la red tiene que estar equilibrada; equilibrada la oferta respecto a la demanda. Como la electricidad no puede almacenarse en grandes cantidades, todo se hace en tiempo real. Y así, la función principal de Red Eléctrica es "garantizar el equilibrio constante entre la energía que se necesita (la demanda) y la que se produce (la generación), para suministrar la cantidad de energía que se precisa" donde y cuando sea necesaria. Lo hace constantemente, ajustando la generación en décimas de segundo.

Cada décima de segundo se tiene que generar la misma energía que se consume"

"Esto quiere decir que cada décima de segundo en España se tiene que generar la misma energía que se consume", explica Marcos Rupérez, profesor de OBS Business School. Por ejemplo, cuando apagamos la luz del salón, una central española ha bajado instantáneamente esa potencia de producción y así sincronizando todas las fuentes de generación y consumo. "Es un sistema muy crítico e inestable en el que si algo falla todo se viene abajo en segundos", asegura el experto.

Para comprender el apagón histórico de este lunes hay que entender cómo funciona la corriente alterna que fluye por la red eléctrica. Esta corriente es oscilante, no camina en una dirección, sino que oscila a razón de 50 veces por segundo. Explica Rupérez que se trata de una onda, un vaivén, que camina en direcciones opuestas alternándose 50 veces cada segundo (50 hercios). Este valor debe de ser estable en toda la red nacional y sincronizado. "Es decir, no solo es que todas las centrales de generación tengan que generar a esos 50 hercios, además lo tienen que hacer al unísono, vibrando a la vez como una gran orquesta sin desfases", detalla.

Desequilibrio entre generación y consumo

¿Qué sucede si en un momento dado se produce un desequilibrio entre oferta y demanda de energía? Cuando la red no es capaz de responder a tiempo y corregir el desajuste de frecuencia, se da un suceso en cadena en el que se apagan todas las centrales.

Es lo que pasó. Al caer la frecuencia por debajo de los 50 hercios, los parques eólicos y las centrales solares se desconectan automáticamente; las plantas de ciclo combinado y nucleares se auto protegen. "La red muestra 0 MW sincronizados ante la imposibilidad de mantener la tensión común", escribe Gonzalo García en Híbridos y Eléctricos.

Existió en un momento dado una zona en la que la frecuencia de red se desestabilizó, por un suceso todavía por investigar que se propagó por toda la red haciéndola caer"

El profesor de OBS Business School explica que eso pasó porque la mayoría de ellas tienen como comando la desconexión si ven que la frecuencia está excesivamente lejos de los 50 hercios. Es una cuestión de seguridad. Toda la red, la generación y los consumos están diseñados para funcionar a esa frecuencia. "Es, básicamente, lo que sucedió. Existió en un momento dado una zona en la que la frecuencia de red se desestabilizó, por un suceso todavía por investigar que se propagó por toda la red haciéndola caer", comenta Rúperez.

Renovables inestables... si no se modernizan

Las fuentes renovables actuales (fotovoltaica y eólica) son más inestables y en el momento del apagón, suponían el 70% de la generación. Había pocas fuentes que aportaran estabilidad a la frecuencia (nucleares, centrales de gas e hidroeléctrica). Al llegar el fallo local, fuera la que fuera la causa, la red no puedo mantener la frecuencia, de modo que el fallo se propagó y se vino abajo gran parte de la red.

"La fotovoltaica es la tecnología que tiene menos capacidad de dar estabilidad a la red cuando se producen descuadres entre generación y demanda", le ha dicho a 20minutos el ingeniero Manuel Moral, profesor del máster en Transición Energética Renovable en la Universidad Europea. "Es la que tiene menor capacidad para soportar esas variaciones y peor capacidad de respuesta frente a las fluctuaciones", asegura.

Las renovables hoy no estabilizan la red, pero hay tecnología que lo permite (grid forming). Antonio Turiel, doctor en Física Teórica por la Universidad Autónoma de Madrid e investigador del CSIC, sostiene que las eléctricas no quieren gastar dinero en esa modernización de la red de transporte. "No se ha hecho porque era más barato poner redes sin sistemas de estabilización". Además, asegura que el apagón no hubiera sido tan grave si hubieran estado funcionando (al ralentí) las centrales de gas de ciclo combinado. Estaban paradas y, según Turiel, eso era así porque con precios negativos las eléctricas perdían dinero.