El Mercat Elèctric Espanyol Davant el Repte de la Seguretat.

El mercat elèctric espanyol és un entramat complex i dinàmic que funciona com una orquestra on cada instrument, des de la generació fins al consum, ha d’estar perfectament sincronitzat.

El seu funcionament comença al mercat diari, convocat per OMIE, on s’estableixen els preus de l’electricitat per al dia següent segons l’oferta i la demanda. A partir d’aquí, Red Eléctrica de España (REE) publica el Programa Base de Funcionament (PBF), una planificació econòmica que marca quina energia es generarà i quina es consumirà, sense considerar encara les limitacions tècniques del sistema.

L’endemà, amb les ofertes de restriccions tècniques i regulació secundària, aquest programa s’ajusta per garantir que la planificació sigui viable i estable, donant lloc al Programa Viable Provisional (PVP). Durant el mateix dia del lliurament, els mercats intradiaris permeten reajustar la producció i el consum en funció de les condicions reals del sistema, publicant-se successivament els Programes Horaris Finals (PHF), que afinen el balanç entre oferta i demanda. A poques hores de l’execució, REE assumeix el control total, aplicant serveis de balanç i restriccions en temps real per assegurar la continuïtat i la fiabilitat del subministrament. Finalment, amb el Programa a 48 hores (P48) i el procés de liquidació, es comprova si els actors han complert els seus compromisos i, en cas contrari, es calculen desviacions i penalitzacions.

Aquest mecanisme, que sembla mecànic i previsible, va quedar sacsejat per l’apagada massiva del 28 d’abril de 2025, un dels esdeveniments més importants o el que més, de la història recent del sistema elèctric ibèric. En menys de cinc segons, la península va perdre prop de 15 GW de generació, fet que va provocar una caiguda generalitzada de la freqüència. L’efecte dominó va portar a la desconnexió de la xarxa ibèrica, deixant sense subministrament milions de llars i empreses durant hores a Espanya i Portugal i una zona petita del sudo-est de França. Encara que la major part de la potència es va restablir en poques hores, l’incident va posar de manifest una vulnerabilitat estructural: van sorgir conceptes com la manca d’inèrcia i flexibilitat del sistema, especialment en un context de transició energètica on la generació renovable, per la seva naturalesa no síncrona, guanya pes mentre disminueix la generació convencional capaç de mantenir l’estabilitat dinàmica del sistema.

L’impacte d’aquest incident va anar més enllà de la interrupció puntual. Es van impulsar una sèrie de reformes estructurals que van culminar en el Reial Decret-llei 7/2025, no aprovat. Aquest decret introdueix mesures urgents per reforçar la seguretat del sistema elèctric i millorar la coordinació entre el mercat i l’operació tècnica. Entre les novetats més destacades hi ha l’augment de la supervisió i la transparència: les empreses generadores han de proporcionar informació més precisa sobre la seva capacitat real de resposta i control de tensió, i la CNMC té ara competències reforçades per inspeccionar i sancionar incompliments. Paral·lelament, es promou el desenvolupament accelerat d’infraestructures d’emmagatzematge d’energia, bateries i sistemes híbrids. Aquesta aposta permet que els mercats intradiaris i de balanç disposin de més recursos flexibles, capaços de respondre en segons a les fluctuacions de la demanda i evitar desequilibris com els que van precipitar el blackout.

Un altre canvi fonamental és la responsabilitat compartida entre generadors i operadors que utilitzen infraestructures comunes d’evacuació. A partir del decret, aquests agents responen solidàriament davant del sistema si es produeixen fallades que afectin la xarxa. Això eleva el nivell d’exigència en les etapes de restriccions tècniques i de liquidació, on qualsevol desviació o error de coordinació pot implicar sancions. REE, per la seva banda, està obligada a revisar els seus procediments d’operació i planificació, incloent-hi la gestió de tensions i la coordinació amb les xarxes de distribució, per assegurar que els programes de funcionament (PBF, PVP, PHF i P48) no només siguin econòmicament òptims, sinó també tècnicament robustos.

En la pràctica, aquestes reformes han suposat un canvi de paradigma. El mercat elèctric espanyol, que fins ara prioritzava criteris econòmics per maximitzar l’eficiència, ha d’integrar ara una dimensió tècnica i de seguretat molt més present. Les ofertes al mercat diari i intradiari no només han de ser rendibles, sinó també segures i fiables; els ajustos tècnics deixen de ser un tràmit per esdevenir una eina essencial de prevenció; i la liquidació final ja no només mesura desviacions de preu, sinó també desviacions de rendiment operatiu. En altres paraules, després del 28 d’abril de 2025, la frontera entre economia i enginyeria elèctrica s’ha esvaït: la fiabilitat del sistema és ara una variable econòmica més.

Aquesta nova etapa reflecteix una maduresa necessària per a un sistema en transformació. Amb una penetració creixent de renovables, un increment de la demanda elèctrica per l’electrificació de sectors i una dependència cada cop més forta de les interconnexions internacionals, Espanya i Portugal afronten un repte majúscul: garantir un subministrament net, assequible i segur. El blackout va ser un avís contundent, però també un punt d’inflexió. Avui, el mercat elèctric espanyol, no és només un mecanisme per assignar preus, sinó una arquitectura crítica per preservar la seguretat energètica del país i la confiança dels seus ciutadans en la xarxa que els connecta.

Ramon Gallart

Volar cap al futur.

Imaginar que és l'any 2050 i s'està en un vol transcontinental en un tipus nou d'avió que vola sense combustible. 

L'avió s'enlaira i s'eleva sobre l'aeroport però, en comptes d'ascendir fins a l'altitud de creuer,  l'avió es nivella i els motors es redueixen la seva potencia i llavors apareix una gran antena mitjançant la qual, s'està emetent una potent radiació electromagnètica apuntant cap a la part inferior de l'avió. 

Un cop captada aquesta energia, els motors tornen operarper que l'avió continui el seu ascens. Durant diversos minuts, el raig proporcionarà just la suficient energia per arribar a la següent antena terrestre situada a uns altres 200 km.

Avui diam encara no hi s'ha desenvolupat cap tipus d'emmagatzemar energia tan barata i densa com els combustibles fòssils, o satisfer completament les necessitats del transport aeri comercial tal com el coneixem. Així que, què passaria si renunciéssim a emmagatzemar tota l'energia a bord i en canvi la transmetéssim des de terra? 

Per a la font d'energia sense fils, probablement caldria utilitzar microones perquè aquest tipus de radiació electromagnètica passi sense problemes a través dels núvols i perquè els receptors dels avions puguin absorbir-la completament, amb gairebé cap risc per als passatgers.

Per alimentar un avió en moviment, la radiació de microones hauria de ser enviada en un raig estret i direccionable. Això es pot fer utilitzant tecnologia coneguda que s'utilitza habitualment per dirigir raigs de radar. Amb suficients antenes distribuides pel planta i treballant juntes, una xarxes en fase es pot configurar per enfocar energia en un punt a una certa distància, com ara l'antena receptora d'un avió.

Les xarxes en fase treballen sobre el principi d'interferència constructiva i destructiva. La radiació dels elements de l'antena, per descomptat, se solapa. En algunes direccions les ones radiades interferiran destructivament i s'anul·laran mútuament, i en altres direccions les ones coincidiran perfectament en fase, sumant-se constructivament. On les ones se solapen constructivament, l'energia radia en aquesta direcció, creant un raig de poder que es pot dirigir electrònicament.

La distància a la qual podem enviar energia en un raig estret amb una xarxa en fase està governada per la física, específicament, pel límit de difracció. Hi ha una manera simple de calcular el cas òptim per a l'energia transmès: D1 * D2 > λ * R. En aquesta desigualtat matemàtica, D1 i D2 són els diàmetres de les antenes emissora i receptora, λ és la longitud d'ona de la radiació, i R és la distància entre aquestes antenes.

Per exemple, per esbrinar la mida que ha de tenir l'antena transmissora (D1). La mida de l'antena receptora a l'avió què és probablement el factor més limitant. Un avió de mida mitjana té una àrea d'ala i cos d'uns 1.000 metres quadrats, la qual cosa hauria de proporcionar l'equivalent a una antena receptora de 30 metres d'ample (D2) integrada a la part inferior de l'avió.

La distància necessària per transmetre l'energia en línia de visió per a un avió a altitud de creuer és d'uns 11 km, assumint que el terreny per sota és pla. Però, les muntanyes interferirien per tant caldri col·locar les antenes terrestres cada 200 km al llarg de la ruta de vol, cadascuna transmetent energia a la meitat d'aquesta distància. És a dir, posem R a 100 km.

Vídeo

Si, la longitud d'ona de les microones (λ) és de 5 cm, això proporciona una longitud d'ona que és massa petita per penetrar núvols i una que és massa per una antena receptora. Inserint aquests números a l'equació anterior, es mostra que en aquest escenari el diàmetre de les antenes terrestres (D1) hauria de ser d'almenys uns 170 metres. Això és gegantí, però potser no és inversemblant. 

Tot i que el que s'ha descrit és teòricament possible, a la pràctica només s'han transmès una fracció de la quantitat de potència necessària per a un avió comercial, i només ho han fet a distàncies molt més curtes.

La NASA ostenta el rècord d'un experiment realitzat el 1975, quan va transmetre 30 kW de potència a 1,5 km amb una antena de la mida d'una casa. Per aconseguir aquesta fita, l'equip va utilitzar un dispositiu analògic anomenat klystron. La geometria d'un klystron fa que els electrons oscil·lin d'una manera que amplifica les microones d'una freqüència particular, similar a com la geometria d'un xiulet fa que l'aire oscil·li i produeixi un to particular.

Els klystrons i els magnetrons de cavitat (dels forns microones ordinaris), són força eficients per la seva simplicitat. Però les seves propietats depenen de la seva geometria, per la qual cosa és difícil coordinar molts d'aquests dispositius per enfocar l'energia en un raig estret.

En els últims anys, els avenços en la tecnologia de semiconductors han permès que un únic oscil·lador impulsi un gran nombre d'amplificadors d'estat sòlid amb una coordinació de fase gairebé perfecta. Això ha permès enfocar les microones molt més precisament que abans, facilitant una transferència d'energia més precisa a distàncies més llargues.

El 2022, la startup amb seu a Auckland Emrod va mostrar  que podria ser possible  aquest enfocament amb semiconductors. Dins un gran hangar a Alemanya propietat d'Airbus, els investigadors van transmetre 550 W a través de 36 m i van mantenir més del 95% de l'energia en un raig estret, molt millor que el que es podia aconseguir amb sistemes analògics.

El 2021, el Laboratori de Recerca Naval dels EUA va demostrar que aquestes tècniques podien gestionar nivells de potència més alts quan va enviar més d'un quilowatt entre dues antenes terrestres a un quilòmetre de distància. Altres investigadors han energitzat drons en vol, i alguns grups fins i tot tenen la intenció d'utilitzar xarxes en fase per transmetre energia solar des de satèl·lits a la Terra.

Resum de l'article: Powering Planes With Microwaves Is Not the Craziest Idea

Digitalització de l'Operació de les Xarxes de Distribució.

La digitalització està transformant profundament el sector energètic i ofereix als operadors de sistemes de distribució (DSO) noves oportunitats per millorar l’eficiència, la fiabilitat i la sostenibilitat de les seves xarxes.

Amb aquest objectiu, GEODE - The voice of local energy distributors across Europe que representa els distribuïdors locals d’energia a tot Europa, ha publicat l’informe Digitalisation of Distribution Grid Operation, una guia pràctica que identifica els principals reptes i oportunitats que afronten els DSOs en el seu camí cap a la digitalització.

El document destaca que l’expansió de les energies renovables, la penetració creixent dels vehicles elèctrics i l’aparició de nous sistemes d’emmagatzematge d’energia han modificat completament la dinàmica de les xarxes elèctriques. Aquesta nova realitat genera reptes tècnics com la congestió de la xarxa, les variacions del voltatge i la necessitat de gestionar un volum creixent de dades en temps real. A això s’hi afegeix el repte de la interoperabilitat entre sistemes antics i noves tecnologies, la urgència de reforçar la ciberseguretat i la necessitat d’un marc regulador adaptat a aquesta evolució.

Per respondre a aquests reptes, l’informe posa en relleu la importància d’adoptar tecnologies digitals avançades. Les smart grids i els sistemes ADMS (Advanced Distribution Management Systems) permeten automatitzar el funcionament de la xarxa i reduir les interrupcions del servei. Els sistemes de gestió energètica (EMS) aporten la capacitat de gestionar la flexibilitat de la demanda en temps real i evitar reforços costosos de la infraestructura. Els digital twins ofereixen una visió virtual i dinàmica de la xarxa, útil per anticipar incidències i optimitzar el manteniment, mentre que la intel·ligència artificial i els sensors IoT permeten una planificació més precisa i un control més eficient.

GEODE proposa sis recomanacions estratègiques per guiar aquesta transformació: 

1.- elaborar un full de ruta digital flexible adaptat a la mida i maduresa de cada DSO; 

2.- avaluar la maduresa digital i les capacitats de la infraestructura; 

3.- prioritzar àrees d’alt impacte com l’automatització o la gestió de dades; 

4.- provar noves solucions mitjançant projectes pilot; 

5.- escalar els pilots reeixits en solucions modulars a tota la xarxa i; 

6.- reforçar la col·laboració i l’intercanvi de coneixement dins del sector.

Diverses experiències d’èxit mostren el potencial d’aquesta transformació. Anell (Espanya) ha millorat la presa de decisions i la col·laboració interna gràcies a un marc digitalitzat. Wiener Netze GmbH (Àustria) està convertint les seves subestacions secundàries en instal·lacions intel·ligents que augmenten la visibilitat de la xarxa. Glitre Nett (Noruega) ha creat una plataforma digital per gestionar la flexibilitat energètica de manera automatitzada. Helen Sähköverkko Oy (Finlàndia) ha desenvolupat una eina de visualització de capacitat que millora la relació amb els clients, i Cuerva Energía (Espanya) ha digitalitzat completament la gestió de sol·licituds de connexió, reduint en un 80% els temps de resposta.

Totes aquestes iniciatives demostren que la digitalització no és només una qüestió tecnològica, sinó una autèntica transformació del model operatiu i de la relació amb els consumidors. 

La seva aplicació permet construir xarxes més flexibles, eficients i resilients, capaces d’integrar millor les renovables i donar resposta als reptes de la transició energètica.

Per tant, la digitalització de les xarxes de distribució elèctrica no és una opció, sinó una necessitat per garantir el futur del sistema energètic europeu. Amb una estratègia clara i una col·laboració constant entre operadors, reguladors i tecnologia, Europa pot avançar cap a una nova era energètica més segura, sostenible i intel·ligent.

Ramon Gallart