La Xarxa Elèctrica és el Repte Invisible de la Transició Energètica

Mentre accelerem les renovables i l’electrificació, les xarxes de distribució continuen sent el gran coll d’ampolla. Sense una modernització profunda, digital i resilient, la descarbonització corre el risc de quedar atrapada entre ambicions polítiques i limitacions tècniques.

Fa anys que sentim parlar de la necessitat d’accelerar la transició energètica, electrificar l’economia i desplegar energies renovables. Però cada vegada tinc més clar que el debat no hauria de centrar-se només en quants megawatts renovables instal·lem, sinó en si les nostres xarxes iel se model retributiu de la distribució estan preparades per gestionar la nova realitat energètica.

La reflexió que planteja Black & Veatch sobre el futur de la distribució elèctrica és especialment rellevant perquè posa el focus allà on no acustumen a mirar. La majoria dels governs, reguladors i empreses energètiques continuen discutint sobre generació, emmagatzematge o demanda, mentre la infraestructura que connecta tots aquests elements continua funcionant sota les regles de disseny del segle XX.

No cal insisitr en que la xarxa de distribució va ser concebuda per a un món molt diferent de l’actual. Un món on l’electricitat viatjava en una sola direcció, des de grans centrals fins als consumidors. Un món on la demanda era relativament previsible i on les incidències eren puntuals. Avui, en canvi, convivim amb milions de punts de generació distribuïda, bateries, vehicles elèctrics, autoconsum fotovoltaic i fenòmens meteorològics cada vegada més extrems i requerim de velocitat per fer-ho front.

Aquest canvi és molt més profund del que en pensem. Segons el Black & Veatch 2025 Electric Report, només el 19% de les empreses elèctriques afirmen tenir una elevada confiança en la seva capacitat per predir el creixement futur de la demanda. Aquesta dada no és poca cosa perquè evidencia que els models tradicionals de planificació han deixat de ser suficients. 

La incertesa ja no és una excepció; és la nova normalitat.

També considero especialment encertada la crítica al concepte tradicional de resiliència. Durant dècades, moltes companyies han mesurat el seu èxit per la rapidesa amb què restablien el servei després d’una avaria. 

És evident que recuperar el subministrament ràpidament és important, però això no és resiliència. És capacitat de resposta.

La resiliència real consisteix a reduir la probabilitat que la interrupció es produeixi o, si es produeix, limitar-ne automàticament els efectes. 

Això implica inversions en automatització, sensors, reconfiguració dinàmica de la xarxa, digitalització i reforç de les infraestructures més vulnerables. No és una estratègia tan visible políticament com inaugurar una nova planta renovable, però probablement és molt més determinant per garantir la seguretat energètica dels pròxims anys.

Actualment, molts distribuidors beuen incentius en processos que sovint es presenten com a "digitalització" però que, en realitat, responen principalment a una lògica d'automatització. Aquest enfocament tendeix a prioritzar la substitució o reducció de tasques humanes mitjançant tecnologia, sovint sense una revisió profunda dels processos o del valor que aporten. A més, mentre que les inversions inicials en infraestructura pròpia (CAPEX) poden disminuir gràcies a solucions externalitzades o basades en subscripció, aquesta reducció acostuma a anar acompanyada d'un increment sostingut dels costos operatius (OPEX) associats al manteniment, les llicències, l'allotjament de dades i els serveis de suport. Com a resultat, els distribuïdors podrien acabar traslladant la despesa en lloc de reduir-la realment, alhora que augmenten la seva dependència de proveïdors tecnològics externs amb impacte en les EBITDA final.

La digitalització de la xarxa ha d’anar acompanyada de mecanismes rigorosos d’avaluació econòmica i transparència regulatòria.

Ara bé, també crec que cal llegir amb prudència alguns dels missatges que arriben des de la indústria. Quan es defensa l’enterrament massiu de línies o grans programes d’inversió en xarxes intel·ligents, cal preguntar-se qui assumirà els costos i quin serà el retorn real per als consumidors. La modernització és necessària, però no qualsevol inversió és automàticament eficient. Un altre aspecte que sovint queda infraestimat és el repte de la bidireccionalitat. Les xarxes actuals han de gestionar fluxos energètics que poden canviar de sentit diverses vegades al llarg del dia. Els excedents fotovoltaics residencials, les comunitats energètiques, les bateries distribuïdes o la càrrega intel·ligent dels vehicles elèctrics estan transformant completament les lògiques operatives tradicionals.

Aquesta transformació exigeix noves eines de gestió i planificació. Ja no és suficient calcular capacitats estàtiques o dimensionar infraestructures basant-se en comportaments històrics. Les empreses distribuïdores necessiten models dinàmics capaços d’integrar dades en temps real i anticipar comportaments cada vegada més complexos.

Tanmateix, hi ha un element que em preocupa especialment: la ciberseguretat. Segons el mateix informe de Black & Veatch, només el 22% de les empreses elèctriques disposen d’equips unificats per gestionar conjuntament els riscos físics i digitals. Aquesta dada resulta inquietant si tenim en compte que els atacs a subestacions han augmentat un 50% i que les amenaces vinculades a malware i ransomware continuen creixent.

Com més intel·ligent esdevé la xarxa, més exposada es troba. Cada sensor, cada comptador intel·ligent i cada sistema de control remot incorpora noves superfícies d’atac. Per això considero que la ciberseguretat no hauria de ser un complement tecnològic sinó un criteri de disseny estructural des del primer dia.

L’exemple de Georgia Power, també citat per Black & Veatch, és interessant. Els resultats reportats mostren una reducció del 76% en les interrupcions del servei i una millora superior al 80% en els temps de restauració gràcies als programes de modernització de xarxa. Tot i que aquests casos sempre requereixen una anàlisi detallada del context i de la metodologia emprada, apunten cap a una realitat difícilment discutible: les xarxes intel·ligents ben implementades generen beneficis tangibles per als consumidors.

La gran qüestió, al meu entendre, no és si hem de modernitzar les xarxes de distribució, sinó si serem capaços de fer-ho amb la velocitat que exigeix la transició energètica. Continuem invertint milers de milions en generació renovable mentre les infraestructures que han de transportar, gestionar i equilibrar aquesta energia avancen molt més lentament.

La distribució elèctrica ha deixat de ser una activitat secundària i invisible. S’ha convertit en l’element central que determinarà l’èxit o el fracàs de la descarbonització. Si volem una economia electrificada, resilient i competitiva, haurem de deixar de considerar la xarxa com un simple canal de transport i començar a entendre-la com la plataforma digital crítica sobre la qual es construirà el sistema energètic del futur.

Ramon Gallart

La Batalla pel Megawatt Digital

L'expansió dels centres de dades planteja un dilema aparent entre digitalització i energia, però el futur dependrà de la capacitat d'integrar ambdues transformacions.

Quan sento parlar de les desenes de nous centres de dades que es volen connectar a les xarxes elèctriques europees durant els pròxims anys, sovint tinc la sensació que el debat s'està plantejant de manera equivocada. Es parla dels centres de dades com si fossin una amenaça per al sistema energètic o, a l'inrevés, com si representessin inevitablement el futur de la prosperitat digital europea. La realitat, al meu entendre, és molt més matisada. La qüestió no és si són bons o dolents, sinó si serem capaços d'integrar-los dins d'una estratègia energètica coherent.

No hi ha dubte que,la revolució de la intel·ligència artificial ha convertit la capacitat de càlcul en un recurs estratègic. De la mateixa manera que durant el segle XX les economies industrials competien per l'accés a l'acer, al petroli o a l'electricitat, avui competeixen per l'accés a la computació. Europa ho ha entès. La necessitat de disposar de capacitats pròpies d'intel·ligència artificial, computació al núvol, serveis digitals i sobirania tecnològica està impulsant una autèntica cursa per atraure inversions en centres de dades.

Les xifres són reveladores. Segons l'Agència Internacional de l'Energia (IEA), els centres de dades representaran aproximadament el 10% del creixement de la demanda elèctrica de la Unió Europea fins al 2030. Paral·lelament, McKinsey estima que la potència informàtica instal·lada als centres de dades europeus podria passar d'uns 10 GW el 2023 a prop de 35 GW el 2030. Altres projeccions indiquen que la demanda energètica dels centres de dades europeus podria gairebé duplicar-se abans de final de dècada.

Davant d'aquestes magnituds és comprensible que apareguin preocupacions. Les xarxes elèctriques europees ja afronten el repte d'integrar grans volums de renovables, electrificar la mobilitat i electxrificar al demanda. Afegir-hi desenes de GW de nova demanda digital pot semblar una càrrega excessiva. Però això, és només una part de la història.

La pregunta que em faig és si els centres de dades són realment una amenaça o si, per contra, poden convertir-se en un complement de la transició energètica. La resposta depèn molt més del model de desplegament que no pas de la tecnologia en si mateixa.

És cert que existeixen riscos. L'experiència d'Irlanda és especialment il·lustrativa. En alguns moments, els centres de dades han arribat a representar una proporció tan elevada de la demanda nacional que el gestor de la xarxa ha advertit sobre possibles problemes de seguretat de subministrament. Aquesta situació ha obligat a limitar noves connexions en determinades zones. El mateix debat comença a aparèixer a Alemanya, els Països Baixos, Espanya o el Regne Unit, on els operadors de xarxa principalemtn xarxa desubtransport i transport, reben cada vegada més sol·licituds de connexió associades a projectes vinculats a la intel·ligència artificial.

Però li veig una altra lectura possible. Els centres de dades poden actuar com a motors d'inversió energètica. Poques activitats econòmiques necessiten tanta electricitat fiable durant les vint-i-quatre hores del dia amb un perfils de demadna molt variables. Aquesta necessitat està impulsant contractes de compra d'energia renovable a llarg termini, noves inversions en emmagatzematge i reforços de les xarxes de transport. En certa manera, els centres de dades poden esdevenir els nous consumidors que ajudin a finançar infraestructures energètiques que també beneficiaran la resta de l'economia.

A més, sovint oblidem que els centres de dades no són simplement consumidors passius. Un informe publicat recentment per ENTSO-E destaca que aquestes instal·lacions poden evolucionar cap a recursos flexibles capaços d'ajudar a estabilitzar el sistema elèctric. Determinades càrregues informàtiques poden desplaçar-se temporalment, reduir-se o augmentar-se segons la disponibilitat d'energia renovable. Si aquesta flexibilitat es desenvolupa adequadament, els centres de dades podrien passar de ser percebuts com un problema a formar part de la solució. Si be és cert, la capacitat de flexibiltia ve doanda per els sitèmes de generació o bateries d'emergència o font renovables aosicaides al centres de dades.

En aquest context, resulta especialment interessant observar les propostes que intenten escapar de les limitacions terrestres. Durant els darrers mesos han aparegut iniciatives que plantegen la construcció de centres de dades orbitals alimentats per energia solar. Sobre el paper sembla una idea fascinant: energia abundant, absència de conflictes d'ús del sòl i una infraestructura distribuïda a l'espai. Tanmateix, quan s'analitzen els condicionants físics, la realitat és molt menys optimista.

La notícia recent sobre aquests projectes posa de manifest que els centres de dades espacials s'enfronten a obstacles enormes. A l'espai no existeix la refrigeració per convecció ni per conducció. La calor només es pot eliminar mitjançant radiació, fet que obliga a desplegar superfícies radiadores gegantines. A això s'hi afegeixen els efectes de la radiació còsmica sobre els xips, la degradació dels panells solars i els costos de llançament. Segons l'anàlisi presentada, operar una GPU a l'espai continua sent almenys un ordre de magnitud més car que fer-ho en un centre de dades terrestre.

Aquest fet em reforça una conclusió important sobre els centres de dades orbitals el quals, poden tenir aplicacions molt específiques en observació terrestre, defensa o gestió del trànsit espacial, però no substituiran els grans centres de dades connectats a les xarxes europees durant les pròximes dècades.

Per això crec que plantejar el debat en termes de substitució ara mateix, és un error. No estem davant d'una alternativa entre infraestructures digitals i infraestructures energètiques. Tampoc entre centres de dades terrestres i espacials. El que realment està succeint és una convergència cada vegada més estreta entre el món digital i el món energètic.

La intel·ligència artificial necessitarà més electricitat, però també ajudarà a gestionar millor les xarxes, optimitzar la producció renovable, reduir pèrdues i millorar l'eficiència dels sistemes energètics. La transició energètica i la transformació digital avancen juntes. Separar-les és cada vegada més difícil.

Des de la meva perspectiva, els centres de dades que es desplegaran a Europa són principalment un complement de la transició energètica i de la competitivitat industrial. Ara bé, aquest potencial només es materialitzarà si la seva expansió va acompanyada d'inversions en xarxes, emmagatzematge, flexibilitat i generació renovable. Sense aquesta planificació, poden convertir-se fàcilment en una font de tensions, colls d'ampolla i conflictes territorials.

Per acabar, no crec que siguin un substitut de res. Tampoc una amenaça inevitable. Són una nova infraestructura estratègica que obligarà Europa a replantejar la manera com planifica simultàniament l'energia i la digitalització. I probablement aquesta serà una de les grans decisions industrials de la pròxima dècada: no decidir si volem més centres de dades, sinó determinar com volem que interactuïn amb el sistema energètic que els ha de fer possibles.

Ramon Gallart

Per què Tantes Xarxes Elèctriques Utilitzen Tensions Múltiples de 3, 5 i 11 kV?

Si alguna vegada has observat els nivells de tensió de les xarxes elèctriques de distribució, probablement t'haurà cridat l'atenció una curiositat i és que molts d'ells són múltiples d'11 kV.

És habitual trobar xarxes de 11 kV, 22 kV, 33 kV, 66 kV o 132 kV, especialment en països amb una llarga tradició en sistemes elèctrics britànics. D'on prové aquesta seqüència? És una llei física o simplement una convenció?

La resposta és menys misteriosa del que sembla. No hi ha cap propietat especial del nombre 11. La seva presència és fruit de l'evolució històrica dels sistemes elèctrics, de la necessitat d'estandarditzar els equips i de criteris d'enginyeria orientats a l'eficiència i a l'economia.

Als inicis de l'electrificació, a finals del segle XIX, les centrals elèctriques subministraven energia a pocs quilòmetres de distància, de manera que les tensions eren relativament baixes. Era habitual trobar xarxes de distribució que funcionaven entre 3 kV i 5 kV, suficients per alimentar les primeres zones urbanes i industrials.

A mesura que el consum elèctric va augmentar i les centrals es van allunyar dels punts de consum, es va fer evident la necessitat d'elevar la tensió per reduir les pèrdues durant el transport. Durant les primeres dècades del segle XX van començar a aparèixer xarxes de 10 kV, 11 kV, 13,2 kV i 15 kV, segons el país i el fabricant dels equips. Poc després es van desenvolupar nivells superiors, com 20 kV, 22 kV, 30 kV, 33 kV i 40 kV, que permetien transportar potències més elevades amb una eficiència molt superior.

Aquest increment progressiu de la tensió responia a una necessitat física molt simple. Per a una mateixa potència transportada,

Si augmenta la tensió, disminueix el corrent, i com que les pèrdues en les línies són proporcionals a (I^2R), el rendiment del transport millora de manera considerable.

Durant aquest procés d'expansió, diversos fabricants europeus, especialment al Regne Unit, van adoptar 11 kV com un nivell estàndard de distribució primària. No va ser una decisió basada en cap propietat matemàtica especial, sinó en una combinació de factors i aquest eren que, les limitacions dels materials aïllants de l'època, la tecnologia dels transformadors, la facilitat de fabricació i la necessitat que els equips fossin compatibles entre diferents companyies elèctriques.

Una vegada consolidat aquest estàndard, resultava natural obtenir nous nivells simplement duplicant o triplicant la tensió base. Així van popularitzar-se les xarxes de 22 kV, 33 kV, 66 kV i 132 kV, que permetien reutilitzar criteris de disseny similars tant en transformadors com en aparellatge i aïllaments.

Els transformadors, autèntic cor de qualsevol sistema elèctric, també es beneficiaven enormement d'aquesta estandardització. Treballar amb una família reduïda de tensions simplificava les relacions de transformació, reduïa el nombre de models necessaris, abaratia la fabricació, facilitava el manteniment i assegurava una millor disponibilitat de recanvis.

De vegades s'afirma que l'11 kV deriva del factor de forma de l'ona sinusoïdal, aproximadament 1,11, corresponent a la relació entre el valor eficaç i el valor mitjà rectificat d'una tensió alterna. Tot i que aquest factor és real i molt important en electrotècnia, no existeixen evidències històriques que relacionin l'origen dels 11 kV amb aquesta magnitud. Es tracta simplement d'una coincidència numèrica que ha alimentat un mite força estès.

També és habitual sentir que aquests nivells de tensió es van escollir per compensar una caiguda aproximada del 10 % durant el transport de l'energia. En realitat, aquesta explicació tampoc és correcta. Les caigudes de tensió es controlen mitjançant transformadors amb regulació sota càrrega, compensació de potència reactiva i una correcta planificació de la xarxa. El valor nominal de la tensió respon a criteris globals de disseny, no a la caiguda prevista en una línia determinada.

A partir de mitjan segle XX, amb la interconnexió de grans xarxes nacionals, es van introduir nivells de transport molt més elevats, com 110 kV, 132 kV, 220 kV, 275 kV, 380 kV, 400 kV, 500 kV i 765 kV. En aquests casos, la seqüència basada en múltiples d'11 kV ja deixa de ser predominant i els criteris de selecció responen principalment a la coordinació internacional, les característiques dels aïllaments i l'optimització econòmica del transport d'energia.

Malgrat aquesta evolució, els tradicionals 11 kV, 22 kV, 33 kV i 66 kV continuen presents en nombroses xarxes de distribució arreu del món. No perquè el nombre 11 tingui cap propietat especial, sinó perquè les infraestructures elèctriques evolucionen lentament i les solucions que han demostrat la seva eficàcia acostumen a mantenir-se durant moltes dècades.

L'enginyeria rarament comença de zero. Cada nova generació de xarxes es construeix sobre les anteriors, aprofitant allò que encara funciona. Potser és per això que, més d'un segle després de la seva implantació, aquell aparentment modest 11 kV continua deixant una empremta discreta però persistent en milers de quilòmetres de línies elèctriques que, cada dia, transporten l'energia que fa funcionar la nostra societat.

Ramon Gallart.