Canvi climàtic i la xarxa elèctrica.

Les onades de calor que s'estan patint enguany poden ser un entorn de proves sobre l'envelliment de la xarxa elèctrica per validar si aquestes estan al dia d'acord  la demanda (tot i les lleis que han limitat consums donada la situació de crisis energètica europea). Aquesta situació,  pot ser un problema que es veurà agreujat pel canvi climàtic, ja que la climatologia cada cop serà més i més severa alhora que més sovint.

Atendre les creixents necessitats de consum elèctric requereix una major capacitat de generació, transport i distribució, una major resiliència i una gestió més intel·ligent.

Llavors, els reptes que cal encarar sobre el canvi climàtic a la xarxa elèctrica d'avui,  donada la gran dependència d'aquesta pel que te a veure amb la seguretat, l'oci, el treball i també, l'educació depenen en gran mesura d'una xarxa elèctrica que pugui subministrar electricitat sense interrupcions.

Històricament, la xarxa elèctrica s'ha dissenyat amb dos objectius:

1.- La fiabilitat: Representa la capacitat de la xarxa que permet un subministrament elèctric en cas de que falli una línia, transformador, etc. Per exemple, si una línia de transport o distribució queda sense servei.

2.- L'economia: Trobar el mix de generació de menor cost per produir electricitat tenint en compte les limitacions físiques i tècniques de la xarxa i de les diferents unitats de generació

El sector energètic elèctric ha operat satisfactòriament sempre que  ha estat possible assolir aquests dos objectius fins avui dia. Tanmateix, la freqüència i la creixent intensitat de la meteorologia comencen a requerir un altre objectiu igualment important: 

La resiliència:. Definida com la capacitat d'una xarxa elèctrica i dels seus components per suportar i adaptar-se a avaries i recuperar-se ràpidament d'ells. Aconseguir la resiliència és car, i es veu agreujat pel creixent nombre d'incidents provocat per incendis, meteo, etc.

Hi ha tres factors que impulsen les necessitats i els reptes futurs de la xarxa. Els dos primers són el canvi climàtic i el panorama canviant del subministrament energètic dels quals he parlat. El tercer és al voltant dels consumidors. La manera com els consumidors fan servir l'electricitat està canviant. Hi ha una necessitat creixent d'energia de major qualitat per als dispositius digitals dels consumidors. Els consumidors també estan instal·lant cada vegada més generació local, incloses plaques solars al terrat i sistemes d'emmagatzematge d'energia residencial, provocant per primera vegada un flux d'electricitat bidireccional, des dels clients fins a la xarxa amunt. L'ús creixent de vehicles elèctrics és un altre canvi important, que podria duplicar la demanda màxima d'un consumidor residencial, la qual cosa requereix actualitzacions de la xarxa.

La xarxa ha de millorar les seves capacitats en tres capes:

Física: Requereix de noves tecnologies com ara dispositius de monitorització en temps real i de microxarxes per proporcionar intel·ligència local per gestionar millor els recursos distribuïts

Cibernètica: Necessita de comunicacions actualitzades i mesures de ciberseguretat per fer front a la xarxa digitalitzada.

Presa de decisions: Li cal una important revisió per aprofitar les tecnologies d'última generació, com ara la intel·ligència artificial i la informàtica avançada..

La producció d'electricitat és responsable del 25% de les emissions de gasos d'efecte hivernacle, just després del sector del transport amb un 27%. A més dels impactes negatius per a la societat, aquestes emissions agreugen el canvi climàtic que encara pertorbarà més el funcionament de la xarxa. Per tant,  és vital reduir aquestes emissions, una cosa que s'hauria de fer aprofitant els recursos d'energia neta i renovable com l'eòlica i la solar.

Tot i que aquests recursos renovables són nets i cada cop són més rendibles, plantegen alguns reptes tècnics a la xarxa. 

Repte-1: La intermitència i la volatilitat de la generació, és a dir, no poden produir electricitat en tot moment, i la producció d'electricitat pot fluctuar significativament en qüestió de segons. La xarxa s'ha d'actualitzar per fer front a aquestes fluctuacions instal·lant unitats de resposta ràpida les quals,  són costoses. 

Repte-2: La manca d'inèrcia. Les unitats tradicionals de generació es basen en la conversió d'energia electromecànica a través d'elements giratoris, oferint una inèrcia mecànica que permet fer front a petites variacions de la càrrega. Això és necessari per mantenir estable la xarxa. Els recursos d'energia eòlica i solar no ofereixen aquesta inèrcia, per tant, no poden donar estabilitat de la xarxa. No obstant, els recents avenços basats en electrònica de potència, ofereix solucions viables.

També,  el comportament dels consumidors està canviant, convertint els consumidors  amb un rol tradicionalment passiu a actors molt més actius els quals,  podrien reaccionar a les condicions de la xarxa. Si una interrupció de la xarxa interromp el subministrament elèctric, el consumidor del futur  canviarà automàticament a la seva pròpia generació per abordar de manera local aquesta interrupció. Si no hi ha cap interrupció, ha de ser possible que un consumidor actiu posi al mercat l'electricitat essent possible rebre una retribució per la seva contribució al subministrament de la xarxa.

Tanmateix, un consumidor actiu pot tenir un paper molt més vital en el funcionament de la xarxa. Els consumidors actius poden abordar molts dels reptes tècnics de la xarxa, com ara la variabiliat de la generació renovable, la necessitat de millorar la resiliència i, fins i tot, la recuperació del sistema després d'una avaria. 

Ramon Gallart.