El mayor reto del sistema eléctrico español es la descarbonización de la producción y el incremento de la penetración de la energía renovable.

Texto de Miguel Morales, profesor de EAE Business School

La electricidad es una de las principales fuentes energéticas consumidas directamente por parte de los usuarios. Nuestro modo de vida moderno necesita de electricidad; desde ese primer uso doméstico como iluminación, su comodidad, limpieza y seguridad de uso han ido tomando posiciones sobre otras formas de energía en el punto final de consumo. Asimismo, la actual sociedad de la información necesita del uso de esta energía para que nuestros dispositivos –que actualmente son esenciales en el marco de nuestra cotidianidad– sigan conectados; es más, en el momento actual, estamos en el proceso de definición de la energía eléctrica como fuente de energía para cubrir las necesidades de transporte. Así las cosas, según datos del Banco Mundial el consumo de electricidad per cápita casi se ha triplicado en el periodo 1970-2014 pasando de 1.199 KWh a 3.127 KWh.

Teniendo en cuenta la complejidad del sistema eléctrico y de la formación de su precio, conviene hacer unas reflexiones sobre cuáles son las características principales de la electricidad como bien y las particularidades en la formación de su precio.

La eléctrica es una fuente secundaria de energía, es decir, no podemos extraerla por sí sola de la naturaleza, necesitamos utilizar otras fuentes de energía primarias para su producción: carbón, petróleo, uranio, viento, energía cinética del agua, sol, que aplicando tecnologías concretas permitan su obtención. La electricidad que llega a los hogares precisa de un complejo proceso de producción, transformación de las fuentes primarias así como de transporte desde las centrales a las ciudades a través de una red y la distribución hasta los usuarios finales en la última milla. Este proceso de producción –en función de la fuente de energía primaria utilizada– no está exento de externalidades como las emisiones de CO2, los residuos radioactivos, la ocupación de espacios naturales, la competencia con otros usos de los recursos hídricos, etc.

Todos los procesos reflejados en la industria eléctrica deben responder a las inviolables leyes de la física y esto produce algunas limitaciones en los sistemas eléctricos que tienen un alto impacto económico. Quizás la más relevante de estas limitaciones físicas es la imposibilidad de almacenar la electricidad a gran escala, al menos con la tecnología actual, en un volumen suficiente. Esto, combinado con la existencia de una demanda de electricidad que requiere una respuesta instantánea, puesto que todos esperamos que se encienda la bombilla cuando pulsamos el interruptor, obliga a los productores a dimensionar la capacidad productiva y de transporte del sistema para los picos de demanda, es decir, para el consumo durante una ola de calor o de frío que obliga a los usuarios a utilizar gran cantidad de energía para climatización, por ejemplo, y estos pueden ser muy diferentes de la capacidad promedio requerida habitualmente. Ello implica que las empresas dedicadas a la generación de electricidad deben invertir en instalaciones sobredimensionadas respecto al promedio. Desde un punto de vista económico, la aplicación de economía de escala es una ley que funciona rigurosamente en la industria eléctrica: cuanto más grande más eficiente.

En la fase de producción, normalmente las unidades productivas han de tener un tamaño considerable para ser eficientes y competitivas, por lo que requieren un monto importante de inversión provocando que existan fuertes barreras para la entrada en el mercado de generación; esto provoca la existencia de monopolios u oligopolios en esta fase. Respecto al transporte, para conseguir la máxima eficiencia técnica debe existir una única red, lo que supone que se genere una situación de monopolio natural en este proceso, contando con una sola compañía por sistema. Durante el periodo 2010-2018 se ha pasado en España de un total de 38.000 kilómetros a 44.000, lo que ha supuesto un incremento de alrededor del 16%. Este incremento de red, se ha concretado tanto en la red de alta como de baja tensión.

En cuanto a las actividades de distribución y comercialización, hay serias dificultades para definir ventajas competitivas dado que el producto distribuido es difícilmente diferenciable. Hay ciertos intentos de generar diferenciación a través de condiciones de pago, aunque producen diferencias competitivas que únicamente son aprovechables por aquellas empresas con mayor capacidad financiera.

Los intercambios de electricidad con el exterior son una herramienta para conseguir una mayor eficiencia del sistema, la apertura le da estabilidad; en este sentido, el sistema eléctrico español tiene interconexión con Marruecos, Francia y Portugal, países que le ayudan a cubrir la demanda en momentos puntuales y a los que España exporta excedentes. La capacidad de intercambio actual ronda los 7.700 MW y el objetivo europeo para 2020 es una capacidad de interconexión equivalente a un 10% de la capacidad instalada, que permita un acoplamiento de los mercados europeos.

Cómo se forma el precio

El precio final de la electricidad, desde un punto de vista puro y atendiendo a las bases de la teoría económica, debería formarse a partir del coste del último watt producido por la actividad de generación eléctrica (coste de producción). Básicamente el mercado subasta la producción para una demanda diaria entre las diferentes empresas eléctricas que van cubriendo a su vez a la demanda de las centrales que menor coste ofrecen a la de mayor coste, última en cubrir la demanda del consumidor y que fija el precio del mercado para un día. A este precio habría que sumar el coste de transporte, distribución, comercialización, los impuestos y las tasas.

Cada sistema eléctrico sufre unos costes concretos por las diferentes tecnologías necesarias para su generación, la instalación de la red y la variabilidad de la demanda. Las características geográficas pueden favorecer o no la utilización de ciertas tecnologías, como es el caso de la energía hidráulica en Noruega. La estabilidad, la decisión y el compromiso político a largo plazo pueden favorecer otras como es el caso de Finlandia y su apuesta por la producción nuclear. Sin embargo, en la práctica suele convivir una mezcla de diferentes tecnologías de producción que se complementan.

El precio de la electricidad en España para el mercado residencial se situó en 217,17 €/ GWh en 2017, lo que supuso un incremento de aproximadamente un 26% respecto al año 2010, marcando un aumento promedio de aproximadamente un 4% anual. En dicho periodo la estructura del precio de la electricidad sufrió un cambio y pasó de estar marcado principalmente por el coste del transporte en 2010 a basarse en 2017 en el precio de su generación en un 28%, un 30% en el transporte y el 42% restante en costes de comercialización, impuestos y tasas, según datos de Eurostat.

Hay que destacar cierta disparidad de precios de la electricidad en los países de la Europa de los 28, que vienen dados por diferentes estructuras de su mix de generación, así como sobre todo por las diferentes políticas impositivas. Los esfuerzos europeos por equilibrar esta situación pasan por mejorar la capacidad de interconexión entre las diferentes redes, optimizar la utilización de esta capacidad de interconexión a través de mecanismos de acoplamiento de mercados y limitar la intervención de los estados en el funcionamiento de los mercados eléctricos, generando políticas energéticas específicas a nivel europeo que limitarían la influencia de los agentes individuales sobre el decisor político. Es decir, crear un mercado único de la electricidad y una única red de transporte europea que permita dar estabilidad al sistema y admitir una mayor cantidad de producción desde fuentes renovables. La comunidad europea tiene como objetivo para 2020 el desarrollo de infraestructuras de interconexión entre países miembros de al menos el 10% de la capacidad de producción instalada de cada país con vistas a un incremento al 15% en 2030.

Nuestro mix de energía

La producción total de energía eléctrica en España ha sufrido una reducción del 9% en el intervalo 2010-2017. La actual estructura de producción se basa principalmente en la energía nuclear (26%), el carbón (23%), el gas (19%), la energía hidroeléctrica (12%) y la eólica (9%). En los últimos años se ha producido un incremento importante en la capacidad instalada de energías renovables (eólica, hidráulica y solar) en detrimento de la nuclear, el carbón, el fuel+gas y los ciclos combinados, básicamente tecnologías que precisan de compra de combustible, generan externalidades, residuos no deseados, y por ello precisan de la adquisición de derechos de CO2 por parte de las empresas. Poco a poco se van abandonando las fuentes convencionales basadas en carbón (ya está anunciado su cierre) y se opta por alternativas más limpias. Sin embargo, la importancia global de las renovables –que han duplicado su peso– en el mix promedio anual es un 25% y el objetivo fijado es el 27%. La principal dificultad es su variabilidad porque su obtención depende de las condiciones atmosféricas, que no son controlables, lo que obliga a mantener centrales más estables basadas en combustibles fósiles mayormente en el mix. Esto ha supuesto un incremento de las emisiones de CO2 que han pasado de los 67 millones de toneladas en 2010 a los 74 de 2017, lo que supone un aumento del 10% en un periodo de siete años. Y todo ello a pesar de que en el mismo periodo la cantidad de energía generada se ha reducido en un 9%. A pesar de ello, si observamos las cifras de emisiones de CO2 de manera global, Europa se encuentra en vías de alcanzar el objetivo marcado de disminuir un 20% las emisiones en 2020, un 40% en 2030 y hasta un 80-85% en 2050, pues ya se han reducido aproximadamente un 10% las emisiones de CO2 con respecto a 1990.

El mayor reto del sistema eléctrico español es la descarbonización de la producción y el incremento de la penetración de la energía renovable manteniendo el requisito de disponibilidad.

El consumo

Desde 2010 ha habido una disminución del 2% en el consumo de electricidad a nivel global. Las mayores cifras las ostenta la industria con un 36% del total, y por detrás el comercio y los servicios residenciales con un 30% respectivamente. Cabe destacar la disminución de un 5% en el consumo de los hogares a causa de una mayor concienciación y los cambios de hábitos. Por ejemplo, ahora las puntas de demanda de electricidad ya no necesitan una potencia máxima tan alta porque existe mayor consumo nocturno que hace unos años, probablemente por la aplicación de tarifas nocturnas además de por un proceso de desindustrialización que ha hecho disminuir la intensidad de este tipo de consumos. No obstante, los proyectos de intensificación del sector transporte en utilización de energía eléctrica pueden modificar ampliamente las condiciones de demanda.

Como curiosidad, analizando el consumo per cápita, la mayor cifra la ostentan los asturianos con 10.225,4 Kwh al año. Cataluña se encuentra en un punto medio de la tabla con algo más de 6.000Kwh por persona. Tengamos en cuenta que estas cifras no se refieren solo al consumo en los hogares sino que incluyen el gasto de las industrias y los comercios, y Asturias es una zona de industria con uso intensivo de electricidad. Cataluña encabeza asimismo el mayor consumo total con un 18% (hay que recordar que en este territorio se encuentran tres centrales nucleares) y es hasta ahora el mayor productor de electricidad de la península, donde existen enormes diferencias en producción y consumo por la gran diversidad orográfica, climatológica, económica y social existente.

El gran objetivo es seguir concienciando sobre la necesidad de mejorar la eficiencia en el consumo para poder disminuir el gasto en electricidad hasta un 27 o 30%. ¿Será posible si se implanta un parque móvil eléctrico como se pretende?

En conclusión, nos enfrentamos a un reto muy importante que enfrenta lo político con lo técnico. ¿Seremos capaces de generar electricidad desde fuentes no controlables eliminando fuentes controlables y asumir incrementos importantes de la demanda desde las actividades de transporte? ¿Tendrán nuestros políticos el coraje para establecer nuevas unidades de almacenamiento en forma de pantanos? ¿Será socialmente aceptable? ¿Vendrá la solución por el almacenamiento en forma de hidrógeno?, en ese caso ¿tienen nuestros técnicos soluciones viables? Parece que estamos en el camino de encontrar respuestas a estas preguntas. Con la luz apagada o encendida, esperemos que todavía podamos ser nosotros los que decidamos.