La transició cap a un sistema energètic basat en fonts renovables ja és una realitat a Espanya. Amb més del 50% de l’electricitat generada a partir d’energies netes i pics puntuals superiors al 70%, el país es troba en una fase avançada d’integració de renovables. Tanmateix, la interrupció general del subministrament viscuda el 28 d’abril de 2025 ha posat de manifest una veritat incòmoda: la quota renovable, per si sola, no garanteix la seguretat del sistema.
Davant aquest context, pren especial rellevància l’informe recent de l’Agència Internacional de l’Energia (IEA), Integrating Solar and Wind: Global experience and emerging challenges. Un document que ofereix orientacions clares sobre com mantenir l’estabilitat en sistemes elèctrics amb alta penetració de renovables variables (VRE). Des d’ERIA, hem sintetitzat les principals conclusions i reptes que se’n deriven per al cas espanyol, especialment ara que el país es troba en les fases 4-5 del model de maduresa de la IEA.
El repte d’una nova etapa
Els quatre pilars d’un sistema elèctric resilient
La IEA identifica quatre grans pilars que han de sustentar qualsevol sistema elèctric amb una alta penetració de VRE:
1.Generació flexible
2. Emmagatzematge energètic
Les bateries són una de les tecnologies més estratègiques del moment. Permeten emmagatzemar l’energia sobrant i alliberar-la quan cal, a més d’oferir serveis de sistema com l’estabilització de freqüència o la capacitat de black start (reinici del sistema després d’una apagada). Quan s’integren amb convertidors grid forming, poden actuar com a referència de tensió per a la xarxa, assumint funcions que abans realitzaven les màquines síncrones convencionals.
3. Flexibilitat de la demanda
4. Interconnexions internacionals
Tecnologies estratègiques emergents
Bateries de nova generació
La seva versatilitat operativa les converteix en una eina fonamental per a l’estabilitat del sistema. Ja sigui per intervenir en microsegons o per sostenir la càrrega durant hores, les bateries poden esmorteir les oscil·lacions de la generació renovable i actuar com a font d’inèrcia virtual. Casos d’èxit com els d’Austràlia, la Xina o el Regne Unit en demostren la viabilitat a gran escala.
Convertidors grid forming
Propostes clau per a Espanya
1. Operació del sistema
- Implantar reserves ràpides: bateries de resposta ràpida, centrals de generació flexibles i sistemes de reducció automàtica de la demanda han de formar part del paisatge operatiu habitual.
- Control dinàmic de la freqüència: mecanismes com el Fast Frequency Response (FFR) o el Frequency Containment Reserve (FCR) permeten una resposta ràpida davant canvis sobtats, aspecte especialment crític en sistemes amb baixa inèrcia.
- Sistemes de previsió renovable: la combinació de sensors, intel·ligència artificial i models meteorològics avançats permet anticipar variacions en la generació i activar mecanismes correctius amb antelació.
2. Infraestructura de xarxa
- Millorar les interconnexions internacionals: augmentar la capacitat d’intercanvi energètic és imprescindible per garantir la seguretat de subministrament i la flexibilitat econòmica.
- Reforçar la xarxa de transport i distribució: cal construir noves línies d’alta tensió, implementar dispositius com els STATCOMs o SYNCONs per estabilitzar la tensió de la xarxa elèctrica compensant potència reactiva, i digitalitzar les subestacions per permetre una gestió més activa i eficient.
- Desplegament de xarxa intel·ligents: cal desplegar tecnologies digitals i sistemes de monitoratge avançats per a un control descentralitzat de la xarxa elèctrica. Solucions com sistemes de gestió avançada de la distribució, reguladors automàtics de tensió, plataformes de supervisió energètica, sensors distribuïts i electrònica de potència —com el dispositiu IDPR desenvolupat per la startup Energy in The Cloud— permeten gestionar en temps real la integració de renovables distribuïdes, optimitzar el flux d’energia i garantir l’estabilitat i fiabilitat del sistema.
3. Emmagatzematge
L’emmagatzematge ha de jugar un paper clau per garantir l’estabilitat i flexibilitat del sistema elèctric. Es proposa desplegar bateries a escala de xarxa amb capacitats grid-forming, integrar-les en plantes renovables per esmorteir-ne la intermitència, i fomentar nous models de negoci que valorin serveis com la regulació de freqüència, black start o estabilització de tensió. També es promouen bateries distribuïdes en entorns industrials i residencials per aportar flexibilitat local i reduir costos, així com tecnologies d’emmagatzematge de llarga durada —com aire comprimit, bateries de flux o hidrogen verd— per fer front a desequilibris estacionals.
4. Flexibilitat de la demanda
- Nous models de participació: Cal fomentar el paper de les empreses agregadores, que permeten coordinar el consum de múltiples usuaris com un bloc únic de flexibilitat i facilitar-ne l’accés als mercats de flexibilitat i serveis de sistema.
- Incentius econòmics: La tarifació dinàmica, les compensacions per disponibilitat i l’accés a mercats específics són mecanismes clau per activar i remunerar la flexibilitat de la demanda.
5. Desenvolupament de mercats
- Impuls dels mercats locals per gestionar recursos distribuïts i flexibilitat en zones amb necessitats específiques (com alta densitat d’autoconsum o congestió de xarxa).
- Implementació de mercats subhoraris amb resolucions temporals més curtes (15 o 5 minuts), per millorar la resposta operativa i reduir costos.
- Adaptació dels mecanismes d’incentius per promoure serveis de sistema com estabilitat de freqüència, regulació de tensió, inèrcia virtual o capacitat de black start.
- Reconeixement del valor estratègic d’aquests serveis més enllà del preu de l’energia, assegurant la viabilitat de tecnologies com bateries i convertidors grid-forming.
6. Regulació i planificació integrada
- Planificació conjunta de la generació, la xarxa i les solucions de flexibilitat, per evitar colls d’ampolla, minimitzar costos i millorar la resiliència del sistema.
- Coordinació estreta entre infraestructures renovables i capacitat de xarxa, assegurant que les noves plantes es puguin integrar eficientment.
- Inclusió sistemàtica d’escenaris de risc i protocols de contingència en la planificació i operació del sistema elèctric.
- Ús de Procediments Operatius (PO) i Codis de Xarxa (NC) per definir accions en cas de falles, reduir temps de recuperació i garantir l’estabilitat davant contingències.
Una oportunitat per liderar
Espanya compta amb un dels mix energètics més nets d’Europa i un ecosistema d’innovació creixent en àmbits com les tecnologies netes, el desenvolupament de bateries i la digitalització de la xarxa. Per convertir aquest avantatge en lideratge, cal assumir amb decisió els reptes d’aquesta nova fase. L’estabilitat no és un límit al creixement renovable, sino el seu complement indispensable.
