Compleja red: disturbios y apagones en el sistema eléctrico mexicano
Existe registro de apagones que por su magnitud o impacto han quedado documentados en los anales de la historia moderna
Eduardo Olivares Pérez, Ph.D. Consultor.
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Lo que es importante se valora de manera especial cuando hace falta. Esto también sucede con la electricidad. Al faltar ésta en los apagones, es entonces que se dimensiona su valía. Con electricidad se mueve el mundo: fábricas, hogares, clínicas, escuelas, laboratorios, oficinas, sistemas de transporte colectivo, ahora también automóviles, por mencionar algunos de los múltiples usos de la misma. En pocas palabras, la humanidad como la conocemos colapsaría sin electricidad.
El 28 de diciembre de 2020 se suscitó en México un apagón que afectó a 10.3 millones de usuarios del servicio. Esto dio lugar a numerosas reacciones en medios de comunicación y redes sociales. Muchas de ellas con sesgo político y posturas polarizadas. Varias, penosamente con un evidente desconocimiento sobre la materia. En obsequio de aportar desde la experiencia de quien esto escribe y abonar para clarificar este complejo tema, me permito compartir mi opinión de técnico.
1.- Los apagones suceden hasta en las mejores familias. Literalmente han ocurrido, ocurren y ocurrirán en todos los países del mundo. Incluso en los considerados de primer mundo. Existe registro de apagones que por su magnitud o impacto han quedado documentados en los anales de la historia moderna.
2.- El sistema eléctrico nacional mexicano es una compleja red de cientos de miles de kilómetros de líneas de conducción, con miles de subestaciones y centrales generadoras de diferente tipo, que opera las 24 horas del día los 365 días del año, gestionando ingentes cantidades de potencia y energía en un contexto de gran complejidad. Dentro del sistema eléctrico nacional, se encuentra el sistema interconectado nacional, que como su nombre lo indica, es una gigantesca red interconectada la cual procura mantener un equilibrio en tiempo real de generación-demanda (consumo). Para efectos informativos, la península de Baja California forma parte del sistema eléctrico nacional pero no está integrada al sistema interconectado nacional. En una sola frase; un sistema eléctrico como el de México, en particular el interconectado, es un portento de ingeniería contemporánea.
3.- La mayoría de las líneas de transmisión son aéreas. Por ello están expuestas a agentes externos y fallas. Los factores fortuitos como sismos, tornados, huracanes, incendios, accidentes, entre otros, serán siempre probabilísticamente detonantes potenciales de fallas. No dependen de mantenimiento o criterios de operación. En pocas palabras; nadie puede garantizar la no ocurrencia de fallas. Lo que sí se puede hacer, es tomar acciones que reduzcan la probabilidad de que sucedan, así mismo realizar análisis de ingeniería con simulaciones de escenarios de contingencia orientados a minimizar el impacto de las fallas o en su defecto a un pronto restablecimiento con las menores afectaciones posibles.
4.- Sobre el evento del 28 de diciembre de 2020, la CFE informó que se debió a un incendio en la proximidad de una línea de 400 KV. Por experiencia profesional, confirmo que sí es posible que cuando ocurre un incendio en la cercanía de una línea de transmisión, el humo (partículas) y el calor ionicen el aire y provoquen el rompimiento de la distancia dieléctrica del aire entre fases o fases y tierra, y ocasionen una falla con su consecuente disparo. No deseo detenerme a comentar el bochornoso y reprobable episodio del documento falso de protección civil que presentó la CFE en un torpe intento de algún técnico para validar el incendio mencionado (nada se ha sabido de sanciones internas por ello). Dejando de lado la causa, el hecho es que se dio una falla en una línea de 400 KV cargada. Al poco tiempo la línea paralela al no poder soportar por sí sola la carga de ambas también se disparó. Esa interrupción súbita de bloques significativos de energía dieron lugar a inestabilidad en el sistema y detonaron un disturbio. En estos eventos los parámetros eléctricos relevantes son la frecuencia y el voltaje. Los esquemas de protecciones operaron correctamente seccionando nodos a efecto de salvaguardar el sistema interconectado nacional. La frecuencia se controla desde las centrales generadoras que tienen habilitadas esa función reguladora. El Centro Nacional de Control de Energía (CENACE) y la Comisión Federal de Electricidad, vía sus operadores, gestionaron profesionalmente el disturbio restableciento el sistema en un lapso corto de tiempo.
5.- En los boletines de prensa de la CFE, daba la impresión que se culpaba del disturbio a la presencia de energías renovables intermitentes en el sistema interconectado nacional en el momento del evento. A diferencia de las centrales generadoras convencionales, las centrales renovables intermitentes tienen limitaciones para compensar la frecuencia y la generación, porque carecen del concepto llamado inercia, propio de los generadores rotatorios que les da posibilidad de gobernar la frecuencia. Sin embargo las centrales de generación renovable intermitente no fueron las culpables del disturbio. La culpa, en su caso, sería haber integrado numerosas centrales renovables sin sus respectivas inversiones conexas. Trataré de explicar esto. Varias energías renovables tienen como talón de Aquiles la intermitencia. No se puede programar el despacho de su generación al sistema en horario ni cantidad. Así se apliquen rebuscados pronósticos, no se tiene certeza de cuánta potencia-energía se puede generar ni por cuanto tiempo. Para claro ejemplo se tiene la variabilidad del viento. Si a eso le sumamos su carencia de inercia, complica aún más la operatividad del sistema. Existen algunas medidas que ayudan a mitigar la intermitencia. Una es la utilización de almacenamiento masivo de las energías renovables intermitentes para poder utilizarlas en horarios o condiciones convenientes. Almacenar masivamente energía es complicado y costoso. Otra medida es aplicar tecnología en electrónica de potencia en las centrales intermitentes como solares y eólicas, que les de posibilidad de poder reaccionar rápidamente en caso de un disturbio (inversores, etc.). Una acción relevante es invertir en el sistema interconectado nacional para hacerlo más robusto y flexible de tal manera que permita una adecuada coexistencia entre las centrales convenionales y las renovables intermitentes.
Es deseable una alta participación de renovables ya que evitan quemar combustibles fósiles (lo cual es dañino para el medio ambiente). El meollo ha sido integrar numerosas centrales renovables intermitentes sin las acciones laterales mencionadas anteriormente, dejando al sistema interconectado nacional en condición vulnerable y obligándolo a mantener generación convencional como reserva rodante que respalde a las centrales renovables intermitentes. El hecho de definir, determinar, quién sufragará esas inversiones conexas necesarias, es un asunto que debe ponerse sobre la mesa y discutirse para llegar a acuerdos que beneficien a todas las partes.
6.- Siempre existirá la posibilidad de que ocurran apagones. El del 28 de diciembre de 2020 fue atendido eficazmente dentro de su contexto. Sin embargo, debe tomarse como un llamado a revisar y afinar los protocolos y planes de contingencia tendientes a minimizar la probabilidad de ocurrencia o afectación.
En lo personal, estoy a favor de las energías renovables. Pero objetivamente, mientras las intermitentes carezcan de almacenamiento masivo e inversiones conexas en el sistema eléctrico nacional para hacer frente a su intermitencia, estará limitada su participación por cuestiones técnicas. En lugar de ver porqué no deben integrarse, deberíamos estar interesados en encontrar cómo sí podríamos integrarlas.
Garantizar la energía que el desarrollo y la sociedad requieren en un equilibrio de suficiencia, calidad, precio y sustentabilidad precisa el hacer a un lado el sesgo o encono político y trabajar de manera conjunta gobierno, iniciativa privada, organismos autónomos, academia, entre otros, dentro de una genuina transición hacia un sector energético más seguro, eficiente, y menos contaminante en beneficio de todos.