Preocupació creixent: augment de les hores amb preus negatius d’electricitat
Aquest maig passat Alemanya, primera potència solar d’Europa, va tenir 130 hores de preus negatius de l’electricitat durant 21 dies, habitualment quan les centrals solars operaven a plena capacitat al migdia. A l’estat francès, el 90% dels dies de maig va presentar preus de zero euros o negatius. Tenir preus negatius vol dir que les centrals han de pagar per vessar electricitat a la xarxa i que els clients reben diners per consumir electricitat. Un fet econòmicament insostenible en el temps. Això fa que moltes centrals, especialment solars, optin per desconnectar-se de la xarxa (curtailment), tot i produir electricitat. El cas extrem el trobem a Xipre, on d’ençà de principi d’any s’ha perdut un 58% de la producció solar per aquestes desconnexions forçades. Califòrnia va perdre el 2024 3,4 milions de MWh produïts per les centrals solars i eòliques pel mateix motiu. I la tendència creix. A l’estat nord-americà aquestes pèrdues representaren un augment del 29% en relació amb l’any anterior, i a Xipre el desaprofitament d’enguany és el doble percentualment que no pas el de l’any passat. El fenomen també ha arribat a mercats com l’espanyol i l’australià, i va a l’alça a tot el món. El motiu és que com més va hi ha més plantes solars, cosa que no va acompanyada d’un augment del consum elèctric a les hores centrals del dia, quan hi ha més producció de les plaques. Tot seguit analitzem la situació i quines solucions es comencen a aplicar.
Preus negatius que no interessen a ningúCom dèiem, a Alemanya el mes passat hi va haver 130 hores de preus negatius. Una xifra que pot semblar baixa, però que són 4 hores diàries de mitjana, un 25% de les hores solars en aquesta època de l’any. El rècord de preu negatiu fou de -25ct/kWh. Això no vol dir directament que els consumidors cobrin aquesta quantitat, perquè s’ha de descomptar el transport, que també han de pagar. Però, tot i això, hi ha hagut moments en què els consumidors finals han arribat a cobrar per consumir electricitat, atès que el preu negatiu superava el cost del transport. A més dels preus negatius, al maig Alemanya també ha tingut 28 hores en què el preu ha estat entre 0 i 1 ct/kWh, és a dir, una mica més d’una hora addicional el dia amb electricitat a un cost nul. D’entrada això pot fer contribuir a la baixada del preu de l’electricitat. Però també fa que la llum sigui més cara en unes altres franges horàries. Això és degut a dos fets simultanis.
Els preus negatius no interessen el sector renovable, atès que les companyies han fet inversions en les plantes solars calculant un període d’amortització en què han fet una estimació de les hores de sol en què podran vendre electricitat. Amb el creixement de les plantes fotovoltaiques, també en l’àmbit residencial, s’ha arribat a un punt de sobreproducció en què les centrals noves competeixen amb les velles per poder vendre la producció. Amb preus negatius les centrals es troben que no solament no cobren per l’electricitat produïda (es queden sense amortització), sinó que a més han de pagar per vessar-la a la xarxa, cosa que afegeix una despesa econòmica. Aleshores, l’opció més bona és desconnectar-se de la xarxa elèctrica (curtailment), però això deixa menys hores de producció per a amortitzar la inversió inicial. De manera que han d’apujar els preus a les hores que sí que poden vendre aquesta llum. El resultat pot fer que els consumidors es trobin la llum més cara quan més electricitat han de consumir. I que els inversos puguin aturar la construcció de noves plantes solars, arran del dubte d’acabar tenint prou rendibilitat.
A més, el fet de no aprofitar aquesta producció solar a les hores centrals del dia fa que al vespre i la nit, quan no hi ha llum del sol, s’hagin d’emprar centrals de gas per produir electricitat, cosa encara més cara. Cal tenir en compte que si una central de gas resta aturada, no consumeix gas, que és el cost principal d’operació (a banda del personal, instal·lacions i manteniment). En aquest aspecte, aturar una central de gas no perjudica tant econòmicament l’empresa propietària, perquè s’estalvia el combustible. Però les centrals solars s’alimenten del sol, que és gratuït, i produeixen electricitat mentre n’hi hagi, encara que no la puguin vendre. Si la central de gas no té comprador, deixarà de produir electricitat. Però la central solar continuarà produint electricitat, que es perdrà. Un desaprofitament d’unes instal·lacions construïdes i a ple funcionament. Això passa a tot el món i aquesta primavera assoleix rècords absoluts a tot arreu per les noves centrals solars que han entrat en operació enguany.
Un mercat elèctric no adaptat a la nova realitat de les renovablesUn dels motius que apunten els experts és que l’estructura de preus del sistema elèctric no s’hagi adaptat a la realitat de la nova producció renovable i continuï donant incentius per a consumir electricitat durant les nits. Molt poques cases tenen tarifes per hores per la seva complexitat, de manera que no poden aprofitar els preus negatius. És més normal optar per una tarifa amb el mateix preu durant tot el dia o per franges horàries amb preus diferents i reconduir el consum elèctric cap a la franja més econòmica, sempre que sigui possible. A la major part del nostre país tenim tres franges. La més econòmica (vall) se situa entre les 0.00 i les 8.00, a més dels caps de setmana. La més cara (punta) és entre les 10.00 i les 14.00 al matí i les 18.00 i les 22.00 al vespre. I la intermèdia (plana) és entre les 8.00 i les 10.00, per una banda, i les 14.00 i les 18.00, per una altra. La pregunta és òbvia: com pot ser que a la franja horària de 10.00 a 14.00, amb una elevadíssima producció solar, en què sobra electricitat, ens cobrin l’electricitat amb els preus més cars del dia? I per què s’incentiva el consum durant la nit, quan no fem vida i podem molestar els veïns si engeguem la rentadora per aprofitar els preus més econòmics, en compte d’incentivar el consum durant el dia, quan hi ha el màxim de producció solar, la font més econòmica de generació d’electricitat?
Utrecht és la primera ciutat europea que implanta el V2G en una flota de vehicles elèctrics, cosa que permetrà aprofitar més bé els excedents solars i eòlics.
A l’estat francès ja ho han començat a canviar. Allà, durant tot el maig la franja horària d’11 del matí a 5 de la tarda, de mitjana, va tenir preus negatius durant tot el mes, per primera vegada. Es va arribar a un preu mínim de -11,8 ct/kWh. I com dèiem, això també ha fet pujar el preu en unes altres franges horàries, especialment entre les 21.00 i les 23.00, quan el preu és tres vegades superior al valor mitjà mensual. El resultat és l’augment de la volatilitat del preu de l’electricitat, amb una franja d’uns 10 cèntims/kWh de diferència entre el preu màxim i el mínim. El problema de base és el desacoblament entre els màxims de producció d’electricitat en horari solar i el màxim de consum a les cases, habitualment quan ens llevem abans d’anar a la feina al començament del dia, i quan arribem a casa després de la jornada laboral. Per incentivar que els consumidors consumeixin més durant les hores solars, a l’estat francès les franges horàries s’han canviat a 11 milions de cases, del total de 14,5 milions. Durant l’estiu, tres hores de la franja més econòmica es mouran al període comprès entre les 11.00 i les 17.00 per estimular el consum d’electricitat durant el dia. Això s’hauria de reproduir en més països.
Primera prova de V2G a Europa amb una flota de cotxes multiusuariAmb el canvi de franges de preus horàries s’estimularà que canviïn els nostres hàbits de consum elèctric i els normalitzarà, atès que durant el dia és quan fem vida, no pas a la nit. Però un exemple de la ciutat d’Utrecht, als Països Baixos, ens dóna una segona via, la d’electrificar consums energètics que fins ara hem fet amb combustibles fòssils. I derivar aquests nous consums cap a les franges horàries de màxima producció renovable. Parlem de cotxes elèctrics i la primera iniciativa europea de càrrega V2G (vehicle a xarxa, per les sigles en anglès) d’una flota de cotxes multiusuari (car-sharing) de la ciutat. En aquest cas, és una flota de cinquanta cotxes compartits de la marca Renault, companyia que ha desenvolupat la tecnologia de càrrega bidireccional necessària per al protocol V2G, que permet de compartir l’electricitat dels cotxes amb la xarxa elèctrica. Tenint en compte que els preus per hores se saben el dia abans, els cotxes poden ser programats gràcies al V2G per a carregar-se a les hores més econòmiques, especialment amb preus negatius, i vendre part de l’electricitat de les seves bateries en l’horari més car, al vespre.
Per una banda, es poden obtenir beneficis econòmics de la venda d’aquesta electricitat, si el diferencial és prou significatiu. Tanmateix, el benefici principal ara per ara és carregar els cotxes quan la llum és més barata i així aprofitar els excedents solars i eòlics de manera que no es perdin i els cotxes puguin operar de la manera més econòmica. Com que són cotxes compartits entre associats, cosa que disminueix el nombre de cotxes a una ciutat, el guany ambiental és doble. A més, al vespre, si no s’usen, la seva electricitat es podrà fer servir a les cases i evitar d’aquesta manera el consum de gas fòssil. Amb una flota elèctrica creixent a tot Europa, el paper dels cotxes elèctrics i el V2G és cridat a tenir un paper molt important en la gestió de la producció renovable i evitar el consum de gas. Tot i que la tecnologia V2G existeix de fa temps, els governs i òrgans reguladors encara no han desenvolupat la normativa per a aplicar-la en massa. De moment, la d’Utrecht és una prova pilot i els promotors destaquen que cal la col·laboració entre molts actors, dels fabricants de cotxes a l’administració, passant pels fabricants d’infrastructura de càrrega i les companyies elèctriques. La prova s’expandirà a 500 cotxes, que podran proporcionar fins a un 10% de la flexibilitat necessària a la província d’Utrecht (1,4 milions d’habitants) per a equilibrar les puntes de producció solar i eòlica. Utrecht és una de les zones europees amb més penetració solar, on el 35% de les teulades tenen plaques, cosa que ara com ara és tot un desafiament de gestió per a la xarxa elèctrica.
Si s’electrifiquen indústries com la del cuir es deixaran de consumir grans quantitats de gas fòssil i es passaran a aprofitar els excedents actuals de les renovables (imatge: Viquipèdia). Electrificació de la indústria lleugera
Per augmentar el consum d’electricitat durant la primavera i l’estiu de sectors que fins ara han emprat combustibles fòssils, la climatització de les cases no té un paper significatiu, com sí que passa a l’hivern amb la calefacció. Els màxims de producció solar es produeixen a la primavera, on en molts països no cal calefacció ni aire condicionat. I a l’estiu, quan sí que cal climatització, es fa a partir d’aires condicionats que ja són elèctrics, en què encaixen les hores de màxima necessitat (hores centrals del dia) amb les de màxima producció solar. Sobre això, els experts viren l’atenció cap a la indústria lleugera, que representa vora la meitat (41%) del consum del gas industrial. Aquesta indústria requereix menys energia, espai i matèries primeres que la pesant, i és més a prop de les ciutats, fins i tot a dins. Parlem de la indústria alimentària, paperera, tèxtil, del cuir o d’electrodomèstics, entre més sectors. És possible d’electrificar-la amb tecnologies actuals com ara bombes de calor i forns elèctrics.
Entre les barreres principals per al canvi, segons que apunten els analistes, hi ha el cost de substitució de la maquinària antiga. Requereix grans inversions i, a més, fins ara les indústries havien argumentat que l’electricitat era més cara que no pas el gas. Però amb preus negatius creixents a les hores centrals del dia, aquest argument pot deixar de ser vàlid. Aquestes indústries fan bona part del consum energètic durant les hores solars, per la qual cosa poden ajudar molt a aprofitar l’augment de la producció renovable, particularment la solar. Tanmateix, aquest procés no serà immediat i s’haurà de desenvolupar progressivament aquests anys vinents. De moment, la UE té un programa de subvencions dotat amb mil milions d’euros per a electrificar la generació de calor industrial, en què també s’inclou la indústria lleugera.
Les grans bateries estacionàries BESS són la solució més ràpida per a disminuir els preus negatius i la desconnexió de centrals renovables. Bateries, la solució més ràpida que ja es comença a aplicar
Tanmateix, la solució més ràpida i directa per a disminuir la desconnexió de les centrals renovables i els preus negatius i aprofitar al màxim els excedents de producció és emmagatzemar-los a grans bateries estacionàries BESS, que després proporcionaran electricitat al vespre. És el cas de Califòrnia, capdavantera en aquesta àrea. Les centrals són les més interessades a tenir bateries dins les instal·lacions, perquè així no paguen transport, atès que carreguen directament de les plaques i molins sense passar per la xarxa. En el cas de les plaques solars, hi ha producció tant si es vol com si no, com hem vist, i així la producció sobrera després es pot vendre al vespre amb un benefici màxim. És la línia que ha encetat Xipre, el país que hem vist amb un rècord de centrals renovables que es van haver de desconnectar per excés de producció. A un projecte de central solar de 5 MW de potència se li ha afegit ara una bateria de 3,3 MWh. Tot i la mida petita per als estàndards dels països grans, és la primera bateria significativa a Xipre, un país que a final de l’any passat tenia una capacitat de generació elèctrica de 1.478 MW fòssils, 797 MW solars, 155 MW eòlics i 12,4 MW de biomassa.
Amb la incorporació en massa de bateries, les centrals es podran desconnectar de la xarxa sense perdre producció, que s’acumularà a les bateries, i després es podrà fer servir al vespre, cosa que conservarà el rendiment de la inversió. L’electrificació progressiva dels consums energètics fets fins ara amb combustibles fòssils, com els vehicles o la indústria, també farà que els excedents siguin menors. Tot plegat contribuirà a un sistema elèctric amb preus més econòmics que els actuals, però sense arribar a la situació de preus negatius, que poden acabar essent perjudicials per a tothom.