LA ENERGÍA HIDROELÉCTRICA AYER Y HOY UNIVERSITAT DE LLEIDA, JULIO 2013 MARÍA TERESA COSTA CAMPI Directora de la Cátedra de Sostenibilidad Energética (UB) Catedrática de Economía Aplicada (UB) RODRIGO RAMÍREZ-PISCO Director FUNSEAM
Qué es la Energía Hidroeléctrica La hidroelectricidad es una forma tradicional y al mismo tiempo alternativa de producción eléctrica, debido a su carácter de limpia, renovable y de producción instantánea. El agua es un recurso renovable de gran capacidad de acumulación, alta flexibilidad, rapidez de respuesta y elevada potencia unitaria La función de una central hidroeléctrica es utilizar la energía potencial del agua almacenada y convertirla, primero en energía mecánica y luego en eléctrica.
Tipos de centrales hidroeléctricas 1. Con agua embalsada las cuales almacenan agua en un embalse de gran capacidad y producen electricidad en función de las expectativas sobre el valor futuro de dicha agua embalsada 2. Hidráulicas fluyentes las cuales no disponen de grandes embalses, dependiendo su producción básicamente del aporte de agua recibido en cada momento. 3. De bombeo que consiguen la energía a base de bombear agua desde un nivel situado por debajo de las turbinas hasta un embalse situado por encima de las mismas
No produce residuos ni contaminantes de ningún tipo. Además el agua de un rio es un recurso inagotable, es utilizada para obtener energía eléctrica y una vez acabado el proceso es devuelta al rio. Las centrales son por lo general flexibles (pueden incrementar / reducir su producción rápidamente), por lo que son técnicamente adecuadas para responder a variaciones de la demanda en el muy corto plazo. VENTAJAS Los embalses de las centrales hidroeléctricas pueden servir para revitalizar económicamente la zona Sirven para regular el caudal del rio.
Historia de la energía hidroeléctrica en España
Las primeras centrales hidroeléctricas fueron construidas a finales del siglo XIX. En 1901 el 40% de las centrales eléctricas existentes eran hidroeléctricas, con una potencia total de unos 37.000 kw. El desarrollo hidroeléctrico tuvo en el siglo XIX una importante dificultad: la electricidad era generada en forma de corriente continua y no era posible su transporte a larga distancia. Por lo anterior, la localización de las centrales hidroeléctricas construidas en esta época estuvo fuertemente condicionado por la coincidencia en un mismo lugar de un salto de agua y de un centro de consumo. Con la aparición de la corriente alterna, a principios del siglo XX, se abre la posibilidad de transportar electricidad a gran distancia y, por tanto, de llevar a cabo un desarrollo a mayor escala de las centrales hidroeléctricas. DESARROLLO
Capacidad de Producción y Producción de Electricidad 1880-1934 Fuente: Javier Pueyo. La regulación de la industria de producción y distribución de energía. 2007 En la primera década del siglo XX, la energía hidroeléctrica sobrepasó a la térmica en capacidad de producción, hasta situarse una composición 75%- 25%. El sesgo favorable a la hidroelectricidad se acentúa aún más en la producción, donde llegó a suponer más del 90%
Consumo bruto de energía primaria en España 1825-1935 (Tec*) Hidroelectricidad *TEC: Tonelada Equivalente de Carbón Fuente: Carles Sudría. Un bosquejo histórico de la energía en la industrialización de España. 2006
Consumo bruto de energía en Europa en 1933 (kec) Fuente: Carles Sudría. Un bosquejo histórico de la energía en la industrialización de España. 2006 La distribución comparada por fuentes primarias permite ratificar la enorme importancia que tuvo la hidroelectricidad para aquellos países que carecían de carbón barato y, en cambio, contaban con posibilidades de aprovechamiento hidráulico. España e Italia
Consumo bruto de energía primaria en España 1931-1955 Hidroelectricidad Fuente: Carles Sudría. Un bosquejo histórico de la energía en la industrialización de España. 2006
Consumo bruto de energía primaria en Europa 1955 (kec) Fuente: Carles Sudría. Un bosquejo histórico de la energía en la industrialización de España. 2006
Consumo bruto de energía primaria en España 1955 1975 (Miles de tec) Hidroelectricidad Fuente: Carles Sudría. Un bosquejo histórico de la energía en la industrialización de España. 2006
Consumo bruto de energía primaria en el mundo. 1973 (kec) Fuente: Carles Sudría. Un bosquejo histórico de la energía en la industrialización de España. 2006
Ampliación de la capacidad de producción de electricidad Tasas de variación anual Fuente: Javier Pueyo. La regulación de la industria de producción y distribución de energía. 2007 Los años treinta hubo un gran esfuerzo inversor, especialmente por la realización de los primeros programas de aprovechamiento del río Duero. La Guerra paralizó las obras, salvo algunas de menor entidad, de tal manera que el crecimiento fue extremadamente reducido. Lo sorprendente fue la falta de respuesta aparente de las empresas eléctricas una vez finalizada la Guerra, por las bajas tases de crecimiento
Consumo bruto de energía primaria en España 1973 1995 (miles de tep.) Hidroelectricidad Fuente: Carles Sudría. Un bosquejo histórico de la energía en la industrialización de España. 2006
Objetivos de PEN-83 y resultados alcanzado 1992 Fuente: Carles Sudría. Un bosquejo histórico de la energía en la industrialización de España. 2006 Plan Energético Nacional PEN-83. El nuevo objetivo era conseguir una disminución de la intensidad energética del 8% entre 1982/92 Esta disminución del consumo debía ir acompañada de una redistribución entre fuentes primarias, dando preferencia al carbón y al gas natural sobre el petróleo en la producción de electricidad.
En suma, el papel del suministro de energía en el desarrollo contemporáneo de España ha pretendido subrayar dos aspectos fundamentales: La forma en que la escasa disponibilidad de recursos energéticos ha condicionado el desarrollo económico español desde el inicio de la revolución industrial. La carestía del carbón limitó las posibilidades de la modernización, tanto en la industria como en los transportes. Un fenómeno parcialmente mitigado por la explotación de la energía hidráulica disponible. Las políticas adoptadas en el ámbito energético. La acción del Estado ha resultado muy poco favorable a la gestión razonable de los problemas derivados del abastecimiento energético. La fuerte protección otorgada a la producción nacional del carbón tuvo efectos netos negativos sobre el desarrollo económico general.
Mercados Eléctricos
El papel de las centrarles hidroeléctricas Esta tecnología de generación proporciona una alta calidad y garantía de suministro de energía eléctrica, lo que hace más fácil el seguimiento de la curva de carga, es decir, que se acopla sin mayores dificultades a los cambios repentinos de la demanda, la regulación de la frecuencia y de la tensión. Constituye, en caso de ser necesario, a la rápida absorción del servicio o a la sustitución inmediata de la producción de centrales térmicas convencionales o nucleares, en caso de indisponibilidad fortuita El precio de venta en el mercado mayorista, esta determinado por la hidrología y la valoración económica que el generador realiza del recurso hídrico
Mercados Eléctricos en Europa Nord Pool: Nace de la integración del sector eléctrico de los países nórdicos (Noruega, Suecia, Finlandia, Dinamarca y Estonia). Actualmente es el mercado de energía eléctrica más grande del mundo. EPEX: mercado de energía que nace en 2008, está conformado por Francia, Alemania, Austria y Suiza. Su principal objetivo es impulsar la integración de los mercados energéticos de Europa Mercados eléctricos en Europa MIBEL: Mercado Ibérico de la Energía Eléctrica (MIBEL) se constituyó mediante convenio firmado ente España y Portugal en el 2004 que entró en vigor el 10 de abril de 2006. GME: Gestore dei Mercati Energetici. Italia
Afecta el mix tecnológico a los precios de la energía? Existe diferencia en los mix tecnológicos de los diferentes países europeos?
ene-10 feb-10 mar-10 abr-10 may-10 jun-10 jul-10 ago-10 sep-10 oct-10 nov-10 dic-10 ene-11 feb-11 mar-11 abr-11 may-11 jun-11 jul-11 ago-11 sep-11 oct-11 nov-11 dic-11 ene-12 feb-12 mar-12 abr-12 may-12 jun-12 jul-12 ago-12 sep-12 oct-12 nov-12 dic-12 ene-13 feb-13 mar-13 abr-13 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Comparación de los Precio de electricidad en los mercado europeos PRECIO MERCADO DIARIO /MWh MIBEL PHELIX NORDPOOL ITALIA FRANCIA Fuente: EPEX, RED ELECTRICA, NORDPOOL SPOT, GME
Matriz de producción de energía MIBEL 120,00% PRODUCCION DE ENERGIA EN GWh ESPAÑA Y PORTUGAL 100,00% 80,00% 60,00% 12,84% 9,86% 16,66% 17,84% 18,32% 19,59% 17,30% 14,01% 13,32% 17,34% 16,37% 17,44% 40,00% 20,00% 60,65% 47,52% 51,30% 49,64% 0,00% 2009 2010 2011 2012 Geoth./Wind/Solar/Other Hydro Nuclear Gas Fuente: International Energy Agency
Matriz de producción de energía NORD POOL 120,0% PRODUCCION DE ENERGIA EN GWh 100,0% 0,2% 0,2% 0,3% 0,3% 0,2% 0,2% 0,2% 80,0% 56,3% 50,0% 54,0% 56,9% 55,7% 51,4% 52,9% 60,0% 40,0% 23,2% 22,7% 21,8% 21,0% 19,6% 20,3% 21,3% 20,0% 0,0% 11,2% 17,2% 13,9% 11,6% 15,8% 18,4% 14,9% 7,0% 7,8% 7,6% 7,6% 5,9% 6,5% 6,4% 2,1% 2,1% 2,4% 2,6% 2,8% 3,2% 4,3% 2.005 2.006 2.007 2.008 2.009 2.010 2.011 no identificable Hidráulica energía nuclear combustibles fósiles otras renovables energía eólica Fuente: International Energy Agency
La energía hidroeléctrica en España Situación Actual
Potencia Instalada - Marzo 2013 102,5 GW Fuente: REE. Boletín Mensual. Marzo 2013 No.75
Estructura de generación neta Marzo 2013 21.331GWh Fuente: REE. Boletín Mensual. Marzo 2013 No.75
Estructura la cobertura de la demanda Fuente: REE. Boletín Mensual. Marzo 2013 No.75
Potencia instalada y reservas hidroeléctricas al 31 de marzo por cuenca hidrográfica Fuente: REE. Boletín Mensual. Marzo 2013 No.75
Conclusiones La energía hidroeléctrica tuvo un papel decisivo hasta las década de los años 50 en España La abundancia de los recursos hídricos permite una menor dependencia de los mercados internacionales del petróleo y gas, lo que se traduce en efectos positivos en la balanza de pagos y en el precio final de la energía La energía hidráulica es una fuente flexible que puede ser gestionada de acuerdo a las necesidades de suministro y las expectativas del mercado Los centrales hidroeléctricas son reservorios de potencia, lo que la convierte en la primera fuente de almacenamiento de energía
Referencias Bibliográficas Libro: CNE, Energía: del mercado al monopolio. CNE, diez años de perspectivas. Madrid 2006. Editorial Thomson Civitas. Web: www.cne.es/cne/doc/publicaciones/coediciones/coed_thomson_cne1.pdf Capítulo 3. Carles Sudrià. Un bosquejo histórico de la energía en la industrialización de España. Libro: CNE, Electra y el Estado: La intervención pública en la industria eléctrica bajo el franquismo. Madrid 2007 Vol. 1. Editorial Thomson Civitas. Web: www.cne.es/cne/doc/publicaciones/coediciones/coed_thomson_cne2.pdf Capítulo 1. Javier Pueyo. La regulación de la industria de producción y distribución de energía eléctrica en España 1939 1972. El desarrollo de la industria española antes de la guerra civil Capítulo 2. Javier Puey. La posguerra, 1939 1951. Boletín Mensual Marzo de 2013 No.75. Red Eléctrica de España Comisión Nacional de Energía. www.cne.es Ministerio de industria, energía y turismo de España. www.minetur.gob.es Operadores del mercado: OMIE. www.omie.es Nord Pool Spot. www.nordpoolspot.com EPEX. www.epexspot.com GME. www.mercatoelettrico.org Rodrigo Ramírez-Pisco. Director FUNSEAM. Fundación para la sostenibilidad energética y ambiental. www.funseam.com