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Hacer de la necesidad virtud (3)

Desalación contra canibalización

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En los dos artículos anteriores expuse que nuestro país se enfrenta a dos grandes retos relacionados con el calentamiento global: el peligro de gran canibalización de las renovables y la falta de suministro de agua.
Desalación contra canibalización
Planta desaladora de Torrevieja (Alicante). Acuamed

Las acciones para evitar el primer problema son de dos tipos. Unas específicas del sector eléctrico, como son acondicionar la red a la nueva topología con generación distribuida renovable; acelerar las interconexiones con otros mercados; añadir almacenamientos. Las otras acciones son más complejas de gestionar, pues incumben a todo el cuerpo social, como es incrementar la demanda eléctrica mediante reconversiones térmicas y adiciones eléctricas; o gestionar la demanda para acercarla a la oferta renovable.

Pues bien, un Sistema de Desalación (SD) convenientemente planificado y estructurado, podría ser un medio eficaz de contribuir a estas últimas. Se haría así carambola en la respuesta a las necesidades apuntadas. El SD beneficiaría a las cuatro comunidades autónomas más afectadas por las sequías, como son: Cataluña, Andalucía, Comunidad Valenciana y la Región de Murcia.

Las desaladoras se instalarían en el litoral, empezando por en el Mediterráneo, para seguir, bordeando la península, hasta cubrir la parte sur ya en el Atlántico. Trataría de dar suministro seguro a la suma de las demandas actuales de agua para usos domésticos, industriales, de servicios y municipales de estas comunidades; cifrados en algo más de 2.000 Hm3/año. Esto permitiría dejar toda el agua de lluvia para la agricultura y caudales ecológicos; evitando las actuales extracciones abusivas.
 
El coste para las desaladoras estaría en el entorno de los 9.000 millones de euros. De esta cantidad habría que restar como nueva inversión el de las plantas actualmente en operación, que se integrarían en el SD. Sin embargo, habría que sumar los importantes costes de conexión tanto a la red eléctrica como a la de agua de las distintas cuencas.
Sí, digo cuencas, porque se trata de interconectar el abastecimiento de ciudades, industrias y riego para que la seguridad de suministro de agua a los usos citados en primer lugar no venga de la lluvia sino del mar.

La crítica al impacto ambiental de las desaladoras debe de ser contrarrestada haciendo las cosas muy bien y, si hay que diluir la salmuera en agua de mar antes de devolverla a este en una proporción de 30 en vez de 4, habrá que hacerlo desde ya. Pues no perjudicar a la fauna y flora, en particular a la posidonia, debe de ser una prioridad.

Para abaratar costes, se negociará un contrato único. Se hará un diseño modular, buscando el máximo de prefabricación.

Lo anterior, unido al efecto escala y a la secuenciación de la entrega de las plantas desaladoras, podría suponer un hito internacional en cuanto a reducción de los costes de adquisición. La mejora de la productividad, conseguida con la curva de experiencia en la fabricación y construcción de las plantas, también produciría un ahorro considerable.

La ejecución de la inversión deberá ser planificada acorde con la implantación de renovables y los almacenamientos. De esta forma, su demanda servirá  como un auténtico amortiguador complementario a estos.

Y, por supuesto, sin renunciar a una utilización anual en el entorno de las 6.000 horas, para obtener un óptimo equilibrio entre el CAPEX y el OPEX del agua producida. Alcanzar la utilización apuntada, requerirá un diseño adecuado de las plantas en orden a facilitar su mantenimiento durante la operación. Tanto el diseño de las plantas como los protocolos de arranque, parada y cambios de carga de estas, deberán ser debidamente adaptados al funcionamiento cíclico para reducir los costes de O&M. En especial para no comprometer la vida de las células, dándosele además capital importancia a la reutilización de estas.

El SD deberá funcionar como una carga única, en base a un despacho centralizado de operación que funcione en coordinación con el de REE. Esto proporcionará más de un GW de regulación. Conseguiremos así que el caro, complejo y poco eficiente almacenamiento de electricidad, sea sustituido por el fácil y económico almacenamiento de agua en depósitos y en los embalses de las respectivas cuencas.

Las desaladoras, a cambio, obtendrán bajos precio del componente que afecta más a su OPEX, que es la electricidad. Ya que funcionarían durante las horas y en las fechas donde el mercado fije los mejores precios; bien por excesiva producción de las renovables o bien por baja demanda.

Se ahorrarían así las importantes pérdidas (del 20-30%) inherentes a cualquier tipo de almacenamiento eléctrico y también las costosas inversiones en estos; todo ello en pro de abaratar el precio de la electricidad, que debiera ser un objetivo nacional.

Pero, sobre todo:
• De manera directa, se evitaría la auténtica catástrofe que supone que personas, industria y turismo no dispongan de un recurso esencial.
• De manera indirecta, permitiría que el agua de lluvia fuera dedicada íntegramente a la agricultura y al sostenimiento ecológico del terreno.

En esto sí que debemos hacer de la necesidad virtud, especialmente la clase política a la que entregamos gran parte de nuestra libertad y recursos para que los usen empleando su tiempo y esfuerzo para el bien de todos. Si esto fuera así, el consenso en estos temas sería obvio. Pues, así como la obra de la transición energética la estamos haciendo gracias a que hubo consenso entre los 27 líderes europeos, en el tema del agua y la electricidad el consenso lo tienen que guiar los nuestros.

¡¡Hagamos, todos, de la necesidad virtud!!

• Evitar la canibalización de las renovables
• Asegurar el suministro de agua

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LSL
En la situación actual, los precios se desploman solo cuando hay muchísimo viento (algo bastante raro) o mucho viento y mucho sol a la vez,. No son muchas horas al año, aunque irán aumentando en los próximos años. Si se cumple el ritmo inversor previsto, hacia finales de la década estas horas de exceso de producción serán muchísimas, en la línea que apunta el autor. Estoy convencido de que en el futuro sistema eléctrico cada tecnología tendrá su papel. En las oscilaciones de corto plazo (muy importantes en el caso del sol y a veces del viento) el protagonismo será, como ahora, de la producción hidroeléctrica, del bombeo y quizás de las baterías, especialmente de las vinculadas al autoconsumo. En este sentido, quizás dentro de unos años las baterías de automóviles tengan también un papel relevante. Más allá del corto plazo, las desaladoras (que trabajarán en días de precios bajos y pararán cuando la producción eléctrica sea insuficiente ) y las transacciones internacionales equilibrarán los periodos de exceso de oferta con los de exceso de demanda. Estos factores equilibradores serán especialmente necesarios si se cierran las nucleares. Si el crecimiento de las renovables es el que se espera, no quedarán ya muchas horas anuales sin cubrir y en todo caso habrán de ser atendidas por los ciclos combinados, primero, y por el hidrógeno y el amoníaco, más adelante. Estas dos últimas son y serán tecnologías caras, de modo que cuantas más renovables haya, mejor para todos.
Sol Mediterráneo
Buscando la energía renovable ideal para hacer funcionar una desaladora o cualquier otra industria que pueda gestionar el tiempo de su producción, cuando el bajo precio energético a pagar es un factor determinante en la rentabilidad de la factoría. La eólica instalada en la península, genera más de 10.000 Mwh durante 2.000 horas/año y la fotovoltaica 3.000 horas/año en total 5.000 horas/año, más las oportunidades de precios bajos de mercado. Con esta programación tendremos las baterías más rentables, permitiéndonos seguir creciendo en renovables de forma rentable al aprovechar las horas de mayor generación y menor precio. En la memoria económica de nuevos o actuales proyectos electrointensivos, tendrán que figurar la Opción A) Proceso productivo normal y energía a horas y precio contratado. Opción B) Parte del proceso sobredimensionado y energía excedentaria a precios bajos. A la hora de tomar determinaciones, el valor sostenibilidad debe ser prioritario como imagen de marca, véase en las instalaciones de autoconsumo de muchas empresas industriales y de servicios, que van dando ejemplo.
LSL
Quizá a corto plazo tengo razón yo y a medio plazo usted. En los primeros años de funcionamiento de las nuevas desaladoras, es probable que el despliegue de renovables sea aún limitado y no haay más de 2000 horas de precios desplomados como los de hoy. En años sucesivos, serán cada vez más frecuentes y quizás alcancen las 6.000 horas que usted dice. Obviamente, los precios no llegaría nunca a desplomarse como ahora porque la puesta en marcha de las desaladoras lo evitaría. Lo que está claro el que el Gobierno ha de entender que las desaladoras son instalaciones de doble utilidad pública: garantizar el suministro de agua, incluido el que necesita la agricultura, y garantizar estabilidad a las inversiones en renovables, impidiendo su canibalización. Para ello debe ayudar, y hacerlo en importes perfectamente asumibles. Lo hizo con la nuclear, con el famoso "seguro de cambio" que tanto dinero costó al Estado. Lo hizo con los ciclos combinados, asumiendo el 40 % de su coste de construcción. Lo hizo con las renovables, cuando aún eran deficitarias. Ahora toca hacerlo con las desaladoras, como medio de garantizar estabilidad a las inversiones en renovables, evitando el derrumbe de sus precios. Y deberá hacerlo, lo está haciendo ya, con el hidrógeno
Antonio De Lara Cruz
Llevamos prácticamente una semana con donde los precios son bajàsemos,.Hoy están prácticamente a 0€/Mwh durante todo el día excepto 3h que suben a 34€/Mwh. Se sugue montando eolica y solar .Además queremos acelerar la implantación de renovables. Como el gobierno no muestre demandas importantes a futuro la inversión se va a parar. Incluso así espero que la media de precio de las 6000 horas más baratas supere lo 40-50 €/Mwh y a 4kWh/m3 el precio del componente eléctrico será de 16-20 cts€/m3 lo que frente a los 1,97€/m3 (sin IVA) que se paga ahora supone un 10% de subida. Si seguimos invirtiendo que es de lo que se trata ,espero que la electricidad que se consuma para fabricar agua será toda de origen renovable en 2030 pues las desaladoras deberán parar en las puntas
LSL
Gracias por responder. El CAPEX es importante, pero no tiene sentido desalar a horas en que los precios son caros y buena parte de la producción se atiende con combustibles fósiles. Creo que el sistema de desalación debe estar sobredimensionado, para poder trabajar solo en las horas que resulte beneficioso para el sistema. Obviamente, eso supone un gran sobrecoste en la inversión inicial, pero ese sobrecoste debe ser asumido por Estado pues garantiza nada menos que el conjunto de la inversión en renovables. Los picos de producción renovable deben ser absorbidos por algún medio. Si no, nadie invertirá, las cuentas de sus CAPEX no saldrán. La desalación es una magnífica solución, como propone el autor en su trabajo, pero ha de realizarse únicamente en horas punta y eso exige producir menos horas y sobredimensionar. Como digo, el coste de ese sobredimensionamiento ha de ser asumido por el Estado, como pieza clave para apuntalar todo el sistema.
Antonio De Lara Cruz
Agradezco vuestros comentarios e interés. Lo que propongo es un Sistema de Desalación que preferiblemente debería ser desarrollado por un ente público privado. Las desaladoras se situarían en donde mejor realizasen su función. El Ministerio o un organismo creado a tal fin debería hacer una estimación del precio de la electricidad a medio y largo plazo. Hay herramientas que lo permiten. Además en el transcurso del tiempo el propio Ministerio tiene posibilidad de gestionar este precio en base a subastas de nueva capacidad o retraso en las autorizaciones. Este precio a futuro debería ser un "buen precio" para productores y consumidores. Gozariamos aquí de algo tremendamente deseable para atraer riqueza. Las 6000 horas de utilización no es una elección caprichosa sino que la pendiente del CAPEX es muy sensible por debajo y prácticamente plana por arriba. El incremento de coste del agua desalada es muy importante en % para la agricultura pero no para los usos previstos donde las fugas en abastecimiento urbano si que lo son. Gracias por vuestro interés
LSL
Personalmente creo que es un error poner una central fotovoltaica junto a una desaladora, o al menos es algo que no aporta un beneficio relevante. En las horas de exceso de producción eléctrica, muy probablemente las horas de sol especialmente en primavera y verano, unas desaladoras produciendo al máximo aportarían demanda al sistema y absorberían el exceso de producción eléctrica, evitando la canibalización de las renovables, lo que consolidaría su rentabilidad y el consiguiente esfuerzo inversor. Una central fotovoltaica instalada junto a la desaladora amortiguaría ese efecto beneficioso. La inversión necesaria es elevada, porque las desaladoras funcionarían tan solo unas funcionarían solo unas 2.000 horas anuales, (el autor habla de 6.000 horas, pero eso anularía prácticamente su efecto amortiguador) las horas de mayor producción eléctrica, pero podrían absorber hasta 5 Gw de producción eléctrica excedente y adquirirla a precios especialmente bajos. Pero lo verdaderamente importante es que no tienen limitación alguna. Los bombeos, cuando han llenado el vaso superior, ya no pueden absorber más producción, han de parar. Las desaladoras no tienen tal limitación, pueden seguir desalando tanto tiempo como haga falta, acumulando agua en grandes pantanos, la mayoría ya existentes. Sin duda remontar el agua tiene un coste energético importante, pero se trata de electricidad adquirida a precio muy bajo, que ya ha sido considerada en los cálculos y que en buena parte se recupera luego al salir del embalse produciendo nueva electricidad a precio alto, como en cualquier bombeo. El gran obstáculo radica en la dificultad de las desaladoras para entrar en funcionamiento con relativa rapidez, unas horas, pero eso es algo que la tecnología tiene que resolver y lo hará con seguridad
Sol Mediterráneo
Efectivamente rentabilizar la generación de agua desalada es un regalo de las energías renovables, sin olvidar otras oportunidades como, cargar VE, especialmente autobuses urbanos que están entrando de forma masiva en servicio, programar elevar la temperatura del ACS 15º en horas de excedentes o bajo precio y otras muchas más acciones que técnicamente son viables y que tenemos la obligación de visualizar. El costo energético de una desaladora supera el 70% del total. Una instalación de autoconsumo fotovoltaico de 50 Mw puede desalar 20 Hm3/año. La desaladora de Carboneras, que es la que mejor conozco, tiene terrenos próximos donde instalar 50 Mw fotovoltaicos con el objetivo de desalar 20 Hm3/año. Es prioritario la organización de la gestión, los diferentes grupos de osmosis, tienen que ir entrando o saliendo de servicio, conforme exista disponibilidad eléctrica. Todas las desaladoras de la cuenca mediterránea deben tener, un embalse de más 100 Hm3 de capacidad, como pulmón intermedio. Las desaladoras y las energías renovables son una gran oportunidad que tenemos que aprovechar.
Pepe
Loable apelación al bien común y al sentido común. Esperemos que sí un día se lleva a cabo no sea para regar campos de golf (ya se sabe, crea media docena de puestos de trabajo) sino al cultivo e incluso a la reforestación, eso nos permitiría obtener biomasa y a la vez frenar la desertización.
LSL
Sí , pero desalar permite almacenar energía en una escala mucho mayor, el nivel que permite la capacidad de los pantanos, incluidos los pantanos grandes ya existentes. Si el déficit de agua obligara a desalar 2.000 Hm3 anuales en las CCAA mediterráneas, eso comportaría, incluyendo el gasto preciso para almacenar el agua, unos 10 Twh anuales, o sea aproximadamente el 4% del consumo eléctrico anual. Si ese consumo se concentrara en horas y épocas de baja demanda, liberaría al sistema eléctrico de atender ese destino final en horas y épocas de baja producción eléctrica y lo haría en un volumen incomparablemente superior al de cualquier sistema de bombeo o baterías
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