Se trata sin duda de buenas noticias, teniendo en cuenta que el modelo energético actual se enfrenta a dos retos críticos: la necesidad de frenar el cambio climático y la dependencia energética del exterior. Este doble objetivo es fundamental en el contexto actual.
Son retos que deben abordarse ya, para que la transición energética sea un éxito a largo plazo. Por esta razón, tanto desde la Unión Europea como en España, se han impulsado y desplegado políticas energéticas que maximizan el uso de generación renovable. Es el caso, por ejemplo, de los fondos del programa NextGenerationEU. En España, estos objetivos se alinean con el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) 2021-2030, que quiere llegar a un porcentaje de fuentes renovables del 81% para 2030.
España se distingue dentro del panorama europeo por su mix energético equilibrado, donde conviven diversas tecnologías, encabezadas por la energía solar y eólica. Según datos de Redeia, la energía eólica sigue siendo la tecnología renovable más importante en el mix de generación nacional (24,4% del total), mientras que la solar fotovoltaica representa el 16,3%. No obstante, desde el 2019 la potencia instalada renovables solar fotovoltaica supera a la eólica, según datos de Red Eléctrica.
La transformación del modelo energético representa una oportunidad para replantear la forma con la que producimos y consumimos energía, y diseñar el futuro energético que queremos para nuestro país. Sin embargo, también nos enfrentamos a retos importantes en la integración de las energías renovables al sistema eléctrico. Esta integración obliga a desplegar medidas de flexibilidad de la demanda, y también repercute en infraestructuras claves de la red eléctrica, como son las subestaciones.
Las subestaciones eléctricas: eslabón clave en la transición energética
Las subestaciones son el punto de conexión entre la generación de energía y su distribución a los consumidores finales. Sin embargo, la creciente complejidad que implica la integración de las energías renovables y volumen de energía que circula por las redes podría provocar saturaciones si no se modernizan a tiempo. Aquí es donde entra en juego la digitalización y la automatización para asegurar que las subestaciones sean capaces de gestionar eficazmente este nuevo escenario.
La modernización de las subestaciones pasa por la transformación de las infraestructuras tradicionales basadas en cobre hacia sistemas de fibra óptica que funcionan a través de protocolos IP. Este cambio no solo permite un flujo de datos mucho más rápido, sino que también mejora la calidad del servicio y reduce significativamente los costes operativos. Las subestaciones digitales están diseñadas para ser más eficientes, ofreciendo una mayor precisión en la gestión de la energía y facilitando una mejor toma de decisiones en tiempo real.
La sensorización de los equipos es otro aspecto fundamental. A través de sensores avanzados, las subestaciones pueden monitorizar constantemente su estado operativo, anticipar posibles fallos y, en consecuencia, optimizar el mantenimiento. Este tipo de mantenimiento (predictivo) es mucho más eficaz que el mantenimiento tradicional, ya que permite detectar problemas antes de que ocurran, evitando costosos tiempos de inactividad.
Almacenamiento y microgrids
El crecimiento de las energías renovables también requiere que las subestaciones evolucionen para integrar sistemas de almacenamiento a gran escala. Las baterías de almacenamiento, instaladas en las mismas subestaciones, permiten acumular energía renovable generada, mejorando la estabilidad de la red y asegurando un suministro continuo incluso cuando no hay generación renovable activa. Esta ampliación de las funciones de las subestaciones, que ahora incluyen no solo la distribución de la energía, sino también su almacenamiento, es fundamental para el éxito de la transición energética.
En sinergia con el almacenamiento, las microgrids surgen como una solución altamente flexible y eficiente. Se trata de redes eléctricas autónomas, detrás del contador o del punto de conexión a red, que conectan los recursos energéticos distribuidos (DER) in situ y las cargas, y que actúan como una única entidad controlable respecto a la red eléctrica. Son la herramienta perfecta para gestión de riesgos, tanto para reducir los riesgos de la volatilidad de los precios de la energía como para mejorar la independencia energética y ganar en autonomía.
Un ejemplo de este modelo se encuentra en la fábrica de Puente La Reina de Schneider Electric, en el que se ha instalado una microgrid as-a-service junto con Acciona. Ha sido una de las primeras en España y la primera en una fábrica española. Incluye 852 kWp de energía fotovoltaica, cinco puntos de recarga de vehículo eléctrico y 80 kWh de almacenamiento en baterías. De esta manera, se ha conseguido la máxima autonomía energética de la fábrica y se ha optimizado el consumo de red, con la consiguiente reducción de costes energéticos y de la huella de carbono.
Innovaciones en protecciones, relés y comunicaciones
Otra tendencia importante a la hora de modernizar las subestaciones es la incorporación de protecciones y relés más avanzados. Estos dispositivos permiten una respuesta más rápida ante cualquier fallo en la red, lo que reduce el tiempo de interrupción del servicio y mejora la fiabilidad del sistema. Además, las redes de comunicación de alta velocidad facilitan un mantenimiento en remoto más eficiente, lo que reduce los tiempos de respuesta ante cualquier incidencia y mejora la operatividad de la infraestructura.
Finalmente, en términos de sostenibilidad, se están introduciendo celdas SF6-free, que eliminan el uso del gas hexafluoruro de azufre (SF6), un potente gas de efecto invernadero, en los sistemas de aislamiento y conmutación. Esta tecnología es clave para reducir la huella de carbono de las infraestructuras eléctricas y alinearse con los objetivos climáticos a largo plazo.
Las nuevas celdas integran tecnología de aislamiento con aire puro, la interrupción en vacío y conectividad digital, permitiendo así descarbonizar y modernizar las redes.
Hacia subestaciones más inteligentes, resilientes y sostenibles
Como hemos visto, las tendencias actuales en el sector de las energías renovables están impulsando una transformación fundamental en las subestaciones eléctricas. La digitalización, la integración de almacenamiento y el uso de microgrids están haciendo que estas infraestructuras sean más inteligentes, eficientes y resilientes. A medida que las redes eléctricas se vuelven más complejas debido al incremento de la generación renovable, estas mejoras son necesarias para permitir que las subestaciones se enfrenten a los retos a medio y largo plazo, garantizando un suministro energético fiable, seguro y sostenible. Su evolución es una pieza clave para asegurar que el crecimiento de las energías renovables en España siga siendo viable y competitivo en el futuro.
