Microxarxes elèctriques, l’altra revolució lligada a les renovables

Avui dia hi ha un fort desplegament d’energies renovables arreu del planeta per tal de lluitar contra el canvi climàtic i la contaminació. Malgrat això, no és l’única raó per a generar energia amb plaques solars o molins eòlics. Cal considerar que els combustibles fòssils són un recurs limitat que tard o d’hora s’acabaran. Per tant, un futur 100% renovable, més enllà de compromisos internacionals com el de París, és indefugible. És per això que, ara per ara, l’atenció està focalitzada en la producció energètica. Tanmateix, també representa un canvi de model més enllà de la producció d’electricitat: en la distribució i la gestió. Així, aspectes com ara sobirania energètica i emmagatzematge en grans bateries són revolucions paral·leles que fan canviar el sistema energètic mundial, fins i tot a escala geopolítica. Aquests canvis poden representar grans oportunitats per a solucionar vells problemes del model energètic actual. I una d’aquestes revolucions simultànies és l’establiment de comunitats energètiques, les microxarxes elèctriques. Què en podem aprendre i aprofitar?

Per què microxarxes

El sistema energètic actual es basa en grans centrals per una qüestió, sobretot, d’economia d’escala i eficiència energètica. És més barat tenir poques grans centrals que no pas múltiples de petites. A més acaben produint més electricitat perquè són més eficients. Amb les renovables, en canvi, es poden tenir centrals de producció a moltes escales, mantenint la rendibilitat econòmica i la producció. Així, podem tenir plaques a casa nostra i a naus industrials, a canals de regadiu, a terrenys infrautilitzats i fins i tot complexes centrals eòliques marines. Però què passa un cop produïda aquesta electricitat renovable?

Avui dia disposem d’una gran xarxa de distribució general que arriba a tot arreu, o gairebé. El seu punt feble és que, si falla en algun lloc, tot i que generalment es pot aïllar la zona problemàtica, la incidència es pot propagar i pot generar una apagada general en grans àrees. Fins i tot a tot un país –potencialment tota la UE. Un altre punt feble de les xarxes elèctriques és la vulnerabilitat davant fenòmens climàtics extrems. Fa unes setmanes vèiem com una onada de fred deixava sense electricitat bona part de l’estat de Texas, als EUA. Quatre milions i mig de llars i negocis es van quedar sense electricitat durant uns quants dies. Això provocà també talls de subministrament d’aigua, menjar i calefacció. Els danys estimats costen al voltant de 195.000 milions de dòlars.

Al nostre país, hem viscut situacions similars. La gran nevada a Catalunya el març del 2010 va causar greus problemes de subministrament elèctric, per caiguda de les torres i cables de la xarxa general. Moltes parts del país en foren afectades durant dies, sobretot a la costa Brava. A les Illes Balears, a final del 2008, un llamp deixà sense electricitat durant unes quantes hores més de 575.000 llars a Mallorca i Menorca. I abans, el juliol del 2007, es va produir una gran apagada a Barcelona, on 350.000 llars (més de la meitat de la ciutat) es van quedar sense electricitat durant quatre dies, en aquest cas per una cadena d’accidents. Tots aquests esdeveniments posen en evidència com és de crítica la xarxa general de distribució elèctrica, i com en alguns llocs han començat a cercar alternatives. Així, per exemple, a Austràlia, un país amb freqüents apagades, moltes llars han optat per l’autoproducció solar, i alhora es connecten grans bateries a escala de la xarxa.

Les microxarxes volen ampliar la capacitat d’autoproducció individual i són considerades un estadi intermedi entre aquesta autoproducció i la xarxa general. Separada físicament de la xarxa, la microxarxa connecta instal·lacions renovables situades a diversos llocs, i en comparteix la producció entre els membres, que esdevenen una comunitat energètica. Malgrat que poden ser aïllades en llocs remots on no arriba la xarxa general elèctrica, típicament les microxarxes es conceben com a complementàries i paral·leles, de manera que actuen com a segona infraestructura de seguretat respectiva. Així, una comunitat energètica pot funcionar amb la producció pròpia, però si en determinats moments del dia no s’hi arriba, poden recórrer a la xarxa general. Aquesta, per la seva banda, pot recórrer a l’excedent de producció de la microxarxa si és necessari. En cas d’una apagada general, els membres de la comunitat energètica poden continuar amb la seva microxarxa. O, si per qualsevol motiu hi ha un problema a la microxarxa, es pot recórrer al subministrament tradicional. El resultat és un sistema amb més resiliència i flexibilitat.

Això fa que les microxarxes siguin concebudes d’entrada per a edificis crítics, com ara hospitals, estacions de bombeig d’aigua potable i magatzems refrigerats d’aliments. En grans desastres naturals, com ara huracans, s’ha vist que, mentre la xarxa general en quedava molt afectada, o fins i tot destruïda, les instal·lacions solars resistien perfectament i continuaven proporcionant electricitat. A més a més, les microxarxes també representen un estalvi econòmic i una millor gestió del consum propi. Mentre que el preu de l’electricitat de la xarxa general és molt variable, el fet de tenir instal·lacions renovables pròpies compartides dins una microxarxa permet de tenir preus de l’energia molt més estables i barats. Al cap i a la fi, els costs es limiten a la instal·lació i el seu manteniment, que es pot dividir en els vint-i-cinc anys de vida útil típica d’una placa solar. A més, no cal pagar res pel combustible –el sol i l’aire són gratuïts–, que és la gran font de variabilitat de preus de l’actual sistema elèctric, per culpa d’uns combustibles fòssils que varien de preu constantment. Així, empreses i famílies poden fer millor la previsió del rebut energètic anual, planificar millor els consums i mirar com aprofitar l’autoproducció tant com sigui possible –com ara incorporant bateries per a l’emmagatzematge.

Per a moltes empreses pot representar un avantatge competitiu, a banda de la seguretat extra davant les apagades. Però també pot representar un subministrament més bo en poblacions, sobretot petites. Tampoc no cal que siguin municipis sencers. Les microxarxes es poden establir en urbanitzacions, barris, o fins i tot entre veïns que puguin formar, per exemple, una cooperativa. També poden estar-hi interessats sectors productius, com ara polígons industrials, comunitats de regants i cooperatives agrícoles. El gran avantatge és la capacitat de les renovables de ser econòmicament rendibles a diverses escales i flexibles tant en la instal·lació com en la gestió. Es poden anar ampliant progressivament, i poden incorporar bateries, segons les necessitats de cada comunitat energètica.

Els exemples mundials

Un dels primers casos d’aplicació a gran escala de microxarxes elèctriques va ser als països en desenvolupament. En un procés molt similar a la telefonia. Mentre que establir una xarxa de telèfon de cable és molt car i inviable en aquests països, la telefonia mòbil ha permès de fer-la arribar arreu dels territoris mitjançant antenes que cobreixen una gran àrea, i d’instal·lació molt més senzilla. D’igual manera, hi ha països on la xarxa elèctrica general no arriba a moltes contrades. Per això els esforços se centren a generar electricitat mitjançant plaques solars en aquestes poblacions aïllades i compartir-la entre els habitants. En aquests països, les microxarxes elèctriques esdevenen una de les infraestructures bàsiques, i el camí més ràpid, per a lluitar contra la pobresa i la fam, i també per a millorar la salut pública, el nivell educatiu i la lluita contra la discriminació de les dones.

Aquesta ha estat l’estratègia de l’Índia. L’any 2016 va fer un pla per a tenir instal·lades 10.000 microxarxes amb una capacitat total de 500 MW el 2021. El govern al final va aturar aquest pla –avui dia n’hi ha tan sols 2 MW–, però la iniciativa privada n’ha agafat el relleu i espera d’assolir l’objectiu el 2026, cosa que ajudarà 100.000 empreses rurals, crearà 10.000 llocs de treball verd i proporcionarà irrigació a 400.000 agricultors. Mentrestant, desenes de poblacions remotes de l’Himàlaia indi ja en disposen d’una, que ha permès de disminuir la dependència del querosè, tenir il·luminació dins les cases –amb milers d’estudiants beneficiant-se’n–, enllumenat públic als carrers i la capacitat de proporcionar serveis al turisme de muntanya, cosa que ha fet millorar l’economia local.

A l’Àfrica segueixen passos similars. Encara avui dia, 600 milions d’africans no tenen accés a l’electricitat. El Banc Mundial estima que calen 140.000 microxarxes a escala comunitària a tot l’Àfrica, que actuarien com un complement als esforços dels governs, centrats a implantar una xarxa general elèctrica avui dia inexistent. Cal tenir en compte que els costs d’una microxarxa han caigut un 60% entre el 2014 i el 2019, cosa que l’ha convertida en una opció més barata que els tradicionals generadors dièsel. De fet, un estudi científic acabat de publicar a la prestigiosa revista científica Nature, en què participaven investigadors catalans, ha determinat que les microxarxes fotovoltaiques són més competitives econòmicament que els generadors dièsel tradicionals a més del 36% de les zones dels 71 països de l’Àsia i l’Àfrica on encara no arriba l’electricitat i que han estat objecte de l’estudi. Aquest percentatge s’ampliarà a mesura que vagi baixant el cost de les renovables –una tendència que encara continua.

Les microxarxes no es limiten als països pobres i prou. De fet, aquests dies s’ha anunciat un pla a Califòrnia –una de les zones més riques del planeta– per a impulsar les microxarxes comunitàries. De moment s’adreça a serveis crítics per a la comunitat, com ara supermercats, bancs, bombers, policia i benzineres. Cal tenir en compte que Califòrnia ha tingut molts incendis, de manera que la primera intenció és garantir uns serveis bàsics en situacions d’aquests mena. Les microxarxes tampoc no depenen exclusivament de governs o d’operadors de xarxa. Així, per exemple, la nord-americana Tesla, amb la seva divisió solar i de bateries, ha fet realitat 120 microxarxes arreu del planeta. Una tendència que s’ampliarà en el futur amb més empreses i grups de consumidors. Per últim, n’existeixen les virtuals, en què es connecten entre si diversos autoproductors. Tanmateix, fan servir la xarxa general, per la qual cosa, en cas de fallada, també se’n veurien afectats, a diferència d’una microxarxa físicament separada.

Com es poden aplicar a casa nostra

El nostre país es troba endarrerit en relació amb el desplegament de les renovables. Això genera que també n’estigui en les oportunitats que ofereix el nou paradigma energètic. En aquest sentit, actualment les microxarxes no són considerades com una opció en el desplegament de nova generació renovable. És veritat que se n’han fet programes pilot, com el de Vallfogona del Ripollès, l’any 2014, i el de l’Institut de Recerca en Energia de Catalunya, l’any 2012. Segurament una de les raons que no s’hagin estès fins ara és que disposem d’una de les xarxes elèctriques més fiables del planeta. Tampoc no som en una zona amb fenòmens climàtics extrems ni incendis freqüents, tot i que el canvi climàtic n’està augmentant l’ocurrència. Per tant, la seguretat no és un primer incentiu, tot i que com hem vist de tant en tant es produeixen apagades més o menys importants, i grans incendis.

Una de les primeres oportunitats és la sobirania energètica. Fins ara, tan sols es concep en termes de producció. Si avui dia importem el 80% de l’energia, la intenció és de disminuir aquesta dependència exterior tant com sigui possible. Una voluntat compartida amb la majoria de països del món. Les microxarxes permeten d’afegir sobirania energètica també en el consum. No depenem de tercers a l’hora de rebre la producció. Un polígon industrial, una comunitat agrícola, una urbanització, una població petita, poden produir i consumir l’energia que vulguin, sense que ho controli  ningú més.

Un altre dels avantatges és l’acceptació social de les renovables. Fins ara, els parcs solars i eòlics es dissenyen per a ser connectats a la xarxa general i prou. Moltes persones perceben que en reben els impactes negatius, i l’electricitat va a parar fora del territori. Les microxarxes permeten la implantació de camps solars i eòlics, d’instal·lacions d’autoproducció que serviran en primer terme a les localitats. L’excedent de la producció local serà comercialitzat a la xarxa general, i el guany econòmic serà per al conjunt de la comunitat energètica. Un esment especial mereixen les Illes Balears, on les microxarxes poden disminuir la dependència de la connexió amb la península, fins i tot a escala d’illa.

Un altre element positiu és la competitivitat industrial. Les indústries d’un polígon poden decidir de compartir sinergies per a formar microxarxes que els permetin de tenir uns costs energètics fixos i previsibles a llarg termini. També poden actuar com a element de seguretat. Per infreqüents que siguin els talls elèctrics, si afecten les indústries –o els edificis crítics, com ara els hospitals–, pot tenir un efecte molt negatiu. Per últim, es pot aplicar més enllà de petites poblacions. Urbanitzacions, barris o conjunt d’edificis d’una gran ciutat poden tenir iniciatives ciutadanes o de petits negocis per tal d’empoderar-se energèticament mitjançant una microxarxa veïnal. Sense oblidar que les microxarxes poden ser construïdes per empreses locals i nacionals, sense haver de recórrer a grans multinacionals.

Aquests anys entrants, a mesura que vagi augmentant la generació renovable, veurem si el nostre país sap aprofitar les oportunitats que ofereixen les microxarxes per aproximar la generació energètica a la població, en un sistema més distribuït, equitatiu i profitós per a tothom.