Generación eléctrica despachable

La generación despachable (o gestionable)[2] está constituida por las fuentes de energía eléctrica que pueden ser utilizadas a demanda, de modo que se pueda despachar en cada momento la energía que precisa la red eléctrica. Los generadores despachables pueden ser conectados a la red, desconectados de ella, o aumentar o disminuir (dentro de sus potencias de diseño máxima y mínima) la energía que entregan a la red según las órdenes que reciban de su operador.[3] Esto contrasta con la generación no despachable, energías renovables como eólica o solar fotovoltaica, en las que la cantidad de energía que entregan depende del viento o el sol que haya.[4] Las únicas energías renovables que son directamente despachables, sin un dispositivo separado para almacenar su energía, son la hidroeléctrica (que incluye la minihidráulica), la biomasa, la geotérmica y la maremotérmica.[5]

Central térmica de biomasa, un ejemplo de generación despachable, y por tanto independiente de la meteorología[1]

Los diferentes tipos de centrales despachables tienen distintas velocidades de respuesta a la demanda de variación de la energía que entregan. Las centrales de despacho más rápido son las hidroeléctricas, en particular las reversibles, y las centrales de gas natural de ciclo combinado.[6] Por ejemplo, la central reversible de Dinorwig (1 728 MW) puede lograr su plena producción en solo 16 segundos.[7] Aunque teóricamente despachables, ciertas centrales térmicas de carbón o nucleares están diseñadas para funcionar como centrales de base, por lo que su parada total, así como su puesta a plena carga desde una parada, puede llevar horas o a veces días.[8] Debido a ello suelen estar funcionando permanentemente, en las horas valle quizá a menos carga que en las horas punta de consumo, y solo paran cuando es necesario por mantenimiento, o en los raros casos de incidentes.

El atractivo del almacenamiento energético en red es que puede eliminar la incertidumbre de las energías eólica y solar fotovoltaica sobre si habrá energía disponible: la energía se almacena cuando hay viento o sol, y luego se cede a la red eléctrica cuando no los hay, pero sí demanda. Durante 2017 se han abaratado los dispositivos de almacenamiento térmico solar, con lo que han pasado a ser importantes generadores despachables.[9][10][11][12] Antes no estaban disponibles tecnologías asequibles de almacenamiento a gran escala. Aproximadamente la mitad de las instalaciones termosolares llevan almacenamiento,[13] mientras que instalaciones eólicas o fotovoltaicas con almacenamiento de energía, aunque posibles, son mucho menos frecuentes.[14]

Las principales razones de la necesidad de centrales despachables son:[15]

1. proporcionar reservas de giro (control de frecuencia),
2. equilibrar el sistema eléctrico (seguimiento de la carga),
3. optimizar económicamente el despacho (permitiendo que entren antes, y a mayor carga, las centrales más baratas), y
4. reducir la congestión de la red (redespacho).

Los generadores despachables se usan en casos como los siguientes:

• Equilibrado de carga: los cambios lentos en demanda de energía entre, por ejemplo, la noche y el día, requieren también cambios en la energía generada, pues en todo momento la energía generada y la consumida deben ser iguales (véase Electricidad).
• Respuesta ante picos de carga (periodos cortos durante los cuales la demanda supera a la producción): las centrales despachables permiten satisfacer el requerimiento extra de energía.
• Tiempos de arranque: si hay un incremento súbito de la demanda —para adaptarse al cual las grandes centrales de carbón o gas natural pueden necesitar un tiempo prolongado— los generadores despachables pueden ser arrancados o acelerados en cuestión de segundos o minutos para adaptarse a este incremento.
• Control de frecuencia o fuentes de producción intermitente: los cambios en la producción de electricidad inyectada en el sistema pueden alterar la calidad o la estabilidad del propio sistema de transmisión debido a una variación en la frecuencia de la electricidad transmitida. Las energías eólica y solar fotovoltaica son intermitentes y necesitan generadores despachables para suavizar sus cambios en producción de energía.
• Respaldo de las centrales de base: las centrales nucleares, por ejemplo, están equipadas con sistemas de seguridad para reactores nucleares que, en caso de emergencia, podrían cortar la energía entregada a la red hasta en menos de un segundo. Si se produjera esa eventualidad entrarían en funcionamiento los generadores despachables, porque de lo contrario se produciría un apagón.