Sistema eléctrico

Distribución Transporte Generación Consumo Flujo físico (kWh) Flujo financiero () Casación Comercialización Precio Peaje

Generación de energía

Actividad no regulada y sujeta a libre mercado

El inicio del sistema eléctrico está en la Generación, es decir, en la obtención de electricidad mediante la transformación a través de tecnología de energía primaria.
La energía primaria es toda aquella que podemos obtener de los recursos naturales del planeta como pueden ser la nuclear, térmica, hidráulica, eólica o solar.

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infografia generacion energia

La obtención de electricidad se realiza en las estaciones de generación, que transforman con tecnología la energía primaria en energía eléctrica. Cada tecnología tiene sus costes y características especiales que influirán en el precio de venta durante la comercialización.

Hay dos maneras de obtener electricidad:

La primera mediante procesos químicos que transforman la radiación del sol en energía eléctrica, como pasa en los huertos solares.

La segunda, a través de la energía cinética de las aspas, turbinas y pistones que al estar en movimiento activan un generador eléctrico. Las maneras que hay para hacer que se muevan estas máquinas son las siguientes:

  • Mediante la generación de vapor que se obtiene tras calentar agua con distintos procedimientos. Es el proceso que sucede en las centrales térmicas, hidroeléctricas, nucleares, de cogeneración, de biomasa y geotérmica.
  • Aprovechando los elementos de la naturaleza: Las corrientes de aire en los parques eólicos, las olas en las estaciones undimotrices y las mareas en las mareomotrices.

Todo aquel que tenga medios para obtener electricidad, ya sea el propietario de una central nuclear o un ciudadano que tiene placas solares en su casa, es un productor de energía y la venderá en los mercados eléctricos.

La electricidad actualmente se puede obtener en:

  • Centrales térmicas: Obtienen electricidad quemando combustibles fósiles como carbón, gasóleo y gas natural, que generan calor suficiente para calentar agua a alta presión. El vapor que se crea se distribuye en una turbina conectada a un generador de electricidad. Consiguen electricidad mediante la combustión. La electricidad se obtiene al quemar combustibles fósiles.
  • Central de ciclo combinado de gas natural: Los gases generados durante la combustión del gas natural pasan a una turbina que activa un generador eléctrico. Y estos gases, que se encuentran a una alta temperatura, se reutilizan para calentar agua y obtener vapor que mueve otra turbina conectada a otro generador. La electricidad se obtiene aplicando gas natural a dos turbinas.
  • Central nuclear: El calor obtenido tras un proceso de fisión nuclear (división del núcleo de un átomo para obtener energía cinética y radiación) del uranio, se aplica a agua que se calienta creando un vapor que mueve una turbina conectada a un generador eléctrico. La electricidad se obtiene tras una fisión nuclear.
  • Central hidráulica: Situadas en los cauces del río o en embalses donde se acumula el agua. La electricidad se obtiene mediante las turbinas instaladas, que giran gracias al movimiento de agua embalsada, activando un generador eléctrico. La electricidad se obtiene a través del movimiento del agua embalsada.
  • Central de biomasa: Funcionan de forma similar a las centrales de combustibles fósiles, gas natural y carbón; pero emplean biomasa, combustible de origen renovable. La electricidad se obtiene al quemar biomasa.
  • Central de cogeneración: Obtienen de forma simultánea electricidad y energía térmica útil, como calor y frío. Suelen emplear biomasa. La electricidad se obtiene al quemar biomasa y gas natural.
  • Parque eólico: Central formada por generadores de electricidad aéreos en forma de molinos. Las aspas de estos equivalen a las turbinas de las otras centrales, de forma que cuando se orientan al viento, se mueven activando el generador eléctrico. La electricidad se obtiene a través del viento.
  • Huerto solar: Centrales que generan la electricidad a partir de la radiación solar. Son las únicas en las que la electricidad se produce mediante reacciones químicas y no mecánicas; que suceden en los paneles solares. La luz del sol calienta fluidos y materiales semiconductores que generan electricidad. La electricidad se obtiene a través del sol.
  • Central geotérmica: Emplea el calor del interior de la tierra para calentar agua a alta temperatura y presión que crea vapor. Y ésta mueve una serie de turbinas conectadas a un generador. Se instalan en zonas donde el suelo alcanza altas temperaturas a bajas profundidades. La electricidad se obtiene a través del calor interno del planeta.
  • Central mareomotriz: Emplea las mareas, el ascenso y descenso del agua en base a los ciclos solares y lunares, para mover turbinas que activan un generador. Se instalan en océanos con grandes diferencias de marea como el Atlántico. La electricidad se obtiene a través de las mareas.
  • Central undimotriz u olamotriz: Genera electricidad utilizando el movimiento de las olas del mar que, al impactar contra las boyas de la central, transmiten ese movimiento a turbinas que activan un generador. Es una tecnología en desarrollo. La electricidad se obtiene a través de las olas.

Una vez obtenida la electricidad de cualquiera de estas formas, se producen los procesos de transporte, distribución, comercialización y consumo.

Todos los productores de electricidad operan bajo reglas de libre competencia de costes, volumen y precio de venta de la producción.

La suma de todas las tecnologías que generan electricidad en un país recibe el nombre de MIX ENERGÉTICO.

Transporte de energía

Actividad regulada por el BOE

La electricidad generada en las centrales tiene que llegar hasta los puntos de distribución y consumo, y la forma de hacerlo es a través de la red de transporte de energía eléctrica. Esta red une los centros de generación con los puntos de consumo.

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La red eléctrica está formada por los centros de control, subestaciones transformadoras elevadoras y líneas de transporte en forma de torres de transmisión de alta tensión. Se considera parte de la red de transporte toda aquella línea que supere los 220 kV (220000 voltios).

Las subestaciones transformadoras elevadoras adaptan la electricidad para que se pueda transportar, aumentando la tensión de la electricidad generada mediante transformadores y autotransformadores ¿Por qué? Porque tiene que llegar a muchos puntos atravesando grandes distancias, y la única forma de hacerlo es en forma de alta tensión, ya que un nivel elevado garantiza reducir las pérdidas de energía.

Una vez elevada se transporta a través de las líneas de transporte, formadas por torres de alta tensión. éstas están creadas con elementos conductores como acero, cobre o aluminio que los llevan hacia subestaciones de transformación reductoras para su distribución.

En total, 42000 km de línea eléctrica en todo el territorio nacional (Incluyendo Baleares y Canarias) que pertenecen exclusivamente a Red Eléctrica de España (REE), una empresa privada regulada por la legislación europea y nacional.

Esta infraestructura tiene unos costes de explotación fijados por el BOE; que posteriormente cubren las comercializadoras que adquieren energía y que acaban repercutiendo en los clientes.

Estadística de la demanda de energía

REE es uno de los operadores del sistema eléctrico español y como tal prevé a tiempo real la demanda energética, permitiendo que la producción de los generadores se acople a las necesidades de los consumidores.

Y de esta forma, la electricidad llega a los puntos de distribución donde será adaptada para el uso de los consumidores.


Distribución de energía

Actividad regulada por el BOE

La electricidad llega hasta subestaciones de transformación reductoras, que reducen la alta tensión en la que llegan a media o baja. Esta tensión la convierte en apta para el uso final de los consumidores, que son tanto empresas como hogares.

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Se considera parte de la red de distribución las líneas de tensión inferior a 220 kV los elementos de comunicaciones, protecciones, control, etc. necesarios para la actividad.

La energía adaptada al consumo final se transporta mediante cables subterráneos o de forma aérea a través de torres, y llega hasta instalaciones de enlace que la comunican directamente con los puntos de consumo: Hogares e instalaciones.

Las empresas que garantizan y mantienen la red de distribución reciben el nombre de distribuidoras.

Hay 5 grandes empresas distribuidoras (que en muchos casos también hacen labor de comercialización) y 300 pequeñas con menos de 100 000 clientes. Están repartidas en el territorio nacional y se distribuyen en zonas geográficas concretas en base a sus costes de inversión, mantenimiento y gestión para cumplir con las condiciones de calidad fijadas por el Estado español.

Los costes de la explotación y el mantenimiento de la red de distribución están fijados por el BOE; y los cubren tanto las comercializadoras a la hora de comprar energía como los consumidores en los peajes de acceso que aparecen reflejados en la factura de la luz.

Mapa comercialización de la energía

Comercialización de energía

Actividad regida por libre mercado

Mientras que la electricidad se genera y llega al consumidor para que lo emplee en su hogar o industria a través de las redes de transporte y distribución; sucede la comercialización. La comercialización es la actividad en la que se produce la compra y la venta de energía.

Tiene tres protagonistas principales:

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Productores

Venden la electricidad que generan a las comercializadores en base a sus costes de explotación y sus necesidades económicas. Habitualmente lo hacen en el proceso conocido como la casación; el más frecuente, en el que parten de un precio por cantidad mínimo al que están dispuestos a vender la energía, que va creciendo hasta coincidir con los precios de compra de los comercializadores. Este punto de coincidencia marcará la cantidad y también el precio que se venderá la energía en esa hora concreta. De esta manera se garantiza que los productores generan sólo la energía que venden. Ya que la energía no se puede almacenar.

Comercializadoras

Compran la electricidad necesaria para sus clientes durante cada hora del día. Parten de un precio por cantidad máximo que están dispuestos a pagar por la energía, que va decreciendo hasta alcanzar un acuerdo con los precios de venta de los productores. Ese punto de coincidencia marcará cuanta y a qué precio se comprará energía a esa hora concreta.
Al mismo tiempo que compran energía a los productores, pagan a Red Eléctrica de España y a los distribuidores por el uso de su infraestructura (Estaciones, torres y cableado). Todos estos costes los recuperan vendiendo a los consumidores los servicios energéticos que necesitan.

Consumidores

Hogares y empresas que precisan de servicios energéticos para su día a día o su actividad laboral. Los compran a las comercializadoras, las cuales los venden a un precio marcado por una serie de factores. A grandes rasgos son:

  • Los costes de la compra de energía y el uso de la red de transporte y distribución
  • La potencia eléctrica que el consumidor necesita para su actividad
  • El margen comercial de la empresa que vende los servicios de energía
  • Los impuestos eléctricos

La compraventa de energía entre productores y comercializadoras se realiza en los mercados eléctricos todos los días del año a lo largo de las 24 horas del día y recibe el nombre de casación.

La compraventa de energía entre comercializadoras o compañías eléctricas y consumidores queda fijada en un contrato que se refleja en la factura de la luz.


Mercados eléctricos

Los mercados eléctricos son el conjunto de entidades y organismos que permiten que el consumidor final pueda llegar a disponer de la electricidad. Es en estos mercados donde las comercializadoras negocian un precio para la compra de la energía al cliente final. Se negocia las 24 horas todos los días del año.

En España los mercados eléctricos están enmarcados dentro del MIBEL: El Mercado Ibérico de la Electricidad que aglutina a los de España y Portugal. Engloba tanto al OMIE, mercado diario español como el OMIP, el mercado de derivados de Portugal.


Casación eléctrica

La casación es la negociación que se produce todos los días en los mercados eléctricos entre productores de energía, comercializadoras y consumidores directos para encontrar el punto óptimo de venta (en el caso de productores) y de compra (comercializadores y consumidores directos). Es un proceso que ocurre todos los días y a todas las horas en el mercado eléctrico. Se realiza siempre con vistas al día siguiente (D+1).

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Todo empieza en el productor, que prevé la energía eléctrica que generará cada hora, en base a sus costes de producción y su tecnología. Sólo produce lo que se necesita en el mercado a cada hora. A la electricidad que obtiene, le marca un precio determinado por los costes anteriores y el margen que necesita para obtener beneficio.

La electricidad que producen se mide en mega vatios hora (MWh), equivalentes a un millón de vatios por hora.

A continuación, los productores ponen a la venta la energía en un mercado eléctrico; en el que se parte de un precio por cantidad de energía (€/ MWh) mínimo al que están dispuestos a vender la energía. Esta oferta va creciendo hasta coincidir con los precios de compra de las comercializadoras y los consumidores directos.

El siguiente protagonista son las comercializadoras y los consumidores directos, que compran la energía de los productores para luego venderlas a los consumidores que pueden ser tanto personas individuales como industrias. Compran la electricidad necesaria para sus clientes durante cada hora del día.

Parten de un precio por cantidad máximo que es de 180,3 €. Este precio es instrumental, viene dictado por las normas del mercado y va decreciendo hasta coincidir con los precios de venta de los productores.

A partir de estas curvas de oferta y demanda y otra serie de condicionantes producidos por un algoritmo matemático conocido como Euphemia; se produce un punto de coincidencia que recibe el nombre de punto de casación.

Éste marcará qué cantidad y a qué precio se compra y se vende la energía a esa hora concreta, siempre con vistas al día siguiente. Esto quiere decir que los precios se adelantan un día para que el sistema eléctrico pueda funcionar sin imprevistos y se puedan realizar previsiones.

La casación sucede cara hora del año, sin detenerse nunca.


Peajes de acceso eléctrico

Los costes que tienen las redes de transporte y distribución se cargan en la factura de la luz de los consumidores. Independientemente de cómo adquieran la energía (de forma libre mediante negociación o de forma fijada a través del Precio Voluntario para el Pequeño Consumidor)

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infografia peajes

Estos costes reciben el nombre de peajes de acceso y son revisados anualmente (Aunque si se ven afectados por circunstancias relevantes se revisan cada trimestre) por el Ministerio de Industria, Energía y Turismo. Cada consumidor pagará un peaje por la potencia que haya contratado (los kW que soportan sus instalaciones de la luz) y el consumo que haya realizado.

Esto quiere decir que, en su factura, una parte de lo que el cliente paga está destinado a su distribuidora y a Red Eléctrica Española por utilizar su cableado y la energía que se conduce por él.

Además, el peaje de acceso incluye el pago a la Comisión Nacional de Mercados y Competencias (CNMC), los déficits de años anteriores, primas al régimen especial (Que afecta a las energías renovables) y otros costes como la gestión de residuos nucleares o el mantenimiento de las redes extra peninsulares.

El peaje de acceso se recauda para el Ministerio de Industria y Turismo, pero es facturado por las distribuidoras eléctricas.


Precio de la energía eléctrica

Una vez que las comercializadoras o compañias eléctricas han gestionado la obtención de energía (compra, transporte, distribución) la venden a los consumidores mediante un contrato, normalmente de un año.

Ellos pagarán un precio en función de su estructura tarifaria. Es decir, pagarán un precio por una tarifa; que será fijada en base a la potencia y niveles de tensión de sus instalaciones que los consumidores tienen.

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El precio de energía que el consumidor paga está determinado por estos conceptos:

  • Impuesto Eléctrico: Fijado por la Unión Europea
  • Impuesto sobre el Valor Añadido
  • Peaje de acceso: Pago a las distribuidoras
  • Peaje de Suelo: Pago municipal
  • Margen Comercial: Retribución de la comercializadora
  • Pérdidas de energía: Porcentaje por las pérdidas en el transporte y distribución
  • Pago por capacidad: Retribución a generadores por estar dispuestos a estar operativos
  • Pago al operador del mercado: Retribución al OMIE
  • Pago al operador del Sistema: Retribución a REE
  • Restricciones del Sistema: Pago por los imprevistos sufridos en el sistema para buscar equilibrio entre generación y demanda
  • Precio del Mercado de Energía: Pago que se hace al mercado de electricidad
Estos factores determinan el precio de la energía. Este precio multiplicado por el consumo de energía determinará lo que hay que pagar en la factura de la luz.

Factura de la luz

La factura de la luz es el documento en el que se recoge toda la información del contrato del consumidor con la comercializadora, que suele establecerse por periodo de un año. Indica la tarifa contratada (Estructura definida por la potencia y tensión de las instalaciones del cliente), el precio de la tarifa, el consumo de energía, y el desglose de todos los conceptos por los que el consumidor paga.

La componen los siguientes elementos:

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Anverso de una factura
Reverso de una factura

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