Milions de ciutadans de la península ibèrica van quedar temporalment a les fosques a causa d’una apagada sobtada. L’incident ha posat de manifest la fragilitat d’un sistema que sovint donem per fet: la xarxa elèctrica. Però, com es manté tot aquest sistema gegant? Què passa realment quan una part falla? En aquest article, explorarem què ens diu la ciència sobre aquests fenòmens, des dels principis físics que sostenen l’estabilitat de la xarxa elèctrica fins al comportament del sistema davant d’una pertorbació sobtada.
L’equilibri delicat dels sistemes elèctrics
Els sistemes elèctrics moderns operen sota principis físics complexos, entre els quals destaca el concepte d’estabilitat. En condicions normals, la generació i el consum d’electricitat han d’estar perfectament equilibrats. Si aquesta harmonia es trenca —per exemple, si una central deixa de funcionar de sobte o una línia de transmissió falla—, el sistema pot desestabilitzar-se.
Aquests desequilibris poden desencadenar fenòmens transitoris, com oscil·lacions de tensió i freqüència, que es propaguen com una ona a través de la xarxa elèctrica. Quan es produeix una pertorbació sobtada, la freqüència del sistema pot començar a variar ràpidament. Per protegir les infraestructures i evitar un col·lapse generalitzat, s’activen mecanismes automàtics de protecció que desconnecten parts de la xarxa de manera controlada.
Amb menys inèrcia i més generació renovable, el repte del futur serà garantir estabilitat en un sistema cada cop més canviant
Xarxes que responen com un organisme viu
Les xarxes elèctriques són com un organisme viu: reaccionen davant qualsevol estímul per preservar el seu equilibri intern. Cada central de generació, cada cable d’alta tensió, cada transformador i cada endoll formen part d’un sistema interconnectat que ha de mantenir un batec constant. Aquest batec és la freqüència, i en el nostre sistema elèctric ha de mantenir-se propera als 50 hertzs. Aquesta és la velocitat de les oscil·lacions de la tensió i la intensitat, i totes les màquines generadores han de treballar en sincronia per garantir que l’energia arribi de forma estable i segura a les nostres llars a aquesta freqüència.
Dilluns 28 d’abril, però, aquest equilibri es va trencar de manera dràstica. Res feia pensar en una situació crítica: la demanda no era excepcionalment alta, i el dia transcorria amb aparent normalitat. Però a les 12:33 del migdia, en només cinc segons, el sistema va patir una caiguda sobtada de fins al 60% de la generació elèctrica. En total, es van arribar a perdre fins a 15 gigawatts de potència, una xifra impactant tenint en compte que no hi havia cap factor meteorològic o social evident que expliqués aquesta davallada.
Quan la freqüència de la xarxa cau, el sistema activa automàticament mecanismes de protecció. És com si el cos humà patís una caiguda sobtada de tensió arterial: el cervell prioritza el subministrament de sang als òrgans vitals per garantir la supervivència. De manera semblant, la xarxa elèctrica desconnecta parts menys prioritàries per protegir les infraestructures més crítiques i mantenir el sistema global en peu. Aquest procés pot implicar talls de llum localitzats, però evita conseqüències molt més greus. Però dilluns el sistema va col·lapsar completament amb les causes encara per determinar.
La inèrcia rotacional: un coixí de seguretat
Un concepte clau per entendre per què avui les pertorbacions poden tenir un impacte més gran que en el passat és la inèrcia rotacional. Les centrals elèctriques tradicionals, com les hidràuliques, tèrmiques o nuclears, utilitzen turbines massives que giren a gran velocitat. Aquestes turbines tenen una gran inèrcia mecànica, i en cas d’una pertorbació, continuen girant durant uns segons, alliberant energia i ajudant a mantenir estable la freqüència del sistema en aquest període crític.
Quan la freqüència cau, el sistema elèctric actua com un cos humà en xoc: prioritza la supervivència desconnectant el que no és vital
Amb l’expansió de les energies renovables com la solar i l’eòlica —que sovint estan connectades a través d’electrònica de potència i no tenen parts giratòries massives— aquest coixí de seguretat es redueix. És a dir, molts sistemes actuals tenen menys inèrcia física, i per tant són més sensibles a canvis sobtats. Per contrarestar-ho, cal incorporar sistemes de control avançat o inèrcia sintètica, que simulen aquesta estabilitat dinàmica. També s’exploren solucions com bateries o volants d’inèrcia per recuperar capacitat de resposta.
Cap a un futur més resilient?
Aquesta apagada sobtada serveix per fer-nos una pregunta que gairebé mai ens fem: què hi ha darrere del simple fet que la llum s’encengui cada vegada que premem un interruptor? L’apagada del 28 d’abril ens ha deixat una lliçó valuosa: el sistema elèctric és més fràgil del que sembla, però també més intel·ligent del que imaginem. I com qualsevol gran sistema, necessita evolucionar a mesura que es diversifiquen les fonts d’energia. Amb una transició energètica en marxa i una electrificació creixent, caldrà repensar com mantenim estable aquest organisme gegant, i invertir en resiliència, intel·ligència i adaptabilitat.
Deixa un comentari