La energía la podemos observar desde diferentes puntos de vista, y frente a ellos siempre habrá cuestiones científicas y tecnológicas a las cuales habrá que dar una respuesta, y ello es importante en un mundo cambiante y con problemas significativos en el área energética. (WEC). En este documento, el análisis se centra en el sistema eléctrico, que sólo es un tercio del global energético, y dentro de él en los condicionantes que nos marcan los tres aspectos siguientes:

Seguridad de suministro. Era la preocupación básica de la primera mitad del siglo XX, que dio lugar a la creación de un sistema regulado con una parte de empresas públicas: EdF en Francia, ENEL en Italia, CGEB en el Reino Unido, ENDESA en España, o TVA en Estados Unidos. Varias de ellas mantienen ese carácter público todavía. La crisis de los precios del petróleo de la década de los setenta incrementó la preocupación por la seguridad de suministro. En la actualidad los fallos del sistema eléctrico en dos lugares tan dispares como California y Brasil retornan hacia esta preocupación. De otro lado, la Comisión Europea nos recuerda en su libro verde sobre seguridad de suministro energético que este es un tema crucial para la Unión Europea.(COM)

Incidencia ambiental. Durante muchos años la preocupación ambiental se centró en aspectos locales; después, a partir de los años setenta, se fue pasando a cuestiones de impacto regional, las lluvias ácidas han sido un además el punto de partida hacia una reflexión ambiental más profundo en la cual ya toma posiciones una parte importante de la sociedad. En la actualidad, las cuestiones relacionadas con el cambio climático constituyen unos condicionantes para el futuro del sistema eléctrico en particular y el energético en general.

Capacidad de desarrollo industrial. Las fuertes inversiones unidas al sistema eléctrico suponen una demanda significativa de bienes de equipo y por lo tanto una posibilidad de desarrollo industrial y de creación de empleo. Con relación a esto, cada país ha tenido una posición interesada y en ella se ha introducido siempre un cierto grado de proteccionismo, aunque orientado de forma diferente en cada caso; unos países cuentan con grandes empresas de diseño y construcción de bienes de equipo, con tecnología propia y de proyección internacional, mientras que otros sólo disponen de fabricantes de equipos con tecnología en muchos casos foránea; nuestra situación se localiza más en este segundo caso.

En los últimos años se han producido cambios importantes en la concepción del sistema eléctrico, que inciden en los planteamientos relativos a la investigación y desarrollo tecnológico. La liberalización ha incidido en fomentar la faceta de competitividad empresarial, y consecuentemente en la reducción de costes, a veces condicionados por la presión de la Administración Pública; se han reducido o eliminado aquellos costes que no inciden en la cuenta de resultados a corto plazo, es decir, entre otros, los de investigación y desarrollo tecnológico promovidos desde muchas empresas del sector eléctrico; pero además las actitudes y las actividades de éstas inducen el trabajo de las empresas de bienes de equipo, lo cual ha reducido de una u otra forma el esfuerzo de I+D.

El problema es genérico en nuestro mundo industrial. La investigación y desarrollo está condicionada por la existencia de un enemigo; cuando la URSS puso su primer satélite en órbita, en EE.UU, se paso de dedicar el 1% de su Producto Nacional Bruto para investigación a destinar el 3% de su PNB. En la figura 1 se muestra la dedicación económica en el ámbito mundial a actividades de I+D energética; las crisis de los precios del petróleo de la década de los setenta hizo crecer el volumen de los fondos destinados a I+D, la confianza en un suministro energético continuado y fácil redujo las aportaciones a investigación en la segunda mitad de la década de los ochenta, los problemas de las emisiones ácidas hicieron que se incrementaran los gastos con el desarrollo de las tecnologías de uso limpio de carbón, pero el abandono mental del carbón en muchos de los países desarrollados ha reducido más los aportes de I+D.

La gran cuestión es que sí tenemos un enemigo común, este es la posibilidad evidente de que la sostenibilidad energética no sea posible a medio plazo, y ello contribuirá en gran medida a la inestabilidad de la sociedad global en que vivimos.(COF). El problema se complica si observamos que ese enemigo es difuso, y no está perfectamente definido, ni en su forma, ni a quien ataca, pero además llegará en su forma más crítica después de unos años, lo cual hace que no seamos aun realmente conscientes, lo seremos cuando quizás no tengamos forma de reaccionar (NAKICENOVIC).

En el caso español las actividades de I+D eléctricas se unieron, en gran medida, durante dos décadas, de 1976 a 1996, a una decidida actuación de la Administración Española que había establecido una dedicación de la factura eléctrica, el 0,3% de la misma, a I+D, los programas: PIU con posterioridad PIE; estas aportaciones inducían otras desde las empresas eléctricas y desde las de bienes de equipos y servicios; todo ello en un marco de protección a la industria española como fuente de desarrollo económico y empleo. Ello, en conjunto, suponía una aportación española a I+D en el área eléctrica de poco menos del 1% de la facturación por venta de electricidad; ratio sensiblemente inferior al de otros países europeos, donde se alcanzan valores entre 2 y 3%. La desaparición de estos programas ha contribuido a reducir sensiblemente la dedicación económica a I+D eléctrico en nuestro país.

En este contexto, se hacen las reflexiones siguientes, en las cuales se muestran algunas razones propias para realizar I+D, encajadas además en otras que nos afectan de forma global: seguridad energética y cambio climático. Todo ello, asumiendo que es preciso una decidida especialización de cada país, ya que nos encontramos en un entorno, como el actual, en el cual las disponibilidades económicas no permiten dedicarse de forma generalizada a todo tipo de actividades.

Somos un país con elevada dependencia energética, las tres cuartas partes del consumo de energía se atienden con importaciones; aunque por otro lado vivimos alegres y confiados, y nos preocupamos por el futuro menos que otros países del entorno. La Comisión Europea si se preocupa, ha presentado un Libro Verde, que se deberá transformar en su día en Libro Blanco, sobre seguridad de suministro energético, la dependencia exterior de la Unión Europea es del 50% de su demanda energética. (COM).

Además de esa dependencia externa, nuestra eficiencia energética ha caído en los últimos años. Nuestra ratio de intensidad energética, cociente entre consumo energético y producto nacional bruto, crece de forma continuada desde 1996. Las actividades de fomento del ahorro y eficiencia energética, tanto tecnológicas como de aplicación directa, son de valoración preferente en nuestras actuales circunstancias (MENÉNDEZ y CÁMARA).

El carbón es el único recurso fósil con que contamos, hoy se utiliza en generación eléctrica, pero en otros tiempos fue la base de nuestro esquema energético. Los yacimientos no son en general buenos, aunque algunos son explotables a cielo abierto. Son carbones con problemas en su utilización, pero se han desarrollado capacidades y tecnologías de uso para quemarlos en adecuadas condiciones, desde las antracitas a los lignitos pardos. Las actuaciones promovidas por OCICARBÓN, en la línea citada anteriormente de fomento a la investigación, han facilitado la acción de las empresas eléctricas.

El sistema eléctrico español ha vivido en un esquema de regulación durante la segunda mitad del siglo XX, aun así ha pasado por diferentes etapas: inicialmente fue básicamente hidráulico, luego pasó a apoyarse en el carbón, se volcó en el fuel oil sólo unos pocos años pues las crisis de los precios del petróleo de los años setenta hizo volver la mirada hacia: la energía nuclear y el retorno al carbón. Hoy conviven esas fuentes primarias de energía, y a la vez se confía, quizás en exceso como antes en el petróleo, en el gas natural, y la sociedad apoya, aunque en menor medida que lo que se necesita, a en las energías renovables.

El consumo de electricidad está creciendo de manera muy rápida, la demanda ha sobrepasado los 220.000 GWh/a en el sistema peninsular. Nuestro esquema de suministro eléctrico es asimétrico, existe un exceso de producción en regiones de la vertiente atlántica: Asturias, Galicia, Castilla León y Extremadura, mientras que el consumo se concentra en Cataluña, País Valenciano, País Vasco y Madrid. En este contexto, la red eléctrica de transporte y la regulación del sistema son elementos esenciales para el futuro funcionamiento del sistema.

Pero también lo es la planificación del sistema eléctrico, la cual no se puede dejar sólo a las fuerzas del mercado. La construcción de centrales de generación, y líneas de transporte eléctrico, requiere unas inversiones significativas, pero sobre todo un tiempo de ejecución elevado, y el necesario consenso de los agentes sociales. Debemos analizar cual es el modelo de sistema eléctrico que necesitamos en nuestro país, y en ese sentido que requisitos empresariales y económicos hemos de asumir, y entre ellos cuales son las demandas tecnológicas que deberíamos atender para hacerlo posible.

Las tendencias al crecimiento en la demanda de electricidad, y en general en el consumo de energía, deberían frenarse, nuestra ratio de intensidad energética se ha incrementado en un 10% en los últimos seis años, rompiendo la línea levemente decreciente o de contención, que se inició en los años ochenta con motivo de las crisis de los precios del petróleo de la década de los setenta (MENÉNDEZ y CÁMARA).

Aquí, en estas páginas vamos a asumir que moderamos nuestra demanda energética por que se apliquen políticas firmes de ahorro y uso eficiente de la energía. Suponemos así que la demanda de electricidad se situará sólo, en el año 2010, en 250.000 GWh/a en el sistema peninsular, con la distribución que se representa en la figura 2. Se ha propuesto este crecimiento moderado para inducir a la reflexión de que aunque así sea, hay cuestiones importantes que abordar para garantizar el adecuado suministro; esos problemas pueden ser más críticos si el crecimiento de la demanda se mantiene al ritmo actual.

La reducción en la producción de electricidad a partir de carbón deja un hueco que se ha de llenar con electricidad de gas natural y de energías renovables, aun así el carbón conservará un papel importante. El descenso de la participación del carbón en el sistema eléctrico se une a varios hechos.

• Previsible desaparición, por normativas europeas, de las ayudas públicas a la minería del carbón en los diferentes países de la Unión.

• Aplicación de las normativas ambientales europeas de "mejor tecnología disponible" a partir del 2007.

• Falta de nuevos proyectos de centrales térmicas con carbón de importación en España.

Los condicionantes ambientales se han de tener en cuenta de forma prioritaria a la hora de pensar en el futuro del sistema eléctrico. Tanto la cuestión global de reducción de las emisiones de CO₂, como otras relacionadas con el entorno regional, emisiones de contaminantes gaseosos a la atmósfera desde las centrales de carbón u otros combustibles pesados, o aquellas más locales, por ejemplo impacto de algunas instalaciones con energías renovables (ABADÍA y CORREGIDOR).

Las energías renovables son necesarias en nuestro esquema por su contribución a la reducción de emisiones de CO₂, pero también por ser una energía autóctona, recordemos nuestra dependencia energética del exterior, las renovables cambian importación de combustibles fósiles por empleo. Las últimas propuestas de la Comisión Europea demandan, que en el caso español, las renovables, incluida la gran hidráulica, se alcancen para el año 2010 una participación del 29% de la producción total de electricidad; el previsible mercado futuro de certificados de CO₂ puede ser un aliciente para alcanzar esta cota, e incluso sobrepasarla.(COM). Pero el buen funcionamiento de los sistemas renovables requiere que el sistema se regule y autocontrole, a fin de absorber esa electricidad que es predecible pero no programable.

En el contexto anterior surgen una serie de áreas de actividad preferente en investigación y desarrollo tecnológico, que a continuación se describen someramente. Se hace distinción entre tecnologías de uso, que siempre serán necesarias para el buen funcionamiento de las instalaciones y el sistema, y las tecnologías de diseño, para las cueles es preciso disponer de capacidades empresariales para el desarrollo y comercialización de los productos resultantes, que no siempre se podrán acometer.

• Energía Nuclear. El mantenimiento seguro y posterior desmantelamiento de las centrales, con el adecuado almacenamiento de residuos, son un tema prioritario para las propias empresas eléctricas involucradas, además de para la empresa pública ENRESA. Las tecnologías de uso son mayoritarias en este apartado, aunque puede haber ciertos diseños de nuevos equipos auxiliares.

• Carbón. Este componente del sistema de generación eléctrico será previsiblemente necesario durante varias décadas, en este supuesto deberían adecuarse las centrales, tanto de carbón nacional como el de importación, a una vida larga, con nuevos diseños que cumplan el compromiso europeo de "la mejor tecnología disponible" a partir del año 2007. Es necesario continuar con la optimización de las tecnologías de uso en las centrales existentes y afianzar los diseños con nuevas tecnologías de uso limpio de carbón (MENÉNDEZ y HERNÁNDEZ).

• Gas Natural. Los grupos de ciclo combinado, en particular las turbinas de gas, son suministro de grandes empresas de bienes de equipo, foráneos o multinacionales, que tienen sus propias líneas de trabajo. Nuestro esfuerzo de conocimiento debe dirigirse a las tecnologías de uso.

• Energías Renovables. El desarrollo en los últimos años, en nuestro país, ha sido significativo, y es preciso aprovechar ese avance para afianzar una solución energética y una actividad industrial. Se ha de continuar en la investigación y desarrollo tecnológico en eólica, en biomasa, y en las diferentes alternativas de energía solar; la industria española tiene capacidades para seguir suministrando equipos en España, y para exportar instalaciones y tecnología.

• Ahorro y eficiencia energética. Aunque es un tema en el cual las actuaciones preferentes deben de ser aquellas que promuevan la implantación de tecnologías y modos de uso, también caben las actuaciones de desarrollo de nuevas tecnologías.

• Transporte. La racionalización y el incremento de nuestra capacidad de transporte es una demanda del sistema eléctrico; la construcción de nuevas líneas se encontrará con obstáculos ambientales y sociales, por lo que aumentar la capacidad de transmisión con las actuales redes es un aspecto importante, donde el desarrollo tecnológico tiene papeles que jugar.

• Almacenamiento. En línea con lo anterior aparece una cuestión que es la de incrementar nuestra capacidad de acumulación de electricidad, los sistemas de bombeo previsiblemente se mostrarán insuficientes, y habrá encontrar nuevas alternativas de acumulación inercial o electroquímica

• Calidad de servicio. Una serie de servicios o sistemas son muy sensibles a las faltas en el servicio eléctrico, incluidos los microcortes. El trabajo tecnológico es muy necesario en este campo del conocimiento.

La desaparición del PIE y del programa paralelo en carbón, se ha sustituido por unas actuaciones desde el Ministerio de Ciencia y Tecnología, PROFIT, y otras que pueden ser utilizadas por las empresas eléctricas y de bienes de equipos para sus necesidades tecnológicas, junto con los fondos de otros programas europeos, y sus propias aportaciones. Ello debiera poder atender a todo tipo de necesidades tecnológicas de nuestro sistema eléctrico.

La existencia de una empresa pública en el área nuclear, ENRESA, y del Consejo de Seguridad Nuclear, son garantía de la continuidad en las actividades que afectan a esta área, entre ellas las tecnológicas.

Las peculiaridades de nuestro sistema de carbón, junto con la labor realizada en los años precedentes, nos muestran la conveniencia de que exista un programa específico de desarrollo tecnológico, que afiance la utilización de esa energía autóctona ó de fácil acceso en el mercado internacional.

Las energías renovables son una alternativa unida en cierta medida a pequeñas y medianas empresas, que pudieran avanzar más lentamente que lo que marcan nuestras necesidades y posibilidades. Se hace necesario un plan de fomento de estas energías que incluya inexcusablemente una fuerte componente de desarrollo tecnológico, la cual además deberá consolidar nuestro esquema industrial y de creación de empleo (MENÉNDEZ).

• ABADÍA, J.; CORREGIDOR, D. (1999) Centrales térmicas. Emisiones atmosféricas e incidencia ambiental. Comité de energía y recursos naturales.- INSTITUTO DE LA INGENIERÍA DE ESPAÑA.

• COF. (1999) Cambio Climático. Hacia un nuevo modelo energético. Colegio Oficial de Físicos. Madrid.

• COM. (2000) Libro verde sobre el comercio de los derechos de emisión de gases de efecto invernadero en la Unión Europea. COM (00) 87. Bruselas 8 de marzo de 2000.

• COM. (2000) Towards a European strategy for the security of energy supply.- European Commission.- COM (2000) 769.

• MENÉNDEZ, E. (2001) Energías renovables. Sustentabilidad y creación de empleo. Los libros de la catarata.- Mayo 2001.- CYAN, Fuencarral 70 Madrid.

• MENÉNDEZ, E.; CÁMARA, A. (2001) Eficiencia energética y combustibles. Revista Ingeniería Química nº 379, mayo 2001.

• MENÉNDEZ, E.; HERNÁNDEZ, J. (1999) Nuevas tecnologías de uso limpio de carbón y otros combustibles pesados. Medio ambiente y electricidad. INSTITUTO DE LA INGENIERÍA DE ESPAÑA.

• NAKICENOVIC, N.; GRÜBLER, A.; McDONALD, A. (1998) Global Energy Perspectives.- Cambridge University Press.

• WEC. (2000) Energy for Tomorrow´s World. Acting Now! WEC Statement 2000. World Energy Council.