Índice
- 1. A qué punto está la transición energética
- 2. Los 5 Retos Físicos que definen la Transición Energética
- 3. Ejemplos concretos
- Conclusión
- Nota Editorial
- Cómo citar este artículo
- FAQs
- ¿Por qué no basta con instalar más paneles solares y aerogeneradores para eliminar los combustibles fósiles?
- ¿Qué es la "densidad energética" y cómo afecta a la red eléctrica?
- ¿Cómo afecta la falta de "inercia" a la estabilidad del sistema eléctrico renovable?
- ¿Qué es la "Dunkelflaute" y por qué es un reto para el almacenamiento?
- ¿Qué significa el "acoplamiento sectorial" en la transición energética?
- ¿Por qué el hidrógeno verde aún no es económicamente viable?
- Referencias
Un ciclo combinado de gas natural de 500 MW ocupa unas 5 hectáreas de terreno y recibe combustible de un gasoducto que puede operar décadas sin grandes modificaciones estructurales. Un parque solar fotovoltaico equivalente en potencia nominal ocupa entre 600 y 1 000 hectáreas, requiere entre 5 y 10 veces más acero, unas 10 veces más cobre y produce electricidad aproximadamente el 15–20% del tiempo (factor de capacidad típico) en lugar del 85–90% de la central térmica. Si queremos generar la misma energía anual (TWh), hay que multiplicar aún más la superficie, la infraestructura y los materiales.
Esta afirmación no pretende favorecer una tecnología frente a otra, sino que constituye una descripción física fiel de dos sistemas distintos. Y a la hora de poner en práctica y debatir la transición energética, es fundamental comprender y tener en cuenta estos hechos. El objetivo de este artículo es señalar que la transición energética no es una simple sustitución: el propio término «transición» ya da una pista al respecto… y que los retos que se suelen presentar como una lista independiente, tales como la variabilidad, los minerales críticos, la red eléctrica, el hidrógeno, etc., son diferentes facetas de una misma transformación estructural.
1. A qué punto está la transición energética
El consumo mundial de energía primaria alcanzó en 2024 un nuevo máximo histórico de aproximadamente 620 exajulios, un 2% más que el año anterior.1 Los combustibles fósiles aportaron cerca del 81% de ese total según el método de sustitución empleado por el Energy Institute, una cifra que lleva prácticamente estancada en torno a ese valor durante la última década.1 Las emisiones energéticas superaron los 40 Gt de CO₂ por primera vez en la serie histórica.

Pero, ¿por qué? Básicamente porque las tecnologías renovables sí han crecido en la última década, pero se han añadido al sistema fósil más que sustituirlo. En 2024, China incorporó más capacidad renovable que Estados Unidos, Europa e India juntos.1 A la vez, la demanda global de gas natural creció un 2,5% y la de carbón un 1,2%.2 La energía solar y eólica fueron responsables de la mayor parte de la nueva generación eléctrica, pero la demanda eléctrica total creció tanto que ambos fenómenos convivieron. De hecho, las proyecciones recientes del World Energy Outlook 2025 de la Agencia Internacional de la Energía sitúan el pico del carbón y el petróleo hacia 2030 y el del gas a mediados de la década de 2030, bajo su escenario de políticas declaradas (STEPS).3
Sobre este fondo, el Instituto Global McKinsey estima que el despliegue de tecnologías bajas en emisiones está globalmente al 10% de los niveles necesarios para 2050 en la mayoría de áreas, y por debajo del 1% en algunos casos como el hidrógeno bajo en emisiones o la captura de carbono.4 La cifra es útil como orden de magnitud más que como indicador preciso, y depende del escenario de referencia escogido, pero el mensaje cualitativo es robusto: la transición existe, avanza, pero está en su fase inicial con todos sus retos.
La posición optimista bien fundada no está equivocada en que los costes nivelados de solar y eólica han caído sostenidamente, las curvas de aprendizaje tecnológico han funcionado como se esperaba, y varios indicadores de inflexión (ventas de vehículos eléctricos, capacidad renovable instalada por año) son reales. Pero la sustitución de tecnología alta en carbono, de hecho, el objetivo principal de la instalación de renovables, sigue siendo estancada. ¿Y eso, por qué?
2. Los 5 Retos Físicos que definen la Transición Energética
Quien observa únicamente la demanda y oferta agregadas de electricidad, eso es MWh entrando y saliendo, puede concluir que la transición consiste en sustituir centrales sucias por limpias manteniendo todo lo demás igual. Esa descripción es incompleta en al menos cinco dimensiones físicas estructurales, que son: (i) densidad energética y territorial, (ii) la transición «material», (iii) la física del sistema, (iv) la variabilidad y (v) el acoplamiento sectorial. Esta sección la quiero dedicar a estos cinco factores con más detalle.
2.1 Densidad energética y territorial
Los combustibles fósiles concentran energía química en moléculas de alta densidad. La gasolina almacena aproximadamente 45 MJ/kg; el carbón bituminoso, 24–30 MJ/kg; el gas natural, 50 MJ/kg. Esta densidad es la que permite transportar el contenido energético de un petrolero en el casco de una sola embarcación y la que explica por qué el sistema fósil es físicamente y logísticamente eficiente en su uso del territorio.5
La energía renovable primaria, por el contrario, se capta como flujo difuso. La radiación solar en superficie entrega como media, incluso en latitudes favorables, del orden de 200 W/m² de irradiancia; tras la eficiencia fotovoltaica y las pérdidas sistémicas, un parque solar suele entregar del orden de 10 W/m² de potencia media anual. La eólica terrestre (onshore), por su lado, entre 1 y 3 W/m². Para contexto, el gas natural convencional, entre 200 y 1 000 W/m², considerando la huella total del campo y la central.5
Eso implica que un sistema eléctrico alimentado predominantemente por solar y eólica tiene una huella territorial cualitativamente distinta a uno alimentado por fósiles o por nuclear. La disponibilidad de suelo, los conflictos de uso (agricultura, biodiversidad, paisaje) y las decisiones de ordenación territorial dejan de ser problemas periféricos y pasan a ser entre las limitaciones primarias al momento de desarrollar el diseño del sistema. A esas limitaciones, existen desde luego ya soluciones implementadas y a optimizar, pero el reto más importante es cuando hablamos de escalar estas tecnologías, ya que, desde el punto de vista puramente físico, es una enorme transformación estructural del modo en que la infraestructura energética se debe relacionar con el espacio geográfico y la biodiversidad.
Para un análisis más profundo sobre la densidad territorial, puedes consultar este artículo.
2.2 La transición energética traslada el problema del combustible a un reto de materiales
El sistema fósil requiere una inversión inicial relativamente modesta en infraestructura (pozos, centrales, tuberías, refinerías) seguida de décadas de flujo continuo de combustible. El gasto material del ciclo de vida se concentra en el combustible, no en la planta en sí.
Un sistema dominado por renovables invierte esa relación. Estas tecnologías (panel solar, aerogenerador, batería) requieren una inversión material inicial grande, hablamos de toneladas de acero, hormigón, cobre, aluminio, silicio, plata, polímeros y, en algunos casos, litio, cobalto, níquel y tierras raras. Y a cambio devuelve un flujo energético cuyo coste marginal tiende a cero una vez instalada. Fundamentalemente, cambia el problema físico central: de asegurar un suministro continuo de moléculas energéticas a asegurar un stock inicial suficiente de materiales y su reposición cada 20–30 años.
De acuerdo con el Global Critical Minerals Outlook 2024 de la AIE, la demanda de minerales críticos podría multiplicarse entre aproximadamente 3 y 7 veces para 2040 según el escenario y el mineral.6 La oferta primaria actual de varios de ellos cubre entre el 10% y el 35% de las necesidades proyectadas para 2050 según estimaciones de McKinsey.4 El estrechamiento no se resolverá solo con más minería; implica además reciclaje a escala industrial (que hoy prácticamente no existe para muchos de estos materiales), sustitución donde sea técnicamente posible y rediseño de productos para reducir la intensidad material.

Este es el terreno que, en Raw Science, desarrollamos con dedicada profundidad en la colección Metales de la Electrificación. Quiero aquí subrayar que el tema sobre los materiales críticos no es de hecho el problema central de la transición, sino una de sus transformaciones estructurales. Tratarla aislada, como solemos hacer automáticamente al hablar de la transición («no hay suficiente cobre/litio/cobalto»), pierde la perspectiva de que los materiales son solo una cara de un cambio mucho más amplio y, maravillosamente, complejo.
2.3 Propiedades eléctricas del sistema: inercia, frecuencia, forma de onda
La red eléctrica no es un contenedor neutro por el que fluyen MWh. Es un sistema físico gobernado por ecuaciones de Maxwell y con propiedades dinámicas que dependen de qué tipo de generadores lo alimentan. Este punto raramente aparece en la divulgación periodística sobre transición energética, a pesar de ser, en mi opinión, uno de los retos técnicos más concretos.
Los generadores síncronos convencionales, los que son usados en centrales de carbón, gas, nucleares e hidroeléctricas, funcionan como verdaderos «corazones mecánicos» de la red eléctrica. Imaginen un rotor masivo de acero girando a miles de revoluciones por minuto, perfectamente sincronizado con la frecuencia de la red (50 Hz en Europa, 60 Hz en Norteamérica). Esta sincronía no es solo eléctrica: el rotor está acoplado mecánicamente al campo magnético de la red, de modo que cualquier cambio en la frecuencia de la red afecta directamente su velocidad de giro, y viceversa. Cuando ocurre una perturbación repentina, ya sea la desconexión de una central o un pico de demanda, la energía cinética almacenada en esa masa giratoria se libera o absorbe de forma automática e inmediata. Esto actúa como un «colchón natural» que frena los cambios bruscos de frecuencia, limitando la denominada tasa de cambio de frecuencia (del inglés RoCoF) a valores tolerables (típicamente iguales o menores a 1-2 Hz/s en sistemas estables). Sin esta inercia, las protecciones automáticas (los relés de frecuencia) podrían dispararse en cadena y así causar apagones masivos.8
Por el contrario, las centrales solares fotovoltaicas y los aerogeneradores modernos (con rotores de velocidad variable) se conectan a la red a través de inversores de electrónica de potencia, que convierten la corriente continua del panel solar o generador eólico en corriente alterna sincronizada. En su modo convencional grid-following («siguiendo la red»), estos inversores actúan como «esclavos» de la frecuencia existente: es decir, detectan la onda de voltaje de la red mediante un bucle de bloqueo de fase (PLL, Phase-Locked Loop) y ajustan su salida para «copiarla», sin aportar inercia física real. En este caso, no hay masas giratorias pesadas y la respuesta depende solo del software del inversor, que prioriza la estabilidad local sobre el soporte global al sistema. Como resultado, con la creciente penetración de estas tecnologías (que ya superan el 50% en algunos sistemas como California o Australia), la inercia agregada del sistema disminuye drásticamente: de 200-400 GW en sistemas dominados por térmicas a menos de 100 GW en escenarios renovables intensos. Esto acelera el RoCoF ante fallos (hasta 3-5 Hz/s o más), acortando el «tiempo de gracia» para que actúen reservas primarias o terciarias, y elevando el riesgo de inestabilidad. Sin embargo, soluciones emergentes como los inversores grid-forming («formando la red»), la inercia sintética y las baterías de respuesta ultrarrápida (del inglés BESS) se están empezando a implementar para restaurar la estabilidad en redes con alta penetración renovable, actuando como «puentes tecnológicos» entre el mundo mecánico tradicional y el electrónico moderno. 9
Sin embargo, estas soluciones (inversores grid-forming, inercia sintética y baterías BESS) no son propiedades emergentes ni gratuitas del nuevo mix energético renovable. Representan adiciones deliberadas que deben diseñarse meticulosamente, financiarse mediante mercados de servicios auxiliares (en Europa, FCR, aFRR, inercia contratada), regularse con estándares técnicos estrictos (IEEE 2800 para EE.UU. o NC RFG en Europa) y desplegarse a escala industrial, con costes anuales que oscilan entre US$10-50/kW según la tecnología y el mercado.10
El apagón del 28 de abril de 2025 en la península ibérica que afectó alrededor de 15 GW de demanda y desconectó temporalmente Portugal, España continental y parte del sur de Francia, reabrió este debate en Europa. Aunque la investigación oficial de REE/REN aún está en curso (informe preliminar pendiente para junio de 2026), los datos iniciales apuntan a una cascada de desconexiones tras un RoCoF mayor de 3 Hz/s, desencadenado por pérdida de importaciones francesas (~2 GW) y coincidiendo con baja inercia efectiva (~60 GWs) por más del 65% de generación renovable instantánea (solar + eólica).11
Lo que intento aclarar con tantos números es que un sistema con alta penetración renovable (mayor del 50%) requiere servicios auxiliares explícitos que antes venían «incrustados gratuitamente» en la generación térmica o nuclear.
2.4 Variabilidad, despachabilidad y flexibilidad
El sistema fósil tradicional se construyó sobre una asimetría en el que hay oferta despachable a voluntad y demanda aproximadamente pasiva e inelástica. Cuando el consumo a las ocho de la tarde sube, los operadores del sistema arrancan más turbinas de gas; cuando baja durante la noche, las apagan. La materia prima energética está almacenada en stocks (carbón en pilas, gas en cavernas, petróleo en tanques) que actúan como amortiguadores frente a la variabilidad de la demanda.
Un sistema dominado por solar y eólica funciona al revés. La oferta es determinista pero variable: el sol entrega aproximadamente 0 W/m² entre el ocaso y el amanecer todos los días, y un parque solar fotovoltaico produce a lo largo del año entre el 15% y el 25% de su potencia nominal en términos de factor de capacidad medio según la latitud y el área geográfica. La eólica terrestre opera entre el 25% y el 40%, la marina puede llegar al 50%. La consecuencia es que estas tecnologías energéticas entregan su producto cuando el recurso está disponible, no cuando la demanda lo pide.
El problema de la flexibilidad no es uno solo, sino que podemos dividirlo en cuatro categorías distintas dependiendo de la escala temporal. Cada categoría requiere tecnologías distintas (esquematizadas en la Figura 3):
- Segundos a minutos. Estas son variaciones rápidas de la generación energética (el paso de nubes sobre un parque solar o ráfagas de viento). Las baterías de iones de litio y los inversores grid-forming, junto con máquinas síncronas condensadoras, se emplean para cubrir esta franja. Es la escala donde se solapa con el problema de inercia descrito en la sección 2.3.
- Horas intradía. Este consiste en el desfase típico entre el pico solar (mediodía) y el pico de demanda (tarde-noche). Es la franja donde las baterías estacionarias de 2–6 horas de duración son competitivas (con un coste nivelado de US$150/MWh) y donde la gestión activa de la demanda (del inglés DMS, eso es calentar agua o cargar coches eléctricos en picos solares) puede aplanar la curva sin almacenamiento físico.
- Días con persistencia meteorológica. También conocidos con la palabra alemana Dunkelflaute, estos son periodos de varios días con baja producción renovable simultánea. Las baterías de iones de litio dejan de ser económicas a esta escala y aquí entran en juego el almacenamiento de larga duración (LDES, como las baterías iron-air y las flow batteries de vanadio), capacidad firme dispatchable (gas con captura de carbono, nuclear, biomasa) e interconexiones con regiones donde el recurso es complementario.
- Estacional. Esta escala aborda el mayor desafío de flexibilidad: consiste en la diferencia entre verano (exceso solar PV y baja demanda térmica) e invierno (baja insolación y alta demanda de calefacción/eléctrica, pudiendo ser ~200-300% mayor). 12 La tecnología más madura y utilizada es la hidráulica reversible (PHES), pero cubre solo 170 GW globales, y es una tecnología geográficamente restringida (necesita un desnivel significativo, disponibilidad de agua, embalses y permisos ambientales), con CAPEX bastante elevado (1 500 – 1 200 $/kW).13 En Europa hay alrededor de 45 GW instalados, con muy pocos proyectos nuevos realmente viables sin conflicto ambiental o social. Otras tecnologías son todavía emergentes y no desarrolladas para grandes escalas, ejemplos son: hidrógeno en cavernas salinas (almacenamiento de hidrógeno a 1-3 km de profundidad, lo que conlleva una pérdida de cerca del 1% / mes),14 sistemas térmicos estacionales (sistemas piloto en Alemania) y LDES.

En su informe, McKinsey señala que la flexibilidad total del sistema debería crecer entre dos y siete veces más rápido que la demanda eléctrica, y esa cifra esconde intrínsecamente que el crecimiento más difícil no es el agregado en sí sino el de las franjas temporales más largas, que es donde menos tecnología comercial existe.
La flexibilidad, por más abstracta que pueda sonar, tiene su propio cuello de botella y su propio horizonte temporal de despliegue. Las baterías de litio dependen del mismo cuello de botella material que se discute en la sección §2.2. La hidráulica reversible está limitada por la disponibilidad geográfica de emplazamientos viables, que en muchos países ya está prácticamente agotada. Las interconexiones internacionales requieren acuerdos regulatorios y construcción de líneas que pueden tardar varios años desde el inicio del proyecto hasta la operación. La gestión activa de la demanda depende del despliegue masivo de electrónica de consumo conectada y de marcos tarifarios que incentiven su uso flexible. Cada uno de estos componentes está sujeto a una secuencia de inversión y permisos que no escala simplemente con la voluntad política o el desarrollo tecnológico.
2.5 Acoplamiento sectorial
En los sistemas energéticos fósiles, los sectores operan con flujos relativamente desacoplados. El carbón alimenta las centrales eléctricas. El petróleo cubre aproximadamente el 95% del transporte y la industria petroquímica. El gas natural se reparte entre calefacción (en torno al 60%), industria (30%) y generación eléctrica y cogeneración (10%). Un shock en cualquiera de estos combustibles (el petróleo en 1973 y la actual guerra de Irán y las tensiones en el Estrecho de Ormuz son el ejemplo canónico) se propaga a los demás sectores principalmente por vía económica, a través de subidas cruzadas de precios en mercados globales, y no por un acoplamiento físico directo. Es decir, la electricidad es, en esa arquitectura, un subsistema periférico que representaba aproximadamente el 20% de la energía primaria y que permanece prácticamente aislado del transporte y de la calefacción.3
La transición cambia este esquema de forma estructural al electrificar sectores que históricamente funcionaban como silos energéticos independientes. La siguiente tabla resume la magnitud del cambio en las trayectorias proyectadas a 2035: 15
| Sector | Mix fósil (2025) | Mix eléctrico proyectado (2035) | Acoplamiento al sistema eléctrico |
|---|---|---|---|
| Movilidad | 95% petróleo | 50–70% vehículos eléctricos e hidrógeno | Añade en torno al 20% de la demanda eléctrica |
| Calefacción | 75% gas y petróleo | 40–60% bombas de calor | 15–25% del pico invernal |
| Industria | 40% gas, 20% carbón | 30% electrificación directa más hidrógeno verde | Incremento del 10–15% de la demanda base |
La consecuencia es que, bajo los escenarios de transición de la AIE, el subsistema eléctrico pasa a integrar entre el 65% y el 80% de la demanda energética final. Deja, entonces, de ser periférico para convertirse en la columna vertebral transversal del sistema energético completo. Y un cuello de botella eléctrico deja de propagarse únicamente por precios para propagarse físicamente. Concretamente: si no hay electricidad, los vehículos eléctricos no circulan, las bombas de calor no calientan y las plantas industriales electrificadas se detienen. No es una cadena de transmisión económica con retraso de semanas o meses, sino una cadena de transmisión física con retraso de segundos.
3. Ejemplos concretos
Caso 1: abundancia de renovables con red saturada.
El caso de la red de transporte eléctrico español, que analizaremos en detalle en el próximo artículo de Raw Science, es muy instructivo. Según el análisis de la documentación oficial de Red Eléctrica, alrededor del 75% de los nodos de transporte de la red española están saturados o próximos a la saturación.16 Esto significa que incluso con capacidad renovable ya instalada y proyectos en cartera, la electricidad producida no puede evacuarse a los puntos donde se demanda. En este caso, el cuello de botella físico no es la tecnología renovable ni el almacenamiento, sino la infraestructura estática (líneas de transporte, subestaciones) cuyo despliegue requiere años de tramitación administrativa, aceptación territorial, inversión y construcción. El resultado práctico es vertido renovable y retraso en la conexión de nuevos proyectos, independientemente de que las tecnologías funcionen.
Caso 2: vehículos eléctricos con electricidad sucia.
El beneficio climático del ciclo de vida de un coche eléctrico depende críticamente del mix eléctrico donde se carga. En una red dominada por carbón, las emisiones totales de un EV pueden ser comparables o incluso superiores a las de un coche híbrido eficiente convencional. En una red limpia, son desde luego sustancialmente menores. La movilidad eléctrica no es un logro climático independiente: es condicional al progreso del subsistema eléctrico. Desplegar EVs por delante de la descarbonización del mix puede incluso ser contraproducente en ciertos contextos.17
Caso 3: hidrógeno verde sin excedentes renovables.
La electrólisis de agua requiere en la práctica unos 50–55 kWh de electricidad para producir 1 kg de hidrógeno, con eficiencias actuales de electrolizadores alcalinos y PEM en torno al 60–70%. Para que el hidrógeno verde sea económicamente viable, esa electricidad tiene que ser barata y abundante, lo que en la práctica significa que debe proceder de renovables sobrantes que no tengan otro uso más valioso. Este recurso todavía no existe a la escala necesaria: mientras haya carbón o gas por desplazar del mix eléctrico, cada kWh renovable tiene un uso marginal más eficiente que destinarlo a hidrógeno. De hecho, el coste del hidrógeno verde está dominado por el coste de la electricidad renovable, no por el coste del electrolizador. Un análisis tecnoeconómico reciente18 sitúa el hidrógeno gris (producido a partir de gas natural sin captura) entre 1,50 y 2,50 $/kg, el hidrógeno azul (producido a partir de gas natural con captura) entre 2,00 y 3,50 $/kg, y el hidrógeno verde entre 3,50 y 6,00 $/kg a precios de 2023. El mismo análisis concluye que el hidrógeno verde solo puede alcanzar paridad de coste con las rutas fósiles si el precio de la electricidad renovable cae por debajo de 20–30 $/MWh de forma sostenida.18
Caso 4: electrificación industrial sin capacidad eléctrica.
Decarbonizar la siderurgia mediante reducción directa con hidrógeno verde, electrificar hornos industriales, o sustituir calderas de gas por bombas de calor de alta temperatura son, cada uno, compromisos que el subsistema eléctrico tiene que poder absorber. Y la escala del absorbimiento es considerable: el calor de proceso industrial representa aproximadamente la mitad del consumo energético final de la industria europea y tres cuartas partes de sus emisiones. Actualmente, solo alrededor del 4% de ese calor está electrificado.19
Un análisis reciente19 sobre Alemania, Italia y Polonia muestra que la electrificación competitiva de procesos industriales por debajo de 80 °C ya es viable hoy gracias a la eficiencia de las bombas de calor, pero que el tramo de temperatura media (80–200 °C), que concentra la mayor parte de la demanda, solo se vuelve económicamente competitivo frente al gas cuando el ratio de precios electricidad-gas cae aproximadamente por debajo de dos o tres, dependiendo del segmento. En la mayoría de sistemas europeos este ratio sigue hoy entre tres y cinco. El cuello de botella aquí no es solo físico sino estructural: depende simultáneamente del costo relativo de la electricidad (que depende del mix de generación y de la fiscalidad energética), de la capacidad firme disponible en horas de alta demanda industrial, y de la infraestructura de conexión de los propios emplazamientos industriales, que en muchos casos fueron diseñados para suministro de gas y no para cargas eléctricas del orden de decenas de MW.
El resultado práctico es que «electrificar la industria» como objetivo sectorial aislado choca con al menos tres condiciones de contorno simultáneas: expansión de generación limpia suficiente, expansión de red de transporte y distribución capaz de entregar esa electricidad a los emplazamientos industriales, y precios relativos que hagan viable el cambio frente al gas fósil.
Conclusión
Contrariamente a lo que percebimos en la mayoría de las noticias a nuestro alcance, el indicador relevante de avance en la transición energética no es la capacidad acumulada instalada en cada tecnología, sino el grado en que el sistema acoplado está progresando de forma coherente. Un GW de solar añadido a una red saturada no es equivalente a un GW de solar añadido a una red con capacidad de evacuación. Ambas cifras se reportan igual, pero su significado físico es completamente distinto.
Nota Editorial
La descripción de los cinco casos de acoplamiento en la sección 3 es ilustrativa, pero no exhaustiva. Existen otros casos de interdependencia estructural, como por ejemplo, agricultura y biocombustibles, digitalización y consumo eléctrico, y aceptación social y despliegue territorial, que no he tratado aquí por razones de espacio y que son objeto de artículos futuros.
Cómo citar este artículo
Caniglia, G. (2026). La transición energética como reto de ingeniería. Raw Science.
FAQs
¿Por qué no basta con instalar más paneles solares y aerogeneradores para eliminar los combustibles fósiles?
La transición no es una simple sustitución de «tecnología sucia por limpia». El sistema fósil actual es logísticamente eficiente debido a su alta densidad energética. Por el contrario, las renovables requieren entre 600 y 1 000 veces más terreno y hasta 10 veces más materiales (acero, cobre) para generar la misma energía anual. Además, las renovables se están sumando al sistema actual para satisfacer la creciente demanda, en lugar de desplazar completamente al carbón y al gas.
¿Qué es la «densidad energética» y cómo afecta a la red eléctrica?
La densidad energética se refiere a cuánta energía se puede extraer de una fuente en relación con su peso o el espacio que ocupa.
Fósiles: Concentran mucha energía en poco espacio (gasolina: 45 MJ/kg).
Renovables: Son flujos «difusos». Un parque solar entrega unos 10 W/m², mientras que el gas natural genera entre 200 y 1 000 W/m². Esto significa que un sistema renovable exige una transformación masiva del territorio y genera conflictos de uso de suelo que no existían con las centrales térmicas.
¿Cómo afecta la falta de «inercia» a la estabilidad del sistema eléctrico renovable?
Las centrales convencionales tienen grandes rotores giratorios que actúan como «colchones mecánicos», liberando energía cinética automáticamente si hay un fallo. Las placas solares y molinos modernos usan inversores electrónicos que no aportan esta inercia física. Sin soluciones adicionales como baterías BESS o inversores grid-forming, la red se vuelve más inestable y corre mayor riesgo de sufrir apagones en cadena ante pequeñas perturbaciones.
¿Qué es la «Dunkelflaute» y por qué es un reto para el almacenamiento?
Dunkelflaute es un término alemán que describe periodos de varios días con poco sol y poco viento. Las baterías de litio comunes solo sirven para cubrir unas pocas horas (almacenamiento intradía). Para solucionar la Dunkelflaute o la variabilidad estacional (producir en verano para gastar en invierno), se necesitan tecnologías de larga duración (LDES), como el hidrógeno verde en cavernas o la hidráulica reversible, que aún enfrentan barreras de coste y geografía.
¿Qué significa el «acoplamiento sectorial» en la transición energética?
Tradicionalmente, el transporte (petróleo), la calefacción (gas) y la electricidad eran silos independientes. La transición busca electrificarlo todo. Esto convierte a la red eléctrica en la «columna vertebral» de la economía. Si la red falla o está saturada, no solo se apagan las luces, sino que los coches no circulan y la industria se detiene. El sistema eléctrico pasa de representar el 20% de la energía primaria a integrar hasta el 80% de la demanda final.
¿Por qué el hidrógeno verde aún no es económicamente viable?
El hidrógeno verde requiere grandes excedentes de electricidad barata para ser competitivo frente al hidrógeno gris (de gas natural). Actualmente, mientras sigamos necesitando gas o carbón para cubrir la demanda básica de la red, cada kWh renovable es más valioso inyectándolo directamente a la red que usándolo para fabricar hidrógeno, donde se pierde mucha energía en el proceso (eficiencia del 60-70%).
Referencias
- Energy Institute (2025). Statistical Review of World Energy 2025. En colaboración con KPMG, Kearney y Heriot Watt University.
- International Energy Agency (2025). Global Energy Review 2025. IEA, París
- International Energy Agency (2025). World Energy Outlook 2025. IEA, París
- McKinsey Global Institute (2024). The Hard Stuff: Navigating the Physical Realities of the Energy Transition.
- Smil, V. (2015). Power Density: A Key to Understanding Energy Sources and Uses. MIT Press. doi: 10.7551/mitpress/10046.001.0001.
- International Energy Agency (2024). Global Critical Minerals Outlook 2024. IEA, París.
- International Energy Agency (2024).Global Critical Minerals Outlook 2024. IEA, París.
- Kundur, P. (1994), Power System Stability and Control. McGraw-Hill. [PDF]
- (a) Ayamolowo, O.J., et al. (2022) An overview of inertia requirement in modern renewable energy sourced grid: challenges and way forward. Journal of Electrical Systems and Information Technology, 9, 11. doi: 10.1186/s43067-022-00053-2. (b) Smahi, K. et al. (2025). The Power Grid Inertia With High Renewable Energy Sources Integration: A Comprehensive Review. Journal of Engineering. doi: 10.1155/je/7975311. (c) Moore, P. et al. (2025). A Review of System Strength and Inertia in Renewable-Energy-Dominated Grids: Challenges, Sustainability, and Solutions. Challenges, 16(1), 12. doi: 10.3390/challe16010012.
- ENTSO-E (2025), Grid forming capability of power park modules – Report on technical requirements.
- Miró i Ardèvol, J. Apagón eléctrico del 28 de abril de 2025: causas técnicas y responsabilidades (I).
- Petkov, Evan and Gabrielli, Paolo. The role of seasonal storage in decarbonizing the energy system, Energy Blog, ETH Zurich.
- International Hydropower Association. Pumped Storage Hydropower.
- Nii Tackie-Otoo, B. et al. (2024), A comprehensive review on geo-storage of H2 in salt caverns: Prospect and research advances. Fuel, 356, 129609. doi: 10.1016/j.fuel.2023.129609.
- International Energy Agency (2021). Net‑Zero by 2050.
- Red Eléctrica (2026). Capacidades de acceso de la demanda a la red de transporte.
- Koroma, M.S., et al. (2026). Aligning vehicle electrification with power sector transitions: life cycle insights across diverse grids. npj Sustainable Mobility and Transport, 3,9. doi: 10.1038/s44333-025-00076-y.
- Curcio, E. (2025) Techno-economic analysis of hydrogen production: Costs, policies, and scalability in the transition to net-zero. International Journal of Hydrogen Energy, 128, 473-487. doi: 10.1016/j.ijhydene.2025.04.013.
- Agora Industry, Agora Energiewende, Fraunhofer ISI, ECCO Think Tank & Reform Institut (2026). The business case for electrifying industrial heat: Evidence from selected EU Member States.