La red eléctrica ucraniana en el contexto de la guerra contra Rusia

El 24 de febrero de 2022 la Federación Rusa atacó Ucrania comenzando así una guerra que cumple a fecha de este artículo más de 100 días.

Como es natural, las operaciones puramente militares ocupan toda la atención de los analistas y del público interesado, sean avances rusos o contragolpes ucranianos, que definen la situación estratégica del conflicto a nivel global.

Además del trascurso de las operaciones propiamente dichas nos encontramos, sin embargo, con una guerra silenciosa, que no busca avances tácticos concretos sino más bien el deterioro de la capacidad ucraniana a medio o largo plazo, esto es, el castigo a la red de infraestructuras ucranianas: líneas de ferrocarril, puentes sobre ríos, carreteras, depósitos de combustible, etc. En definitiva, estructuras civiles que en el contexto de la guerra se vuelven fundamentales para garantizar la logística y la resistencia.

La red eléctrica juega, como es natural, un papel clave: permite a la industria seguir produciendo, desde las fábricas de armamento en Járkov a la reparación de vehículos dañados. La electricidad también es importante en el campo de batalla: Es necesario mantener la energía eléctrica en los puestos de mando y en las trincheras, se necesita para cargar los drones, los dispositivos móviles etc.

Asimismo, sostiene en buena medida la moral de combate de todo el pueblo ucraniano, una falta de energía eléctrica se traduce en la bajada de las condiciones de bienestar general de la población, en hospitales que ven su funcionamiento alterado durante horas o días (teniendo en cuenta la situación de falta de combustible, que afecta también a grupos electrógenos).

Las comunicaciones, servicios básicos como depuradoras (peligro de epidemias) u hospitales, o la bajada de la moral de la población, son objetivos estratégicos en estos momentos para las Fuerzas Armadas de la Federación Rusa, que por supuesto se unen también a los efectos militares que se deducen de privar a Ucrania de un servicio eléctrico constante.

Es necesario tener en mente el esquema general de una red eléctrica. Ésta se basa en una disposición de cascada desde los puntos de generación a los puntos de consumo. La disposición clásica implica que los puntos de generación de energía eléctrica y los de consumo se encuentran a grandes distancias, debido a la necesidad de las instalaciones, ya sea de fuentes de agua para la refrigeración de centrales térmicas y nucleares, zonas de viento en caso de energía eólica o saltos de agua para las hidroeléctricas.

Los puntos de generación por lo tanto se ubican en lugares que no tienen por qué encontrarse cerca de los núcleos urbanos. Por esta razón nace la necesidad de contar con una red eléctrica que transporte la energía desde los lugares de generación a los puntos de consumo. La red eléctrica, sin embargo, debe de buscar la mayor eficiencia posible, lo que implica disminuir la corriente transportada para evitar pérdidas energéticas en los cables por el efecto Joule.

Esto se consigue aumentando lo máximo posible la tensión de las líneas. Se eleva la tensión gracias a transformadores elevadores (a la salida de las centrales), y se baja posteriormente en subestaciones a medida que nos acercamos a los puntos de consumo.

La propia naturaleza de este tipo de distribuciones implica que existen nodos, si bien interconectados, de los cuales depende la red eléctrica “aguas abajo”. La traducción estratégica es que existen cuellos de botella y estructuras críticas que no son sustituibles fácilmente y cuya destrucción causa un daño importante al conjunto de la red.

Ucrania cuenta con una estructura de red eléctrica que consta de líneas de 750 KV, 400 KV, 330KV y 220 KV en alta tensión. Si nos fijamos en el mapa, observamos claramente que las líneas de mayor tensión se articulan por todo el territorio como un esqueleto, que parte de las centrales nucleares y adquiere mayor densidad hacia el este del país, la zona más industrializada. Es de esperar que a medida que nos desplazamos hacia el este, la red se encuentre en un estado mayor de degradación, como en general todas las infraestructuras.

Las propias líneas eléctricas pueden ser, por lo tanto, un objetivo evidente para los rusos. Atacar este tipo de blanco, sin embargo, no es una opción eficiente con medios convencionales debido a su estructura alámbrica, que no absorbe las explosiones ni se ve gravemente comprometida con el impacto de metralla, a no ser que el impacto se produzca de manera directa. La poca precisión rusa implicaría el uso extensivo de armamento para dañar líneas eléctricas dentro de Ucrania que, por otra parte, podrían ser reparadas con relativa facilidad.

Existen armas especializadas para anular este tipo de infraestructuras, como son las bombas de grafito: bombas que al estallar esparcen una nube de filamentos de este material que provoca cortocircuitos a las líneas. Ha sido empleado el modelo BLU 114/B por los EE. UU. contra Irak en la operación Tormenta del Desierto (1990-1991), y por la OTAN en la operación contra Serbia en 1999.

No existe evidencia del uso por parte de Rusia de este tipo de armamento.

Las líneas eléctricas de alta tensión se conectan a subestaciones, que disminuyen la tensión de 750 KV a 400 KV o 330 KV, que posteriormente se conectan con subestaciones que bajan la tensión hasta valores de distribución, esta, a su vez, llega a centros de transformación para ser distribuida en baja tensión a los puntos de consumo. Como podemos observar se trata de una progresiva bajada de tensión a medida que ramificamos la red eléctrica. Los nodos que unen esas ramificaciones son las subestaciones eléctricas, objetivos de claro valor estratégico.

Las subestaciones son objetivos mucho más delicados. Cuentan con elementos críticos como los transformadores o los interruptores que son vulnerables a impactos directos o indirectos, pero que sobre todo suponen un problema logístico de gran envergadura para lograr su sustitución. Si hablamos de tensiones elevadas el número de proveedores se reduce, por lo que, aun con apoyo occidental, sería esperable que Ucrania no fuera capaz de sustituirlos a corto y medio plazo, cuando se quedara sin stocks.

En este aspecto hay que apuntar a que la propia Ucrania cuenta en la ciudad de Zaporizhzhia con la empresa ZTR (Zaporozhtransformator)[1], que produce grandes transformadores y equipos auxiliares para subestaciones y centrales eléctricas en 86 países. Cuenta con el 4 % de la cuota de mercado mundial para este tipo de productos y es uno de los diez mayores fabricantes mundiales y se trataría de uno de los puntos clave de la industria eléctrica ucraniana. A fecha actual no hay reportes de ataques rusos contra las instalaciones.

Y, si bien la red se encuentra mallada, el bombardeo constante de los nodos supone su degradación progresiva. En cualquier caso, la empresa estatal de energía, Ukrenergo, debería actuar de manera rápida, organizar procedimientos y preparar la logística para llevar a cabo las reparaciones necesarias en el tiempo mínimo posible.

El daño de varias de estas instalaciones supone el “apagado” de zonas importantes, hasta que se produce la reparación. El hecho de que la red se encuentre mallada implica que la destrucción de una subestación se ve compensada por el resto, por lo que es necesario acertar a varias subestaciones para lograr apagones largos.

El otro gran cuello de botella para la estructura eléctrica ucraniana son las centrales de generación, para lo cual debemos detenernos en la estructura de generación por recurso.

A la luz de los datos, la principal fuente de energía de Ucrania es la nuclear, en este caso podemos hablar de que se encuentra protegida de los ataques rusos debido al estigma que supondría provocar un desastre, lo que no interesa en absoluto al Kremlin.

Esta cuestión es verdaderamente importante, ya que supone para los ucranianos un mínimo de generación eléctrica base que se mantendría en funcionamiento en cualquier situación, lo que permite realizar una planificación partiendo de este supuesto. Tampoco existe la posibilidad de tratar de impactar contra estructuras auxiliares, ya que la probabilidad de daño a elementos vitales es alta y con ello el coste político.

Más interesante que las centrales atómicas son las centrales térmicas de carbón. La Unión Soviética construyó las centrales de carbón más grandes de Europa en la RSS de Ucrania, incentivada por los yacimientos del Dombás, hoy en poder del ejército ruso. Muestra de ello es la central térmica de Zaporizhzhia que, ubicada al lado de la mayor central nuclear de Europa, también es una de las mayores centrales térmicas del continente (la disposición de dos centrales eléctricas tan grandes en la misma ubicación responde a la necesidad de equilibrios del sistema).

Esta ubicación se encuentra en la localidad de Energodar, que fue ocupada por la Federación Rusa el pasado 4 de marzo. En la Ucrania independiente se mantienen al este del Dnieper las centrales de Tripillya cerca de Kiev, de 1800 MW, Zmieksvaya de 2200 MW, en la región de Kursk, y Pridnespropskaya de 1765 MW, en el Oblast de Dnipro. Su eliminación supondría un grave problema de seguridad energética para el este del país.

Observando el gráfico rápidamente nos damos cuenta de que la estructura de generación de Ucrania nada tiene que ver con las de Europa occidental. La estructura se basa fundamentalmente en el binomio carbón-nuclear. Un sistema energético de generación distribuida, con muchas fuentes diversas y con alta implantación de las energías renovables (que se encuentran dispersas en el territorio) favorecería en gran medida a Ucrania a nivel estratégico en estos momentos.

El impacto en una de estas centrales supone la pérdida inmediata de miles de megavatios, lo que obligaría al país a importar esta energía del exterior o a reducir el consumo. El hecho de que tras el 15 de marzo de 2022 las redes eléctricas de Ucrania y de la Unión Europea se hayan conectado hace, en realidad, que sea virtualmente posible suministrar la diferencia de energía a medida que la red se degrada, por lo que la destrucción de las centrales térmicas o de gas no tendría un efecto tan importante a corto plazo[2].

Esto no quita evidentemente que estas instalaciones supongan un objetivo suculento para los misiles de Putin, que pondrían a Ucrania en una situación delicada, convirtiendo las conexiones internacionales (también vulnerables) en indispensables.

Existe una segunda ecuación en la destrucción de las centrales de carbón o de gas que se encuentran cerca de zonas urbanas que podría jugar en contra de los ucranianos a medio plazo, y son los sistemas de calefacción de distrito. La URSS diseño la calefacción de las ciudades de tal forma que, recuperando el calor residual de procesos industriales o de la refrigeración de las plantas de energía, se suministra una red de tuberías de agua caliente o vapor que llegan a cada edificio o grupo de edificios, y gracias a cambiadores de calor con la red primaria calientan los hogares.

La energía térmica y la necesidad de calentar a millones de personas con este tipo de sistema (muy eficiente, pero con una adaptabilidad muy baja, sobre todo en las circunstancias en las que nos encontramos) es en este caso un problema mayor que la propia energía eléctrica generada. Los ucranianos tendrán que solucionar esto de cara a posibles escenarios en los que la guerra se alargue y entremos en meses fríos.

En el caso de Járkov, la empresa de calefacción anunció el 3 de marzo la destrucción de partes importantes de la red de calefacción, dejando desconectados 347 edificios[3]. La construcción de redes de agua caliente con este tipo de estructura implica un serio reto en cuanto a la seguridad de suministro.

En Járkov existen dos plantas CHP (Planta combinada de calor y electricidad), Kharkovskaya CHPP-5 y CHPP-3, que producen la mitad de la energía térmica de la ciudad.

Otro aspecto para tener en cuenta es el de la logística del carbón[4]. Han aparecido declaraciones de altos cargos ucranianos que hacen eco de esta problemática, que por otro lado no es nueva en Ucrania. Los parques de carbones se vacían y la red ferroviaria no es capaz de abastecer a las centrales.

Hay que tener en cuenta que la producción de antracita ucraniana del Dombás se encuentra en estos momentos bajo el poder de Moscú. Los stocks ucranianos deben de ser rellenados con apoyo occidental. Las líneas ferroviarias se encuentran entre los objetivos de las fuerzas rusas.

Por otro lado, las presas de las centrales hidroeléctricas del río Dniepr, si bien presentan un porcentaje ínfimo en la producción eléctrica, pueden suponer instalaciones claves en otras materias como la agricultura o el consumo humano, y su destrucción causaría graves daños, tanto económicos como en vidas.

Aún no existen informaciones acerca del ataque de Rusia a este tipo de instalaciones.

CONCLUSIONES

La red eléctrica ucraniana tiene sus puntos débiles en la generación y sobre todo en los nodos de distribución. La destrucción de estos, sobre todo los que conectan las grandes centrales nucleares y las importaciones con Hungría, Polonia y Rumanía podría poner en aprietos la red eléctrica.

A medida que el conflicto se convierta en una guerra de desgaste, más atractivo se volverá para las fuerzas armadas de Rusia el bombardeo de este tipo de objetivos, que hasta ahora se ha realizado solo de manera limitada, bien sea por cuestiones estratégicas o sobre todo políticas, buscando evitar graves consecuencias para la población civil.

Solo un apoyo occidental constante en cuanto a importaciones de electricidad y suministro de equipos, así como de especialistas, a la par que una logística y gran eficacia ucranianas, pueden evitar que el sistema energético ponga en jaque a la resistencia de Kiev.

BIBLIOGRAFÍA

Desarrollo de la energía nuclear y de los sistemas energéticos interconectados. Denisevich K. B: http://energetika.in.ua/ru/books/book-4/section-2/section-3

Ukrenergo: https://ua.energy/media-2/energyfront-day-104-of-resistance-7-june-2022/

[1] {http://www.ztr.ua/en/products}

[2] { https://delo.ua/ru/energetics/ukraina-obedinila-svoyu-energosistemu-s-evropoi-pocemu-eto-sverxvazno-v-usloviyax-voiny-394071/}

[3] {https://www.hts.kharkov.ua/operinformation.php#start}

[4] {https://forbes.ua/ru/inside/boi-za-svitlo-yak-ukrainska-energosistema-perezhila-10-dniv-viyni-intervyu-z-gendirektorom-dtek-maksimom-timchenkom-06032022-4268}