España ante una tormenta solar: cómo evitar una crisis eléctrica y tecnológica

En marzo de 1989, una intensa tormenta solar provocó una caída de tensión en las redes de transporte eléctrico de Quebec (Canadá), dejando sin luz a seis millones de usuarios durante nueve horas. En octubre de 2003, otro evento de similares características, conocido como tormenta de Halloween, dejó sin suministro a miles de personas en Malmö (Suecia) e incluso afectó a los transformadores de las líneas de alta tensión de algunas zonas de Sudáfrica.

Las variaciones en la actividad del astro son constantes, y aunque no todas las erupciones tienen tanta importancia, las alertas surgen con cierta frecuencia. Sin ir más lejos, el pasado 17 de marzo, el servicio de predicción del tiempo espacial de la NOAA advertía sobre una fuerte tormenta geomagnética que podía afectar a los tendidos eléctricos de las zonas más vulnerables, las cercanas a los polos. Allí se observan también las consecuencias más comunes e inocuas del fenómeno: las auroras boreales.

La parte positiva de que en nuestra latitud no podamos disfrutar de este espectáculo es que el riesgo de sufrir un apagón debido a una tormenta solar “se considera prácticamente despreciable”, afirma Pablo Martín, director del Departamento de Sistemas de Predicción y Cobertura de Red Eléctrica de España (REE). ¿Merece la pena entonces tomar medidas? ¿Qué pasaría si un evento extremo afectara a las infraestructuras de nuestro país?

Martín afirma que, aunque la probabilidad de que suceda es mínima, deben “estar preparados, monitorizar las redes, atender a las predicciones y seguir investigando”. Para cumplir estos objetivos, la empresa impulsó en 2011 el desarrollo del proyecto TORGEO, a partir de una petición del Ministerio de Industria, Energía y Turismo. “Nos pidieron que valorásemos el riesgo porque les habían notificado que el ciclo solar en el que estamos (el 24) podía ser especialmente activo”, explica el responsable de Red Eléctrica.

Crearon y coordinaron un grupo de trabajo integrado por expertos de diferentes departamentos de REE, así como investigadores de la Universidad de Alcalá y el Observatorio del Ebro (Roquetes, Tarragona), perteneciente al CSIC. Había que analizar los posibles efectos en todos los sistemas de la red (transformadores, subestaciones, comunicaciones y protecciones) y sopesar las posibles consecuencias para, finalmente, determinar un protocolo de actuación.

Cuando el Sol golpea

Todo comienza con una fuerte explosión en las capas más externas del astro, que produce una nube de partículas ionizadas (plasma solar). Para que el material alcance las infraestructuras eléctricas, la Tierra debe estar en su trayectoria y atravesar el campo magnético del planeta.

El impacto tiene que producirse “en una cierta dirección”, indica Joan Miquel Torta, investigador principal del proyecto en el Observatorio del Ebro. Si se dan todas estas circunstancias, las partículas cargadas eléctricamente inducen corrientes en las líneas de transporte que, en latitudes altas, pueden dañar severamente los transformadores.

La gravedad de los desperfectos depende de las variaciones geomagnéticas naturales del lugar y la conductividad del terreno. También influye la configuración de la red. “Las consecuencias son peores en países con mucha extensión y poca densidad de población, donde las líneas de transporte eléctrico son muy largas”, señala el experto.

El equipo de investigación dirigido por Torta ha desarrollado un modelo a partir de los datos facilitados por REE, teniendo en cuenta las oscilaciones en el campo magnético registradas por los sensores del centro. “Hemos hecho un análisis de vulnerabilidad para tratar de predecir qué corrientes se podrían producir debido a distintas variaciones del campo magnético y cómo afectarían a cada transformador de la red española”, continúa. Aunque según el científico los resultados confirman que no estamos tan expuestos como en otras zonas, depende de cada dispositivo.

Por su parte, el Grupo de Meteorología Espacial de la Universidad de Alcalá ha diseñado el índice LDIñ, “el único que mide la actividad geomagnética de un país con tanta resolución”, afirma Consuelo Cid, investigadora principal del estudio. El indicador incorpora los datos recogidos cada minuto por el Observatorio de San Pablo de los Montes, en Toledo, para registrar las perturbaciones del campo magnético. Cuando se altera, toma valores cada vez mayores.

El grupo, en colaboración con expertos de la Universidad Complutense de Madrid, ha creado el Servicio Nacional de Meteorología Espacial, un portal que ofrece información sobre las observaciones, predicciones y condiciones del tiempo espacial. Se trata de unos de los hitos del proyecto ‘Nuevos retos en la Ciencia de la interacción Sol-Tierra ante las necesidades tecnológicas de la sociedad actual’, financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad.

“A partir del LDIñ hemos creado una escala de peligrosidad en función de valores históricos”, explica Cid. El sistema informático que procesa los datos funciona las 24 horas del día, los 365 días del año, para advertir de cualquier cambio. “En Estados Unidos utilizan el índice K, válido a nivel local, que da un valor cada tres horas y no funciona el tiempo real”, señala la investigadora.

“Nos informa con tres horas de retraso y con unos datos promediados que no son útiles para los gestores de las redes eléctricas”, prosigue Cid. Junto con su grupo, ha descubierto que ocurre algo similar con el índice global (el Kp), utilizado habitualmente por la comunidad científica: una media de las anomalías del campo magnético registradas en 13 estaciones de distintas partes del globo.

“Está promediando perturbaciones negativas y positivas”, con lo que el resultado no corresponde con la situación real. Los máximos y mínimos se pierden. “Si el evento Carrington se hubiera producido hoy, probablemente los índices de la comunidad científica no lo habrían detectado”.

Y si llegara a pasar, ¿qué?

A partir del informe final del Observatorio del Ebro y conforme a las señales de los sistemas de alerta, en REE han establecido una hoja de ruta a seguir en situación de riesgo.

Al contrario de lo que podríamos pensar, la solución no pasaría por desconectar el sistema o aislar una parte. El protocolo técnico de actuación está destinado a “mantener todos los elementos de la red conectados para que las corrientes inducidas se repartan por las líneas y se minimice su efecto”, explica Martín.

El fenómeno puede asimilarse a una onda provocada en la superficie del agua, que va perdiendo fuerza a medida que avanza. “Las centrales eléctricas como tal no se verían afectadas, solo los transformadores”, asegura el responsable de REE.

Tanto el Servicio de Meteorología Espacial español como el europeo y la NOAA estadounidense informan sobre las mediciones de la actividad solar registradas por satélites. Ya en la Tierra, los dos observatorios del Instituto Geográfico Nacional, junto con el del Ebro, toman datos de campo magnético de forma continua y los índices revelan las variaciones producidas cada tres horas. Pese a disponer de toda esta información, ¿podríamos anticiparnos lo suficiente a una tormenta geomagnética y actuar en consecuencia?

“Sabemos con un día de antelación si se va a producir una tormenta solar (el tiempo aproximado que las partículas cargadas eléctricamente tardan en llegar a la Tierra), pero hasta media hora o una hora antes no conocemos si se cumplen todas las condiciones para que afecte a las infraestructuras”, explica Torta. Martín asegura que a ellos les basta con una hora para poner en marcha el procedimiento técnico, porque la red se controla en tiempo real.

El responsable de REE asegura que están en contacto con el Centro Nacional para la Protección de Infraestructuras Críticas, adscrito al Ministerio del Interior, cuyo papel sería “hacer de coordinador nacional entre los diferentes implicados”. No solo pidieron un informe a REE, también lo hicieron a las empresas gasistas y de telecomunicaciones, que podrían verse afectadas por una fuerte explosión en la corona solar.

La Dirección General de Protección Civil del mismo ministerio organiza anualmente, desde 2011, unas jornadas de información sobre meteorología espacial. El evento congrega a científicos, profesionales de distintos sectores y público general. Uno de los objetivos de la última edición, celebrada el 24 de marzo, era crear un grupo de trabajo “para diseñar un protocolo de aviso que alerte a los operadores para que pongan en marcha las medidas adecuadas”, nos explican los organizadores del Área de Riesgos Naturales.

Aún están en proceso y parece que va para largo. “Hay que tener en cuenta un montón de parámetros, decidir cómo se avisaría, a quien corresponde la tarea”, indican. El futuro grupo también estudiará si es necesaria una directiva de protección civil o si es suficiente con un sistema de avisos.

Riesgo y probabilidad

“No es realista imaginar una situación límite en España, no hay que ser catastrofista”, opina Martín. Después de analizar las variaciones en las corrientes que circulan por las líneas y confrontarlas con los datos de alteraciones en el campo magnético terrestre, “no hemos encontrado nada que podamos relacionar con tormentas geomagnéticas”. Aun así, en REE lo tienen en cuenta: “La clave está en identificar el riesgo y tomar unas medidas razonables para ese nivel de riesgo”.

“Es lo que llamamos un evento de gran impacto pero de muy poca frecuencia”, indica Torta, y se pregunta si vale la pena preocuparse por algo que va a pasar cada 150 años, el tiempo estimado que transcurre entre una tormenta solar grave y la siguiente (el periodo de retorno). No tiene muy clara la respuesta. “Hay datos desde 1904, pero solo podemos analizar series de unos 20 o 30 años de valores digitales”, señala. “La estadística es poco robusta. Las probabilidades y la estimación de retorno tienen muchas incertidumbres”.

Todos están de acuerdo en que aún falta investigación para avanzar en el conocimiento de las tormentas solares. “No se sabe qué corrientes se activan en el entorno terrestre”, asegura Cid. Mientras no podamos manejar todos los factores implicados en el fenómeno, “seremos vulnerables”, añade. Solo comprobaremos el funcionamiento de los protocolos de actuación si sufrimos el golpe de una tormenta solar extremadamente fuerte. Esperemos que todo esté listo para entonces.

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Las imágenes de este reportaje son propiedad, por orden de aparición, de Red Eléctrica de España, NASA/GSFC/SVS y NASA/SDO/AIA