ESTUDIO Y DEBATE SOBRE EL MODELO DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

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ESTUDIO Y DEBATE SOBRE EL MODELO DE PRODUCCIÓN DE

ENERGÍA ELÉCTRICA

Vitoria, 22 de diciembre de 2015Comisión de Desarrollo Económico y Competitividad

Parlamento Vasco

Eloy Álvarez PelegryDirector de la Cátedra de Energía.Orkestra – Instituto Vasco de CompetitividadUniversidad de Deusto

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I. TEMAS GENERALES RELEVANTES DESCARBONIZACIÓN DE LA ECONOMÍA

MERCADOS DE ENERGÍA

II. UNIÓN EUROPEA

III. ELECTRICIDAD ENFOQUES/MODELOS

DEMANDA

MIX. EVOLUCIÓN HISTÓRICA

MIX. COSTES

MIX A FUTURO. FACTORES A CONSIDERAR

DISTRIBUCIÓN

IV. COMPETITIVIDAD

ÍNDICE GENERAL

ESTUDIO Y DEBATE SOBRE EL MODELO DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

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I. TEMAS GENERALES RELEVANTES


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I. TEMAS GENERALES RELEVANTESDESCARBONIZACIÓN DE LA ECONOMÍA


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• Tendencia internacional clara hacia la descarbonización.

• INDC (COP21).

• Transiciones energéticas.

• Ámbito general: La economía.

• Afecta a todas las energías.

• Electricidad: Mayor protagonismo, pero no el único.

• Múltiples agentes. Empresas, ciudades, ciudadanos.

• Importancia de los sectores difusos 60% emisiones Vs. 40% ETS (Mercado

Europeo de Derechos).



DESCARBONIZACIÓN DE LA ECONOMÍA

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• Transporte, clave.

• Edificación, muy relevante.

• Factores clave: la economía y la regulación.

• En las transiciones energéticas, la unidad de medida es la década.

• Las decisiones de inversión afectan al medio-largo plazo.




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Fuente: Blanford, G. (2015).

Emisiones globales con contribuciones voluntarias (INDCs) y extensión a 2050

• Positivos los compromisos voluntarios (INDCs).

• Objetivos ambiciosos pero muy difíciles.

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Fuente: IEA (2015), World Energy Outlook.

Reducciones globales de emisiones relacionadas con la energía

• La Eficiencia Energética es una de las “palancas” que más puede contribuir a la reducción de emisiones.

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Petróleo: Mercados globales. Sigue siendo muy influyente en los mercados de energía. Influye

sobre el gas.

Gas: Mercados regionales interconectados. Clara relación de precios entre petróleo y gas.

Tendencia hacia mercados organizados gas-gas.

Carbón: Mercados globales. Disminución de demanda. Competitivo. Fuerte competencia con el

gas.

CO2: Implantación en Europa desde el pre-Kioto 2005-2007. No está respondiendo a las

expectativas. Es necesario cambiar tecnologías. Se solapa o “contradice” con los mecanismos

de renovables (FiT).

Electricidad: Mercados regionales mayoristas. Mercados organizados mayoristas “spot” y plazo.

Finales: industria y doméstico.



• Consideraciones pertinentes para el mix eléctrico (y energético):


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II. UNIÓN EUROPEA


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PRINCIPALES TEMAS:

• Unión energética

• Objetivos 2020 y 2030

• Competitividad y reindustrialización

II. UNIÓN EUROPEA


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II. UNIÓN EUROPEA

Cinco dimensiones Seguridad energética, solidaridad y fiabilidad. Un mercado europeo de la energía plenamente integrado. Eficiencia energética como contribución a la moderación de la demanda. Descarbonización de la economía. Investigación, innovación y competitividad.

Quinces planes de acción

Mix energético potestad de los estados

UNIÓN ENERGÉTICA


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II. UNIÓN EUROPEA

• Quince planes de acción, entre ellos: Las infraestructuras adecuadas son una condición previa para la realización del Mercado

Interior de la Energía (MIE), la integración de las energías renovables y la seguridad del suministro.

Los enfoques regionales para la integración del mercado son una parte importante de la evolución hacia un mercado de la energía totalmente integrado en toda la UE .

La UE necesita acelerar la eficiencia energética y la descarbonización del sector del transporte, su cambio progresivo hacia combustibles alternativos y la integración de los sistemas de energía y transporte.

La UE ha acordado el objetivo de alcanzar al menos el 27%, a nivel de la UE, para la energía renovable en 2030.

La UE utilizará todos los instrumentos de política exterior para asegurar que una UE fuerte y unida se involucra de manera constructiva con sus socios y habla con una sola voz en materia de energía y clima.

UNIÓN ENERGÉTICA


15

II. UNIÓN EUROPEA

• El mix energético El Tratado de Lisboa deja una amplia libertad a los EEMM para decidir de manera soberana

sobre su mix energético.

Las decisiones de la Unión Europea no tienen que afectar a la elección de un Estado miembro

entre las distintas fuentes de energía ni a la estructura general de su abastecimiento energético.

UNIÓN ENERGÉTICA


16

II. UNIÓN EUROPEA

OBJETIVOS 2020-2030, GEI, RENOVABLES, EFICIENCIA ENERGÉTICA

Fuente: Elaboración propia en base a Alba, J.J , 2015

Marco de Clima y Energía para 2020 y 2030


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II. UNIÓN EUROPEA

COMPETITIVIDAD Y REINDUSTRIALIZACIÓN

• La competitividad y la reindustrialización son temas que preocupan a la Comisión Europea.

• En cuanto al objetivo del 20% de participación de la industria en la economía, el País Vasco es el 27%, y Alemania 30%.


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II. UNIÓN EUROPEA


• Competitividad

European commission. (2014). Communication from the commission to the european

parliament, the council, the european economic and social committee and the committee

of the regions. Energy prices and costs in europe.

• Reindustrialización

European Commission. (2014). Towards an Industrial Renaissance

1

1: La Cátedra trabaja este tema y se prevé finalizar para marzo-abril de 2016


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II. UNIÓN EUROPEA


• La Unión Energética puede verse como una visión integradora de los

objetivos de GEI, renovables (EERR) y eficiencia energética (EE), la

competitividad, la reindustrialización y la seguridad de suministro.

(ver figura siguiente)


20

II. UNIÓN EUROPEA

Unión de la energía: Una interpretación desde la competitividad y la industrialización

Fuente: Elaboración propia



21

III. ELECTRICIDAD


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III. ELECTRICIDADENFOQUES/MODELOS


23

ENFOQUES/MODELOS

• Enfoque / “modelo” a. De la generación al mercado.

III. ELECTRICIDAD


24

III. ELECTRICIDAD


ENFOQUES/MODELOS

• Enfoque / “modelo” b. Del consumidor a la producción.

25

III. ELECTRICIDAD

Evolución de las redes de distribución hacia las smart grids

Fuente: (Electric Power Research Institute, 2013)


ENFOQUES/MODELOS

• Enfoque / “modelo” c. La integración de la generación distribuida, las redes

inteligentes y el sistema existente.

26

III. ELECTRICIDAD


ENFOQUES/MODELOS

• Probablemente convivan los nuevos modelos con los existentes

• La velocidad de cambio vendrá influida por la combinación de los

fundamentos económicos y la regulación

27

III. ELECTRICIDADDEMANDA


28Fuente: Villafruela, L. et al. (2015). Cuadernos de Energía.


Aportación a la demanda (2012-1970)

Evolución de la demanda(2012-1970)

Fuente: Villafruela, L. et al. (2015). Cuadernos de Energía.

III. ELECTRICIDAD DEMANDA

• La evolución de la demanda es función no solo del PIB. La intensidad

eléctrica en la industria y el consumo en los hogares influyen

considerablemente.

29Fuente: Pascual, A. (2014). Cuadernos de Energía..

III. ELECTRICIDAD

• Cambio drástico en las

tendencias históricas de

demanda

• Fuertes inversiones para

cubrir una demanda

creciente

• Utilización baja tras la

crisis

Evolución de la demanda de electricidad en España


TWh

1

1: Ver Álvarez, E., Tres retos para la energía en España: competitividad, seguridad y crecimiento, Revista ICADE.

1

DEMANDA

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III. ELECTRICIDAD


DEMANDA

• Salto de 55 GW de potencia nacional en 2000 a 108 GW en 2014. Ciclos combinados: De 2,7 GW a 25,3.

Eólica: De 1,9 GW a 23 GW.

Fotovoltaica: De 0,01 GW a 4,7 GW.

• Inversiones. 61.000 millones de euros entre 2000 y 2013.

2.300 millones de euros en 2013 en generación y distribución.

Inversiones importantes: 3.400 millones de euros desde 2010 en red de transporte.

1.750 millones de euros en interconexión futura entre Francia y España por el Golfo de Vizcaya.

31

III. ELECTRICIDADMIX. EVOLUCIÓN HISTÓRICA


32

III. ELECTRICIDAD


Evolución de la producción eléctrica en España


Fuente: Elaboración propia a partir de REE.

33

GRÁFICO 1. Evolución de la producción eléctrica en España

Nota: Los datos relativos a la producción de 2000 a 2005 sólo incluyen los datos peninsulares.

Nota 1: Incluye funcionamiento en ciclo abierto.

Nota 2: Incluye todas aquellas unidades menores de 50 MW que no pertenecen a ninguna unidad de gestión hidráulica (UGH).

Fuente: elaboración propia a partir de REE y CNMC en REE.

0

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

350.000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

GW

h

Térmica renovable

Solar térmica

Solar fotovoltaica

Eólica

Resto hidráulica (2)

Hidroeólica

Hidráulica

Cogeneración y resto

Ciclo combinado (1)

Fuel + Gas

Carbón

Nuclear

Generación renovable

III. ELECTRICIDAD

Evolución de la producción eléctrica en España



34

III. ELECTRICIDAD

Potencia renovable incorporada por años (MW)

-1.000

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

19

901

99

11

99

21

993

199

41

995

19

961

997

19

981

99

92

000

20

012

00

22

00

32

004

200

52

006

20

072

008

20

092

010

20

112

01

22

01

32

014

MW

Hidráulica Convencional y Bombeo Minihidráulica Cogeneración

Eólica Solar Térmica Solar FV

Biomasa Residuos Tratamiento de residuos

Fuente: elaboración propia a partir de REE, CNMC y Eurostat.



35

III. ELECTRICIDAD


Mix eléctrico (izquierda) y producción eléctrica en 2014 de España

• Renovables: 41%

9%


36

Hidráulica Térmica Nuclear Gas

1960 84% 16% - -

1980 28% 67% 7% -

2000 15% 45% 35%

2014 13% 38% 30% 8,5%

III. ELECTRICIDAD



37

III. ELECTRICIDADMIX. COSTE


38

III. ELECTRICIDAD

Evolución de los costes regulados del sistema eléctrico español

Fuente: CNMC y CNE.

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

mil

lon

es d

e eu

ros

Anualidades déficit CTC´s Compensación extrapeninsular

Costes permanentes ( CNE, OS y OMEL) Prima RE Servicio interrumpibilidad

Costes DSA (Cuotas) Distribución y gestión comercial Transporte


MIX. COSTE

39

III. ELECTRICIDAD

Evolución de la retribución a la generación con renovables

Fuente: elaboración propia a partir de Foro de la Industria Nuclear (2015) y CNMC.

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

9.000

10.000

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

mil

lon

es d

e eu

ros

Otras Técn. Renov.

Trat. Residuos

Residuos

Biomasa

Hidráulica

Eólica

Solar TE

Solar FV

Cogeneración


MIX. COSTE

40

III. ELECTRICIDAD

Evolución de los costes totales del sistema eléctrico

Fuente: Urquiza, F (2014). Cuadernos de Energía.


MIX. COSTE

• Un 41% son costes de suministro

(generación, transporte y distribución).

• Un 27% son costes de implementación.

• Un 32% son costes de política energética

y social.

41

III. ELECTRICIDADMIX A FUTURO. FACTORES A CONSIDERAR


42

III. ELECTRICIDAD



• Consideraciones para el mix del futuro Lado oferta

Lado demanda

Regulación

Economía y tecnología

43

III. ELECTRICIDAD


MIX A FUTURO. FACTORES A CONSIDERAR• A futuro.

Factores interrelacionados que conformarían el “modelo” de producción (relación no exhaustiva).

• Lado oferta Evolución 2020-2030 parque existente. Impacto de la Directiva de Emisiones Industriales (DEI). Nuevos límites SO2, NOx, partículas. Inversiones o cierre de instalaciones (diciembre 2023). Operación de centrales nucleares más de 40 años: Almaraz I y Almaraz II (2021-2023), Ascó II

(2023-2026), Cofrentes (2025) y Vandellos II y Trillo I (2028). Ratio de cobertura.

44

III. ELECTRICIDAD


MIX A FUTURO. FACTORES A CONSIDERAR• Lado demanda

Crecimiento de la demanda 0,8-8,5%?. Nuevos segmentos. UE, etc. 0,2-0,3%. Respuesta de la demanda. Señales de precio. Comercialización. Modelos de negocio.

• Regulación Traducción objetivo 2020 (4-6 GW renovables). 2030. Asignación del objetivo de renovables y emisiones CO2 equivalente, entre los sectores

energéticos.

• Economía y tecnología Crecimiento económico. Costes específicos de tecnologías y de economía de escala VS. Distribuida (ie. FV). Sistema de promoción de renovables e integración en el mercado. Precios combustibles.

45

III. ELECTRICIDAD



• Especial importancia en la toma de decisiones sobre las centrales de carbón.

• Nueva Directiva de Emisiones Industriales (DEI) para nuevos límites más estrictos (SO2, NOx y

partículas) a partir de 2016 para plantas de carbón, gas natural y fuel.

• Implica nuevas inversiones, especialmente instalar desnitrifición y ampliar plantas de

desulfuración.

250 M€ por cada 1.000 MW y mantenimiento de entre 39.000 € (carbón nacional) y 53.000 (carbón importado)

€ por MW.

• En caso de no hacerse las inversiones, dos opciones:

Reducción de 1.500 horas/año.

17.500 horas de acoplamiento, con cierre antes de 2024.

Diferencia de previsiones entre centrales costeras (carbón importado) y centrales del interior (carbón nacional).

46

III. ELECTRICIDAD


Fuente: Casas, J. (2012).

Una posible evolución de la potencia en el régimen ordinario


• La década 2020 – 2030 será clave para el futuro del mix.

• Importante la toma de

decisiones sobre la

extensión de vida útil de

centrales que contribuyen

a mantener un mix

diversificado.

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III. ELECTRICIDADDISTRIBUCIÓN


48

III. ELECTRICIDAD


DISTRIBUCIÓN

• Cambios continuados, más relevantes desde la Ley 54/1997. Modernización, extensión y mejoras de la calidad de servicio.

• Nuevo protagonismo de la distribución Renovables y eficiencia energética, Consumidor más activo, Tecnologías: contadores inteligentes, sensórica, telegestión, tratamiento de ingentes cantidades

de datos. Supervisión, automatización en centros de transformación y baja tensión.

49

III. ELECTRICIDAD


DISTRIBUCIÓN

• Factores de cambio Contadores inteligentes: 11,9 millones de contadores; 10,2 millones efectivamente integrados. En

el País Vasco más de 608.000 contadores inteligentes y se espera que esta cifra alcance los 1.300.000 en el marco del programa STAR.

Integración de renovables (cambio de zonas de “importación” a “exportación” fuera de su zona) y vehículo eléctrico todavía con cifras muy modestas (2.661 VE y 62.811 híbridos, aproximadamente el 0,3% de la flota).

Mejora de la calidad del servicio. Nuevos entrantes y modelos de negocio.

• Papel de la regulación

Contadores inteligentes Calidad de servicio Disminución de la retribución

50

III. ELECTRICIDAD


DISTRIBUCIÓN

Fuente: Abella, A.; Álvarez, E. et al. (2015)

Smart Energy en la cadena de valor del sector eléctrico

• Los factores de cambio

inducen nuevas posiciones

en la cadena de valor y

nuevos modelos de negocio

51

III. ELECTRICIDAD


DISTRIBUCIÓN

Fuente: Abella, A.; Álvarez, E. et al. (2015)

Modelos de negocio de smart energy

52

III. ELECTRICIDAD


Fuente: Castro, U. Álvarez, E. (2013)

Plano de Red Inteligente, dominios y zonas jerárquicas

• Las redes inteligentes se dan

en el plano “físico” de los

dominios.

DISTRIBUCIÓN

53

III. ELECTRICIDAD



Modelo de arquitectura de Smart grid • En las redes inteligentes se

superponen, integran e

interactúan otros planos o

capas, como los de

comunicaciones,

funcionalidades y negocio.

DISTRIBUCIÓN

54

III. ELECTRICIDAD



Caída de inversión en redes de distribución con el PIB, consumo neto, construcción de

viviendas y puntos de suministro

DISTRIBUCIÓN

55

III. ELECTRICIDAD



ROA • Rentabilidad de activos (ROA),

“sistemáticamente” inferior al

coste medio ponderado de

capital (WACC).

• La diferencia se agranda desde

2009.

• No supone incentivo para la

inversión.

DISTRIBUCIÓN

56

III. ELECTRICIDAD


DISTRIBUCIÓN• Cambio de papel de la distribución

La distribución seguirá siendo clave, por lo que la operación y el mantenimiento son fundamentales.

Requerirá de la integración de nuevas tecnologías, nuevos procesos y métodos. La operación será más compleja y deberá ser más segura y fiable. Refuerzo de su papel como agente neutral. El distribuidor tendrá nuevas y variadas solicitaciones, requerimientos y objetivos. De operador a optimizador de sistemas complejos con varias funciones objetivo. Si la retribución no ayuda, no será fácil que el distribuidor sea un agente relevante en el proceso

de transformación de nuevos sistemas energéticos.

57

IV. COMPETITIVIDAD

58

IV. COMPETITIVIDAD

Fuente: Larrea, M.; Díaz, A.C.; Kamp, B.; Álvarez, E. (2016).Precios de la energía y competitividad industrial (pendiente de publicar, primavera 2016)


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PRECIOS DE LA ELECTRICIDAD CRECIENTES

Fuente: Larrea, M.; Díaz, A.C.; Kamp, B.; Álvarez, E. (2015)

IV. COMPETITIVIDAD


2007S1

2007S2

2008S1

2008S2

2009S1

2009S2

2010S1

2010S2

2011S1

2011S2

2012S1

2012S2

2013S1

2013S2

2014S10

50

100

150

200

250

UE-28AlemaniaEspañaFranciaItaliaPoloniaSueciaReino UnidoEEUU

€/M

Wh

Evolución de los precios medios de la electricidad para los consumidores industriales

60

ESTRUCTURA DE LOS PRECIOS DE LA ELECTRICIDAD

IV. COMPETITIVIDAD


Costes incluidos en la tarifa (millones de euros)

Fuente: Memoria OM (2014)

• Descargar tarifa eléctrica de los

componentes que no le son

propios. En 2014, el 60% de los

costes incluidos en la tarifa no se

correspondían con las

actividades directamente

atribuibles a generación,

transporte y distribución.

61

RATIOS SECTORIALES

IV. COMPETITIVIDAD


España CAPV

2000-2004

2005-2009

2010-2012

2000-2004

2005-2009

2010-2012

Gasto energético/Gastos de Explotación

3,2 3,8 4,57 3,4 4,1 4,92

Gasto energético/Gastos de personal

11,40 14,60 18,92 11,40 14,60 15,12

Gasto energético/VAB - - 11 - - 9

Gasto energético/Inversiones - - 55 - - 59

Algunos ratios energéticos para la industria

Fuente: Larrea, M.; Díaz, A.C.; Kamp, B.; Álvarez, E. (2015)

62

*pendiente de calcular la media cuando se disponga de los datos del 2010-2012 para la CAPVNota: las agrupaciones están ordenadas por los datos de España en el periodo 2010-2012.Fuente: Elaboración propia.

IV. COMPETITIVIDAD


Gasto energético/VAB. Valores medios.

Sector España CAPV

2010-2012 2010-2012

Siderurgia y metalurgia 42 33

Productos minerales no metálicos 30 19

Extractivas 19 55

Papel 18 24

Química 17 13

Madera y corcho 16 7

Alimentación 12 8

Caucho, plástico 11 7

Textil 8 3

Material de transporte 5 4

Maquinas y transf. metálicos 4 4

Energía y agua 4 2

Total industria 11 9

RATIOS SECTORIALES

63

IV. COMPETITIVIDAD


RETOS

• Competitividad

• Seguridad de suministro

• Crecimiento y bienestar

VER TRES RETOS PARA LA ENERGÍA EN ESPAÑA: COMPETITIVIDAD, SEGURIDAD Y CRECIMIENTO, DE ELOY ÁLVAREZ PELEGRY EN LA REVISTA ICADE (ADJUNTO CON LA PRESENTACIÓN).

64

REFERENCIAS DE INTERÉS


ENERGY POLICY: EUROPEAN CHALLENGES, SPANISH ANSWERS. NOTRE EUROPE, JACQUES DELORS INSTITUTE WITH ORKESTRA.

DE LA LIBERALIZACIÓN (LEY 54/1997) A LA REFORMA (LEY 24/2013) DEL SECTOR ELÉCTRICO ESPAÑOL. ORKESTRA.

“SMART ENERGY”: NUEVAS APLICACIONES Y MODELOS DE NEGOCIO. THE BOSTON CONSULTING GROUP CON ORKESTRA.

REDES DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA DEL FUTURO. UN ANÁLISIS PARA SU DESARROLLO. ORKESTRA.

ENERGÍA Y REGULACIÓN. LECCIONES DEL PASADO Y PROPUESTAS PARA EL FUTURO. ORKESTRA.

GENERACIÓN DISTRIBUIDA Y AUTOCONSUMO. ANÁLISIS REGULATORIO. ORKESTRA.

LA TRANSFORMACIÓN DEL SECTOR ENERGÉTICO DEL PAÍS VASCO: ASPECTOS RELATIVOS A LA COMPETITIVIDAD. ORKESTRA.

ENERGÍA Y TRIBUTACIÓN AMBIENTAL. ORKESTRA Y MARCIAL PONS.

65

REFERENCIAS DE INTERÉS


PÁGINA WEB DE ORKESTRA – INSTUTUTO VASCO DE COMPETITIVIDAD:

http://www.orkestra.deusto.es/

INVESTIGACIÓN

PUBLICACIONES

CUADERNOS ORKESTRA

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ESKERRIK ASKO!¡MUCHAS GRACIAS!

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ESTUDIO Y DEBATE SOBRE EL MODELO DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA