Se espera que la demanda de electricidad aumente en las próximas décadas a medida que abordar el cambio climático se convierta en un enfoque clave para las sociedades a nivel mundial y la transición energética avance. Al mismo tiempo, la generación tradicional basada en combustibles fósiles se irá eliminando progresivamente en favor de fuentes renovables como la eólica y la fotovoltaica
A primera vista, son buenas noticias para los mercados energéticos, pero el creciente uso de energías renovables ha agregado un nuevo factor a la ecuación oferta-demanda: la intermitencia de la energía renovable.
Los riesgos del mayor uso de energías renovables
Si bien la generación renovable tiene ventajas ambientales obvias sobre los combustibles fósiles para la generación de electricidad, tiene un talón de Aquiles. Siempre que se disponga de combustible adecuado, las centrales eléctricas alimentadas con carbón y gas son un recurso muy flexible. Cuando sea necesario pueden proporcionar generación continua las 24 horas del día; alternativamente, pueden mantenerse en espera y ponerse en uso rápidamente para proporcionar carga adicional cuando sea necesario.
Por el contrario, las centrales de energía renovable sólo pueden generar electricidad cuando las condiciones son adecuadas; la energía solar solo puede generar cuando brilla el sol, mientras que las turbinas eólicas solo pueden proporcionar energía cuando sopla el viento, e incluso pueden tener que apagarse si la velocidad del viento aumenta demasiado. La naturaleza intermitente de las fuentes de energía renovables crea desafíos de confiabilidad cuando se trata de gestionar la electricidad disponible en la red, ya que es mucho más difícil predecir la carga disponible en un día determinado.
El almacenamiento de energía, en forma de baterías a escala industrial y otras soluciones, acabará por resolver en gran medida este problema. Sin embargo, en el corto plazo, la innovación en el almacenamiento de energía y el crecimiento de la capacidad no pueden seguir el ritmo al que las sociedades quieren aumentar el uso de energías renovables. Como resultado, cuando las redes eléctricas con un alto porcentaje de recursos renovables se ven sometidas a una presión inesperada, por ejemplo como resultado de un fenómeno climático extremo, el sistema puede tener dificultades para hacer frente.
¿Cómo se pueden abordar estos riesgos?
Las empresas de servicios públicos solían planificar la demanda bruta máxima esperada. Para aproximadamente el 90% de los EE. UU., esto tradicionalmente se debía al uso del aire acondicionado en los meses de verano, aunque en las regiones más frías la necesidad de calefacción en invierno puede ser la cuestión clave. Sin embargo, a medida que un porcentaje cada vez mayor de la generación proviene de energías renovables, la “carga neta” se ha vuelto más importante.
La carga neta se calcula como la carga bruta menos la energía proporcionada por la generación intermitente, es decir, las energías renovables. Esta es una medida fundamental a la hora de gestionar la red, ya que representa cuánta demanda debe cubrirse con fuentes no intermitentes, normalmente gas o carbón.
En el día a día, las partes interesadas deben comprender no sólo qué nivel de recurso está en línea para proporcionar suministro y cuál es la demanda esperada de energía, sino también qué capacidad de generación adicional está disponible en caso de ser necesario; esto se conoce como margen de reserva. Cuando un alto porcentaje de la capacidad proviene de energías renovables, el margen de reserva se vuelve mucho más difícil de predecir.
Para abordar los riesgos y oportunidades, es necesario acceder a datos y predicciones precisos sobre los patrones climáticos, desde las horas y la intensidad de la luz solar hasta la velocidad y dirección del viento. Al mismo tiempo, es necesario poder evaluar la situación del mundo real y sus consecuencias con un seguimiento actualizado de las fluctuaciones de capacidad, los cortes y la congestión.
