Centrales híbridas, y el paso más allá del LCOE

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Según el Laboratorio Nacional de Energías Renovables de Estados Unidos (NREL), “Un cambio de paradigma está en marcha, pues la energía renovable crece y alcanza el 10%-20% o más de la generación total de electricidad, por lo que los objetivos de diseño están pasando de producir energía al menor costo nivelado de energía (LCOE) a incluir también otros objetivos que maximizan la rentabilidad.

Un artículo publicado por el NREL, Research Opportunities in the Physical Design Optimization of Hybrid Power Plants, examina la oportunidad que ofrece este paso más allá de LCOE para los sistemas híbridos de energía renovable, en particular aquellos que combinan la generación eólica y solar.

A medida que se reducen las tarifas de alimentación y otros incentivos, se permite a las energías renovables competir con las fuentes de energía convencionales y desarrollar fuentes de ingresos alternativas que tengan en cuenta la variación en el tiempo de la generación, la capacidad y los servicios auxiliares. Y este requisito de que las renovables variables se comporten de forma más parecida a los activos de la energía convencional podría cumplirse combinando la energía solar, eólica y otros activos de generación renovable, más el almacenamiento de energía, en sistemas híbridos, dice NREL:

“Al combinar los activos de generación, incluyendo el almacenamiento, la energía solar y la eólica, en plantas de energía híbrida, un propietario individual puede 1) desarrollar economías de alcance en términos de uso de la tierra, infraestructura eléctrica y física y gastos operativos; y 2) aumentar el valor de su sistema para capitalizar los flujos de ingresos a través de los mercados de capacidad a futuro (donde estén presentes), operación “despachable” en mercados con precios de la energía variables en el tiempo, y mercados de servicios auxiliares (donde estén presentes)”. – Katherine Dykes et al, 2019.

El informe, que está disponible gratuitamente en el sitio web del NREL, examina la oportunidad de que estos sistemas híbridos participen tanto en las estructuras de mercado existentes como en las nuevas que están evolucionando como consecuencia de una mayor penetración en la red por parte de las energías renovables variables, y estudia los diseños de sistemas óptimos para aprovecharla.

El mayor factor identificado para el diseño del sistema es la caracterización de los recursos energéticos y su distribución conjunta a lo largo del tiempo, y se observa que la estructura del mercado es una fuente de incertidumbre, ya que la mayoría de las plantas se diseñan con una estructura de tipo PPA en mente, donde las optimizaciones LCOE son la consideración clave.

NREL señala que tal enfoque probablemente no sería óptimo en términos de rentabilidad, y sugiere alternativas que podrían tener mejor en cuenta las características tanto de los recursos energéticos como del mercado en el que el sistema está despachando la electricidad, señalando que se necesita más investigación sobre esta optimización.

“La complejidad e incertidumbre que implica la optimización del diseño físico de las centrales eléctricas híbridas va más allá de la práctica actual”, dice la conclusión del informe, “…y crea oportunidades para que la investigación y la innovación realicen todo el potencial de las futuras centrales eléctricas híbridas de bajo coste y alto valor para el sistema de la red eléctrica”.