Los inversores fotovoltaicos ayudan a reducir los costes de la red por la noche

Científicos de la Universidad Carnegie Mellon de Estados Unidos han propuesto el uso de inversores fotovoltaicos en lugar de costosos compensadores de tensión para proporcionar apoyo a la tensión por la noche. Afirman que así se reducirán los costes de los operadores de red y se eliminará un obstáculo a la integración de energías renovables en redes eléctricas poco conectadas.

El uso de inversores fotovoltaicos en lugar de compensadores podría proporcionar fuentes adicionales de ingresos a los propietarios de plantas fotovoltaicas, aunque el suministro de apoyo a la tensión desde una planta fotovoltaica a escala de servicio público requeriría la adición de un controlador de tensión aumentado a la instalación, que también tendría que ser sustituido dentro de la vida útil de un activo.

El investigador Jay Apt explicó a pv magazine que “hay razones de peso para que los operadores de plantas fotovoltaicas reciban una remuneración por proporcionar apoyo a la tensión durante la noche”. “Sin una compensación adicional, no sería una buena decisión empresarial que los operadores de plantas fotovoltaicas asumieran los costes adicionales”.

Según Apt, podrían crearse servicios auxiliares locales para la potencia reactiva, en los que los generadores pujaran por la capacidad de potencia reactiva cada hora, de forma muy parecida a los servicios auxiliares de regulación. Un servicio auxiliar crearía así un mercado eficiente para los precios de la potencia reactiva y proporcionaría los ingresos necesarios para que los operadores de plantas fotovoltaicas recuperaran sus costes.

“Con los incentivos adecuados, los operadores de plantas fotovoltaicas pueden añadir una fuente de ingresos proporcionando potencia reactiva por la noche”, afirma el investigador Yamit Lavi. “Los operadores de plantas fotovoltaicas ya aceptan una reducción de aproximadamente un año en la vida útil de sus inversores por los requisitos de potencia reactiva actualmente obligatorios. Proporcionar potencia reactiva por la noche reducirá su vida útil en sólo un año más y aumentará los beneficios para la red, lo que potencialmente fomentará la adopción de la energía fotovoltaica”.

Los compensadores de tensión se conocen comúnmente como compensadores estáticos síncronos (STATCOM) o sistemas flexibles de transmisión de corriente alterna (FACTS). Cuestan entre 30 y 100 millones de dólares, según el tamaño y la ubicación. Los inversores fotovoltaicos también son activos caros, pero permanecen inutilizados alrededor del 50% de su vida útil y el apoyo habitual a la tensión que estos dispositivos proporcionan durante el día no está disponible por la noche.

Los investigadores explican que su trabajo consiste en cuantificar el coste de la potencia reactiva de una planta solar fotovoltaica. “La fotovoltaica que proporciona potencia reactiva por la noche ha sido probada con éxito sobre el terreno en East Sussex, Reino Unido, por National Grid y Lightsource BP, que sostienen que utilizar un grupo de inversores fotovoltaicos para el soporte de tensión es unas 50 veces menos costoso que instalar un dispositivo FACTS”. “Hacemos la primera comparación entre el coste total de utilizar un inversor fotovoltaico como sustituto de un STATCOM y el de un STATCOM, incluyendo el desgaste del inversor y del equipo necesario”.

Los académicos utilizaron un modelo desarrollado por el Consejo de Fiabilidad Eléctrica de Texas (ERCOT) para determinar si los inversores fotovoltaicos pueden evitar las excursiones nocturnas de tensión. También compararon los costes basándose en un modelo de flujo de caja descontado.

Descubrieron que los inversores fotovoltaicos tienen un coste medio de 20,20 dólares por kilovoltio-amperio reactivo (kVAR), lo que, según ellos, es entre 56 dólares/kVAR y 269 dólares/kVAR menos caro que los STATCOM.

“Esta diferencia es muy amplia debido a la gran variedad de costes de los STATCOM, que dependen del tamaño del STATCOM, las condiciones ambientales del lugar y el equipo necesario para la instalación y la interconexión”, explican.

Los investigadores presentaron sus conclusiones en “Using PV inverters for voltage support at night can lower grid costs” (El uso nocturno de inversores fotovoltaicos puede reducir los costes de red), publicado recientemente en Energy Reports.

“Nuestro análisis demuestra que el funcionamiento nocturno de los inversores fotovoltaicos es entre 4 y 14 veces menos costoso”, concluyen los científicos. “La diferencia de costes se debe a una vida útil más corta de los inversores fotovoltaicos, así como a un modelo de flujo de caja descontado más detallado que tiene en cuenta las sustituciones de los controladores”.