El recorte de la energía renovable, en particular la generación solar, está en constante aumento en California, según informa la Administración de Información de Energía (EIA).
En 2022, el Operador del Sistema Independiente de California (CAISO) restringió 2,4 millones de MWh de generación solar y eólica. La energía solar representa el 95% de ese total.
A medida que aumenta la generación solar intermitente, la falta de infraestructuras de transmisión disponibles o de capacidad de almacenamiento de energía está provocando excesos temporales de generación. La restricción se produce cuando hay congestión, es decir, cuando las líneas eléctricas no tienen capacidad suficiente para suministrar la energía, o durante el exceso de oferta, cuando la generación de electricidad supera la demanda de los clientes.
Según la EIA, en California las restricciones se deben en gran medida a la congestión. Las restricciones relacionadas con la congestión han aumentado constantemente desde 2019 a medida que las adiciones de generación solar superan las adiciones de transmisión y almacenamiento.
CAISO tiende a restringir más la energía solar en primavera, cuando la demanda de electricidad es generalmente baja debido a temperaturas moderadas y la producción es relativamente alta debido a condiciones más soleadas.
Tres soluciones
El operador del sistema está trabajando en varias soluciones al problema de las restricciones. Una de ellas es participar en el Western Energy Imbalance Market (WEIM), un mercado en tiempo real que permite a los participantes ajenos a CAISO comprar y vender energía para equilibrar la oferta y la demanda. En 2022, más del 10% de los recortes totales posibles se evitaron mediante la negociación en este mercado, dijo la EIA. Está previsto añadir un mercado diario a WEIM en la primavera de 2025.
CAISO también está ampliando la capacidad de transmisión para aliviar la congestión. Su informe de planificación de la transmisión para 2022-2023 describe 45 proyectos para dar cabida a una cuota creciente de energías renovables. El plan de previsión está añadiendo una capacidad significativa para satisfacer los 40 GW de capacidad de generación que se espera que se añadan al sistema en los próximos diez años.
Como tercer método, CAISO está promoviendo el desarrollo de recursos flexibles que puedan responder a la demanda. El estado cuenta actualmente con 4,6 GW de almacenamiento de energía en baterías, y los promotores tienen previsto añadir 7,6 GW para finales de 2024, según datos de la EIA.
Curva de pato
Otra forma de entender el efecto de las energías renovables intermitentes en el funcionamiento de la red de transmisión centralizada tradicional es a través del modelo de la “curva de pato”.
El fenómeno de la “curva de pato” es un concepto de funcionamiento de la red eléctrica que significa el desajuste entre el pico de generación solar (del mediodía a la tarde) y el pico de demanda de electricidad (al final de la tarde y por la noche). Con la forma del contorno de un pato, la curva muestra los picos y valles de este desajuste a lo largo de un día típico.
La experiencia de una curva de pato puede provocar tensiones en la red y desafíos para el mercado eléctrico, lo que hace que California y otros estados favorables a la energía solar impulsen la adopción del almacenamiento de energía para hacer frente a estos desafíos.
Según la EIA, a medida que crece la adopción de la energía solar en California, la “curva de pato” se acentúa. La caída de la carga neta al mediodía es cada vez menor, lo que hace más difícil para el Operador del Sistema Independiente de California (CAISO) equilibrar la red.
El cambio en la demanda de electricidad de las centrales convencionales desde el mediodía hasta la noche, cuando la demanda de energía sigue siendo alta pero la generación solar ha disminuido, significa que las centrales convencionales, como las centrales térmicas de gas natural, deben aumentar rápidamente la producción de electricidad para satisfacer la demanda. Este rápido aumento dificulta a los operadores de la red la tarea de ajustar la oferta a la demanda en tiempo real, un mecanismo que equilibra la red tanto físicamente como en el mercado mayorista.
Sin embargo, la curva de pato ha abierto la puerta al almacenamiento de energía para satisfacer las necesidades de equilibrio de la red de California y otras economías basadas en energías renovables.
“El despliegue a gran escala de sistemas de almacenamiento de energía, como las baterías, permite almacenar parte de la energía solar generada durante el día y guardarla para más tarde, después de que se ponga el sol”, afirma la EIA. “Almacenar parte de la generación solar del mediodía aplana la curva del pato, y despachar la generación solar almacenada por la tarde acorta el cuello del pato”.
A pesar de sus costos totales de proyecto más elevados, la energía solar más almacenamiento tiene una ventaja en el precio de captura, dijo la empresa global de aseguramiento de riesgos DNV. Las plantas con almacenamiento pueden cargar sus baterías cuando la luz solar es abundante durante el día y vender la electricidad almacenada cuando el precio es alto. DNV afirma que, para 2038, la ventaja del precio de captura de los proyectos solares y de almacenamiento coubicados superará la desventaja del costo, lo que hará que estos proyectos sean aún más atractivos.
“Los sistemas fotovoltaicos y de almacenamiento se diseñan como un ‘paquete’ que puede producir energía bajo demanda, igual que las centrales hidroeléctricas, nucleares o de combustión”, afirma DNV.
En 10 años, según DNV, aproximadamente el 20% de los proyectos solares de todo el mundo se construirán con almacenamiento dedicado, y a mediados de siglo tales proyectos alcanzarán alrededor del 50%.
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