Las energías renovables del Sol o del viento serán determinantes en la transición hacia un sistema energético renovable. Estas energías tienen muchas ventajas en términos de costes, eficiencia y sostenibilidad, pero también representan un riesgo en cuanto a fiabilidad del funcionamiento de la red eléctrica cuando se despliegan masivamente.
Este riesgo proviene de su variabilidad en escalas de tiempos diferentes, tener más producción en verano, por ejemplo, cosa que hace que se necesiten sistemas de control y almacenamiento adicionales en comparación con una red dominada por generación con fuentes de energía convencionales.
Investigadores del IFISC (CSIC-UIB) han publicado un estudio sobre cómo varía el riesgo de apagones en la red eléctrica cuando se sustituyen progresivamente las centrales eléctricas convencionales por fuentes de energía renovables variables, hasta llegar a fracciones de generación con renovables por encima del 80 por ciento.
En este estudio, publicado a IEEE Access, han empleado un modelo de criticalitat autoorganizada por los apagones del sistema eléctrico, conocido como modelo OPA (ORNL-*PSERC-Alaska), y han partido del sistema eléctrico balear con una fuerte penetración de energía solar como caso de estudio. También han tenido en cuenta una pequeña cantidad de energía eólica, pero esta fuente de energía es demasiado variable en Baleares para que sea conveniente desarrollarla masivamente.
En este trabajo, los investigadores solo tienen en cuenta las variaciones de producción renovable día a día y se introduce una capacidad de almacenamiento equivalente a tres días de generación para garantizar un suministro de energía más constante. También parten del patrón de consumo actual sin adoptar medidas de ahorro adicionales.
Los resultados de las simulaciones muestran que, partiendo del caso actual, con un 3 por ciento de renovables, se puede sustituir hasta un 30-40 por ciento de la capacidad de generación convencional por energía solar fotovoltaica sin aumentar el riesgo de apagones.
Además, este riesgo disminuye un poco gracias al hecho que la producción solar es más distribuida espacialmente que la convencional (es decir, hay más puntos de producción), lo cual hace menguar la carga de la red de distribución. Aumentando todavía más la fracción renovable de la capacidad instalada, manteniendo la capacidad de generación total igual al 140 por ciento del consumo, el riesgo de apagones aumenta exponencialmente a causa de la carencia de suministro en días de poca producción renovable, principalmente en invierno.
Para aumentar la fracción de energía renovable por encima del 40 por ciento y garantizar el suministro en todo momento para mantener el riesgo de apagones al nivel actual hay dos opciones: o mantener la capacidad de generación convencional a la vez que se aumenta la capacidad renovable, o instalar una gran sobrecapacidad renovable.
Los cálculos de los investigadores muestran que, en el segundo caso, para llegar al 80 por ciento de la producción renovable sin aumentar el riesgo de apagones se tiene que instalar una capacidad de energía solar que pueda producir durante el año 2,5 veces la demanda anual.
Aun así, para garantizar el suministro en periodos de poca producción renovable, este escenario mantiene una potencia convencional instalada equivaliendo al 32% del consumo. Escenarios con menos generación convencional requerirían mucha más capacidad de almacenamiento a largo plazo.
