¿Cómo afectan las fuentes de energía renovables a la estabilidad de la red eléctrica?

Energía eólica, energía solar y demás.

28 de noviembre de 2024 23:51 Robert Klatt

Las fuentes de energía renovables que dependen del clima a menudo son criticadas por desestabilizar las redes eléctricas. Un estudio ha examinado ahora si la expansión de la energía eólica y solar realmente provoca más apagones.

Dublín (Irlanda). En Alemania, las energías renovables, especialmente la eólica y la solar, cubren ya más de la mitad del consumo de electricidad. Sin embargo, los críticos de la generación de energía respetuosa con el medio ambiente creen que la alimentación fluctuante sobrecarga la red eléctrica y podría provocar su colapso en caso de fenómenos meteorológicos extremos, como tormentas. Esta opinión también la comparte Leonhard Birnbaum, director de E.ON, el mayor operador de redes de distribución de Alemania, según el cual no hay capacidad suficiente para la energía eólica, hídrica y solar.

Científicos del Trinity College de Dublín y de la Universidad de Tennessee (UT) han publicado un estudio que utilizó la red eléctrica de EE. UU. para examinar cómo las energías renovables afectan la estabilidad de la red eléctrica.

“Por lo tanto, a los operadores de redes eléctricas les gusta ver estas energías renovables que dependen del clima como factores perturbadores para la regulación de la red eléctrica. La falta de conocimiento sobre el verdadero impacto de las fuentes de energía dependientes del clima en los apagones ha generado dudas sobre su utilidad y, en algunos casos, incluso una reacción contra el desarrollo de la energía eólica y solar”.

Apagones provocados por energías renovables

Según los científicos, ya se han producido varios apagones provocados, al menos en parte, por energías renovables. Las razones de esto fueron, por ejemplo, plantas de energía eólica y sistemas solares que fallaron inesperadamente durante eventos climáticos extremos. Un ejemplo de esto es el impacto de un rayo en un parque eólico marino frente a la costa británica, que provocó un corte de energía generalizado en 2019.

Para investigar si las fuentes de energía renovables desestabilizan en general las redes eléctricas y provocan más apagones, los investigadores analizaron los cortes de energía en todos los estados continentales de EE. UU. entre 2001 y 2020, según su publicación en la revista Nature Energy. Registraron la proporción de las centrales eléctricas renovables dependientes del clima en la producción total de electricidad, las condiciones climáticas en el momento del corte de energía y la magnitud del apagón.

No hay mayor vulnerabilidad de las redes eléctricas

Los datos muestran que los estados de EE. UU. con niveles superiores al promedio de energía eólica y solar experimentaron apagones inferiores al promedio.

“Aunque la energía eólica y solar dependen del clima y no pueden regularse rápidamente, nuestro estudio no muestra evidencia de que aumenten la vulnerabilidad de las redes eléctricas a eventos dependientes del clima. En este tipo de redes, la probabilidad de que se produzcan cortes de energía debido al clima, con más de 50.000 clientes de electricidad afectados, se reduce en más del 50 por ciento”.

Los apagones también fueron, en promedio, menos severos en las redes eléctricas donde una proporción de energía superior al promedio proviene de la energía eólica y solar que en los estados de EE. UU. con una proporción inferior al promedio de energía renovable dependiente del clima.

“En las categorías de apagones con claras diferencias entre las redes eléctricas, siempre son las redes las que están más influenciadas por las energías renovables, donde menos usuarios se ven afectados, el suministro eléctrico cae de manera menos dramática y el corte de energía dura un período de tiempo más corto. «

Adaptar las redes eléctricas evita apagones

Como explican los investigadores, la producción fluctuante de electricidad de los sistemas eólicos y solares ejerce más presión sobre las redes eléctricas que la producción constante de electricidad de las centrales nucleares, de gas y de carbón. Por ello, los operadores han equipado las redes con complejos sistemas de control que reducen el riesgo de cortes de energía. En general, la estabilidad de las redes eléctricas aumenta a pesar de la fluctuación en la inyección de energías renovables.

Energía de la naturaleza, doi: 10.1038/s41560-024-01657-w