¿Deberíamos preocuparnos por el desperdicio de energía renovable? He aquí por qué se espera que se «derrame» el exceso de energía, y es eficiente

En el sistema eléctrico de Australia, cada vez se “derrama” más energía procedente de la luz solar y del viento (o no se convierte en electricidad).

El año pasado, la cantidad de energía renovable derramada fue aproximadamente equivalente al consumo anual de 750.000 hogares típicos, o tres meses de consumo en el estado de Australia del Sur. Algunos han atribuido esta dinámica a un «exceso de energía solar».

A primera vista, esto parece un terrible desperdicio de energía renovable, más aún ante una caída en la tasa de crecimiento de la energía renovable y la apremiante necesidad de reducir las emisiones.

Pero la historia es más compleja. Este tipo de derrame, también conocido como reducción, es también una característica esperada y eficiente de los sistemas de energía renovable.

¿Qué es la 'energía derramada'?

El operador del mercado energético define la energía vertida como “la energía procedente de fuentes de energía renovables variables que podría generarse pero no es posible suministrar”.

Representa energía que podría haberse convertido en electricidad, pero no fue así. La energía no convertida simplemente permanece en el medio ambiente.

Por lo general, se divide en dos categorías, según la causa del derrame. En primer lugar, hay restricciones basadas en el funcionamiento de la red de transmisión. La generación de energía puede verse limitada debido a límites de operación o congestión en la red, lo que resulta en energía derramada. Esto puede ocurrir cuando hay demasiados generadores en la misma área, intentando enviar energía a través de la misma línea de transmisión. En segundo lugar, un generador puede reducir la producción debido a los bajos precios de mercado, lo que el operador denomina “derrame económico”, también conocido como “restricción económica”.

El monto de esta reducción ha ido creciendo en los últimos años. En los últimos 12 meses esta energía recortada representa más del 8,5% del potencial total. Esto varía considerablemente según la región: hasta un 12% se derramó en Victoria el año pasado.

¿Por qué es eficiente el derrame?

No tiene sentido económico intentar utilizar todos los electrones renovables. El coste de almacenar, transmitir y utilizar cada vatio de energía procedente de una fuente de energía renovable sería exorbitante.

Por ejemplo, no construimos carriles adicionales en las autopistas para acomodar el tráfico durante la hora de mayor tráfico en un fin de semana de Pascua. De manera similar, no tiene sentido construir una red de transmisión para garantizar que se transfiera cada vatio. Esto sería costoso y daría como resultado una infraestructura gravemente infrautilizada. Para las condiciones climáticas más comunes (cuando no sopla un vendaval o en medio de un día soleado), la red estaría considerablemente sobredimensionada.

Los estudios que modelan sistemas energéticos alimentados principalmente por energías renovables generalmente concluyen que es económicamente más eficiente construir capacidad renovable adicional y desperdiciar algo de generación cuando hay una abundancia de oferta por encima de la demanda.

El Plan del Sistema Integrado, una hoja de ruta para el sistema eléctrico preparada por el operador del mercado energético de Australia, prevé un aumento de la reducción de la energía renovable en el mejor de los casos. Se espera que para 2050 se utilice aproximadamente el 20% de la generación renovable, lo que equivale aproximadamente al consumo actual del estado de Nueva Gales del Sur.

En cierto sentido, esto no debería sorprendernos.

Los hogares a menudo compran sistemas solares fotovoltaicos de mayor tamaño en relación con su consumo.

Y ahora es una práctica común instalar paneles solares que exceden la capacidad del inversor para convertir la energía y enviarla a la casa o a la red. Esto generalmente se hace para maximizar el uso del inversor y las exportaciones a través de una conexión limitada.

Estos dos ejemplos son en términos generales análogos a lo que sucede en la red, con restricciones económicas y restricciones basadas en la transmisión.

¿Son eficientes los niveles actuales?

A nivel de todo el sistema, los niveles actuales de derrames están por encima de lo esperado. El plan del sistema integrado sugiere que tasas de reducción de alrededor del 5% podrían considerarse apropiadas para la penetración actual de la energía renovable, en comparación con el nivel actual de alrededor del 8,5%. Esta diferencia se relaciona con cómo funcionan las cosas en el mundo real, incluido cómo funcionan actualmente las reglas sobre el acceso a la capacidad de transmisión.

Un documento de debate reciente de la Comisión del Mercado de Energía de Australia destaca este desajuste y sugiere que “en ausencia de reformas, es probable que los niveles reales de restricción excedan los niveles previstos en el ISP”, señalando problemas con los acuerdos actuales para que los generadores accedan a capacidad de transmisión.

Implican que el sistema actual está provocando una congestión mayor de la esperada, lo que genera mayores costos para los consumidores y construcciones de transmisión potencialmente innecesarias. Gestionar el acceso a la transmisión sigue siendo un desafío para los desarrolladores que construyen nuevos proyectos de energías renovables.

La flota australiana de generadores de energía a carbón es otro factor clave de la restricción económica. Si bien los generadores de carbón son más flexibles de lo que comúnmente se cree, tienen sus límites. En concreto, sólo pueden reducir el funcionamiento hasta cierto punto, hasta los llamados niveles mínimos de generación. Por debajo de estos niveles, tienen que apagarse por completo, lo que supone un ejercicio costoso.

Por ello, las empresas de carbón prefieren seguir generando, incluso a precios negativos, en lugar de cerrar por completo. Como consecuencia de ello, y para evitar pagar por generar, se desperdicia energía renovable en lugar de cerrar las centrales de carbón. En el contexto de la transición energética y la necesidad de reducir las emisiones, en realidad tenemos un exceso de carbón, en lugar de renovables.

¿Adónde vamos ahora?

La historia de la reducción es compleja. Por un lado, es un fenómeno esperado y al que deberíamos acostumbrarnos a medida que avanzamos hacia un sistema eléctrico dominado por energías renovables. Sin embargo, deberíamos alentar a los consumidores a hacer uso de esta abundancia de generación renovable siempre que sea posible, por ejemplo, cambiando su uso al mediodía.

Por otra parte, algunos de estos niveles de reducción van más allá de lo esperado. Esto se debe en parte a que todavía tenemos un exceso de energía del carbón. Por separado, debemos garantizar que la congestión de la red se gestione adecuadamente y que se reformen los acuerdos de acceso para evitar costos innecesarios tanto para los consumidores como para los desarrolladores de energías renovables.