4 formas de evitar que el aumento de la energía solar en los techos de Australia desestabilice los precios de la electricidad
El año pasado, los australianos instalaron energía solar en los techos como nunca antes, con un 40 % más instalado en 2021 que en 2020. Las instalaciones de sistemas solares ahora representan el 7 % de la energía que ingresa a la red eléctrica nacional.
Junto con la mayor aceptación de la energía solar a gran escala (como las granjas solares), esto significa que la electricidad más barata y más limpia se está convirtiendo rápidamente en una realidad, poniendo al país en camino de cumplir los objetivos climáticos internacionales.
Pero un aumento tan dramático en la producción solar también plantea desafíos para el sistema eléctrico de Australia por dos razones principales.
El resultado es un aumento de los períodos de gran exceso de oferta cuando las condiciones climáticas favorecen la energía solar. Esto lleva a que se desperdicie energía debido a la necesidad de reducir la energía solar, cuando un sistema solar se apaga o deja de exportar energía a la red para contrarrestar el pico de energía.
Por otro lado, hay poca generación solar durante las horas pico de demanda de la mañana y la tarde. Esto requiere generadores más caros para funcionar.
Estos son problemas enormes desde la perspectiva de las operaciones de mercado, ya que la presión sobre el sistema puede provocar apagones e interrupciones. También crea grandes oscilaciones de precios para los minoristas, que luego pueden aumentar los costos para los consumidores. Como resultado, podemos ver que se vuelve más costoso descarbonizar el mercado energético nacional.
Proponemos cuatro formas de combatir este problema cada vez más volátil, de acuerdo con los hallazgos de nuestra investigación reciente.
La inversión en energías renovables se dispara
La inversión en energía solar ha aumentado significativamente desde 2018, ya que se convirtió en la forma más barata de nueva tecnología de generación de energía.
De hecho, el último Plan de Sistema Integrado del Operador del Mercado de Energía de Australia, publicado el mes pasado, predice que las plantas de carbón cerrarán tres veces más rápido de lo que esperaban las industrias.
Imagen AAP/Mick Tsikas
Australia tiene una de las tasas de instalación de energía solar en techos per cápita más altas del mundo, y la energía solar en techos y servicios públicos ya cubre más del 100 % de la demanda en el sur de Australia.
Para 2050, esperamos ver cinco veces más capacidad solar en los techos.
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¿Cómo desafía esto la estabilidad de precios?
Como la generación solar es tan barata, los generadores tradicionales de carbón y gas están siendo desplazados como fuente de suministro de electricidad de carga base.
Esto es especialmente agudo a la mitad del día, cuando la generación solar es mayor cuando el sol brilla en su punto máximo. Esto da como resultado precios bajos, o incluso precios negativos, lo que penaliza económicamente a los generadores que generan energía en esos momentos. La reducción se utiliza luego para compensar cualquier exceso de oferta o precios negativos.
Sin embargo, la demanda de electricidad tiende a alcanzar su punto máximo durante la mañana y la noche, cuando la mayoría de la gente está en casa. Los precios se disparan durante estos períodos, ya que las centrales eléctricas de gas y carbón se benefician de la menor competencia de la energía solar.
Imagen AAP/Julian Smith
Para los minoristas, estos grandes cambios de precios son extremadamente ineficientes. Y esta ineficiencia en el mercado puede eventualmente reflejarse en los precios al consumidor. Es más, una reducción excesiva de la energía solar puede perjudicar al propietario de la energía solar en la azotea porque reduce la cantidad de generación proveniente de sus sistemas.
Esta variabilidad de precios también puede socavar la estabilidad del sistema eléctrico. Esto se debe a que los sistemas solares, tanto grandes como pequeños, no brindan inherentemente ciertos servicios necesarios para mantener las luces encendidas, como la «fuerza del sistema» y la «inercia».
En la actualidad, dichos servicios son proporcionados en gran medida por carbón y otras plantas térmicas, cuya existencia misma está amenazada por la energía solar adicional.
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La producción solar a escala de servicios públicos se ve muy diferente a la producción fotovoltaica de la azotea en el transcurso de un día, ya que los paneles solares a escala de servicios públicos giran para seguir al sol. Por otro lado, los sistemas solares de techo generalmente tienen una orientación fija.
Encontramos que esta diferencia en la producción conduce a diferentes impactos en los precios. La producción solar a escala de servicios públicos reduce la variabilidad de los precios, mientras que la producción solar en la azotea la aumenta. Esto significa que tenemos una mayor necesidad de gestionar la energía solar en los tejados.
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Nuestra investigación propone cuatro formas en que podemos alinear mejor la producción solar con la demanda de electricidad. Esto puede reducir tanto el nivel como la volatilidad de los precios de la electricidad, beneficiando a los consumidores sin socavar la estabilidad del sistema eléctrico.
1. Más almacenamiento de batería
Los australianos con energía solar en la azotea deberían ser elegibles para subvenciones, reembolsos y préstamos del gobierno para respaldar sus sistemas con baterías. Esto permitirá a los propietarios almacenar la generación de energía adicional durante el día y exportarla a la red nacional más tarde en la noche para satisfacer la demanda máxima.
2. Gestión flexible de la energía exportada a la red
El operador del mercado energético australiano debe diseñar medidas de gestión de exportaciones dinámicas y flexibles para absorber el exceso de generación en los techos. Esto controlará de manera eficiente la energía generada que ingresa a la red teniendo en cuenta las condiciones de oferta y demanda en tiempo real, mejorando la seguridad del sistema.
El operador ha desarrollado recientemente este tipo de medidas para el sur de Australia, pero también serán útiles para otras regiones.
3. Pago de tarifas dinámicas a los propietarios de energía solar en la azotea
Actualmente, a las personas que poseen energía solar en la azotea se les paga una tarifa fija o de «tarifa plana» por la electricidad que proporcionan a la red, independientemente de la hora del día.
En cambio, necesitamos hacer la transición de tarifas fijas a tarifas dinámicas. Estas tarifas dinámicas de «alimentación» serían más bajas durante el día y más altas en los picos de la mañana y la tarde para incentivar a los propietarios de azoteas a inyectar su electricidad en la red cuando sea más valiosa.
4. Necesitamos un mercado de dos caras
El mercado energético de Australia es muy unilateral, con proveedores que tienen la flexibilidad para, por ejemplo, establecer precios y enviar energía.
Un mercado bilateral permitirá que tanto el lado de la oferta como el de la demanda participen en el proceso de despacho y fijación de precios. Esto permitirá que la demanda de electricidad sea más flexible y alineará mejor el uso de energía con la generación solar y eólica.
Dicho mercado permitirá que una mayor producción de energías renovables se traduzca en precios de electricidad más bajos.
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Confiamos en la energía solar como una tecnología clave para ayudar a Australia a descarbonizar el mercado energético para 2050. Para maximizar los beneficios de la generación solar, Australia necesita urgentemente una respuesta coordinada de los legisladores, los proveedores de energía y los consumidores. Y, lo que es más importante, permitirá que Australia logre emisiones netas cero para 2050.
