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

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

Dublín (Irlanda). En Alemania, las energías renovables, en particular 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 las fluctuaciones en la entrada sobrecargan la red eléctrica y podrían provocar su colapso en caso de fenómenos meteorológicos extremos, como tormentas. Esta opinión también la comparte Leonhard Birnbaum, presidente de E.ON, el mayor operador de redes de distribución de Alemania, según el cual la capacidad de energía eólica, hídrica y solar es insuficiente.

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

“Por lo tanto, los operadores de redes eléctricas consideran estas energías renovables dependientes del clima como factores perturbadores para la regulación de las redes eléctricas. La falta de conocimiento sobre el impacto real de las fuentes de energía dependientes del clima en los apagones ha llevado a dudas sobre su utilidad y, en algunos casos, incluso a 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, que los parques eólicos y los sistemas solares fallaran inesperadamente durante eventos climáticos extremos. Un ejemplo de esto es el rayo que cayó sobre un parque eólico marino frente a la costa de Gran Bretaña y que provocó un corte de energía generalizado en 2019.

Para investigar si las fuentes de energía renovables desestabilizan 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 de energía eólica y solar superiores al promedio 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%”.

Además, los apagones fueron, en promedio, menos severos en las redes eléctricas donde una proporción de energía superior al promedio proviene de la energía eólica y solar en comparación con 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 redes eléctricas, siempre son las redes las que se ven más afectadas por las energías renovables, donde menos usuarios se ven afectados, el suministro de electricidad disminuye de manera menos dramática y el corte de energía dura un período de tiempo más corto. «

La adaptación de 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 está aumentando a pesar del aporte fluctuante de energía renovable.

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