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De cómo las baterías son necesarias para contrarrestar la curva de pato

La alta generación solar provoca esta forma en la demanda eléctrica de origen fósil

5 comentarios publicados

Cuando hablamos de curva de pato nos referimos a la transformación radical que registra la demanda de energía de orígenes fósiles cuando las energías renovables inyectan su producción al sistema eléctrico.

Un hecho que desde hace tiempo ya se está viendo en España y que anteriormente se ha visto en otros mercados eléctricos europeos.

Hemos de tener muy presente que el impacto de la producción energética de origen renovable en la red eléctrica es incontrolable, debido a las impredecibles condiciones meteorológicas que afectan al viento y al sol. Paralelamente, las energías renovables conllevan unos costes variables muy bajos.

¿Por qué le llamamos curva de pato?

Australia, un país con un elevadísimo índice de instalaciones fotovoltaicas domésticas distribuidas por todo el territorio, llegó el 11 de octubre de 2020 al hito de generar el 100% de la energía necesaria durante 1 hora gracias a energía solar, según el medio de comunicación energynews.es. Generó la curva de pato.

Imaginemos un gráfico que representara la curva diaria de la demanda de energía de fuentes fósiles en los países que registran una elevada potencia fotovoltaica instalada.

Lo que observaríamos sería una línea que se asemeja mucho a la forma de un pato con el pico hacia abajo.

La evolución de la demanda de energía de origen fósil decrece espectacularmente a partir del momento en que se incorporan a la red eléctrica a gran escala los excedentes de energías renovables, en consecuencia, también decrecen significativamente los precios de la energía al tener las energías renovables unos costes de producción variables muy inferiores a los generadores tradicionales.

El motivo principal reside en que industrias y negocios no consumen energía de la red convencional durante las horas con mayor índice de radiación solar, sino que usan la generada por sus instalaciones de autoconsumo. Y el excedente, lo vierten a la red.

Consumos y precios

Además, en ese momento concreto del día la mayoría de las personas están trabajando o estudiando, es decir, realizan sus actividades fuera del ámbito del hogar.

Por el contrario, la demanda de energía de fuentes fósiles se incrementa exponencialmente a partir de la tarde y durante la noche. ¿Por qué? Porque se reduce la radiación solar y tras la jornada laboral y escolar, los ciudadanos vuelven a casa aumentando la demanda de energía eléctrica.

El resultado se manifiesta de dos maneras. Por un lado, aumenta el precio de la energía en el mercado mayorista a primeras horas del día y a partir del atardecer (los paneles fotovoltaicos no están al 100% de su rendimiento) y se reduce cuando el Sol brilla con más intensidad, es decir, a mediodía.

La consecuencia para el sistema eléctrico es que provoca inestabilidad, ineficiencia y no tiene la flexibilidad suficiente porque no puede adaptar la producción de energía a la demanda real.

California, un caso paradigmático

Al Estado norteamericano de California le ha sucedido exactamente esto. Energiaonline.com.ar, portal web argentino especializado en energía, afirma que el mes de julio del año 2021 alcanzó una generación solar pico de 3.646 MWh, cuando 5 años antes era menos de la mitad, 1.580 MW/h.

En 2021, California contaba con una capacidad fotovoltaica instalada de 31.872 MW según la Solar Energy Industries Asociation, que estima que aproximadamente 4.000 MW provenían de la generación distribuida.

Este incremento exponencial se explica en buena parte por el hecho de que, por ley, cualquier vivienda nueva que se construya debe incorporar una instalación de paneles solares. Las autoridades californianas adoptaron esta medida para lograr el objetivo de reducir en un 40% las emisiones contaminantes en 2030. Los edificios residenciales actualmente son responsables del 40% de las emisiones de CO2 a nivel mundial.

Sin embargo, los problemas generados por esta normativa fueron evidentes. Además de experimentar problemas serios de distribución, de flexibilidad y de gestión de la demanda, el precio de la energía a mediodía llegó a ser negativo y por la noche se disparaba por las nubes.

Entre el paquete de medidas adoptadas, el gobierno californiano tomó la decisión de penalizar económicamente a los usuarios que generaran excedentes energéticos y los inyectara al sistema en la franja horaria del mediodía.

A la vez, promovió la instalación de baterías de almacenamiento entre los clientes finales. ¿El objetivo? No desaprovechar esa energía generada y no consumida para recurrir ella cuando fuera necesario. Por ejemplo, a partir de que se oscurece, durante la noche o en días nublados o con lluvia.

Pedagogía en el uso de la energía y baterías de almacenamiento

El caso del Estado de California brinda la oportunidad de aprender unas lecciones muy valiosas.

La primera, que es muy importante, es que como prosumidores se aseguren de que la cantidad de energía que producen esté alineada con la cantidad de energía que necesiten. O, en su defecto, que tengan la capacidad de almacenarla en una batería inteligente como la sonnenBatterie, es decir, con control.

De esta manera se flexibiliza el consumo y se aporta eficiencia al sistema. En caso de que produzca más energía de la que realmente necesita durante el día, es probable que no exista la demanda suficiente para consumirla. Por el contrario, si no almacena la energía generada durante el día, no podrá satisfacer la demanda que tendrá por la noche. Es el llamado ciclo de carga y descarga de las baterías.

En definitiva, los consumidores podrán participar activamente en el sistema eléctrico aportando servicios de flexibilidad mediante soluciones del lado de la demanda, el almacenamiento de energía y la agregación de sus recursos.

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5 comentarios

  • Pumuki

    09/05/2023

    Esto se sabía/predijo hace 8 años y medio, adjunto referencia:

    https://insideenergy.org/2014/10/02/ie-questions-why-is-california-trying-to-behead-the-duck/

    y ya se decía que la solución era el almacenamiento.

    Si la electricidad es muy barata a las horas que hay sol, ¿para qué instalar autoconsumo? Mejor instalar una batería que coja la energía "casi gratis" de la red y emplearla para autoconsumo durante "la cabeza y cola del pato", pero es que las baterías no son aún rentables -para particulares- ni siquiera comprando la electricidad gratis y vendiéndola a precio "cabeza de pato" en España.

    Puestos a querer contribuir a la "transición", parece mejor invertir en bolsa en empresas renovables, y que ellas construyan por una fracción del coste que tiene un particular en aquel sitio del mundo en que sea más rentable, que en autoconsumo vivienda a vivienda donde te hayas podido o tenido que ir a vivir.
  • galan

    09/05/2023

    Ramón enhorabuena por la importante información de este artículo.

    En mi caso tengo 18 paneles de 375 W, que desde mediados de abril hasta mediados de septiembre , progresivamente, me generan desde 30 kWh, hasta unos 40 kWh, al día.
    Me sobra electricidad que tendría que consumir en uno o dos coches eléctricos, por la noche.
    Y efectivamente sin las baterías, el sistema queda cojo, porque el resto de meses me genera la electricidad justa para la casa, o en algún mes, me falta electricidad.

    Por otras viviendas que conozco, cuando tenga las baterías, consumiré electricidad en casa y a la vez almacenare en las baterías para cargar el coche por la noche.
    Si se tiene una buena batería de almacenamiento, no tiene porque sobrar mucha electricidad.

    Supongo que en el futuro esa poca electricidad que sobra, se consumirá, con un buen sistema de control.

    A menudo se nos olvidamos que en el futuro el consumo de electricidad ira unida en un solo bloque.
    Viviendas, industria y transporte.

    Eso hará que se pueda controlar bien la electricidad generada por las renovables.
  • pepe

    09/05/2023

    La respuesta es usar la electricidad barata para las presas reversibles, las industrias electrointensivas como altos hornos, papeleras... y sobretodo para las desaladoras que usen la electricidad casi gratis para almacenar agua dulce para momentos de sequia.
  • galan

    09/05/2023

    Yo siempre he pensado que el almacenamiento de los excedentes vendrá de la mano de las baterías.

    Pero, si es verdad que habría que crear un plan, para que esos excedentes, hicieran funcionar desaladoras.
    Al fin y al cabo se aprovecharían los excedentes, de una manera importante.

    Esto se hará realidad en el futuro. Poco a poco, la instalación de fotovoltaica será más barata y más eficiente, y sobrara electricidad por todos sitios.

    Incluso en vez de desecar parques naturales, recibirán agua para que no se sequen nunca.
  • Verde Claro

    09/05/2023

    Efectivamente el camino a seguir es el almacenamiento colectivo, empresas y sociedad tienen que asimilar este nuevo objetivo y trabajar eficientemente en todas las fuentes de generación y en la gestión de la demanda para lograrlo. El marco adecuado es PNIEC 2.025 - 2.030 que se esta revisando actualmente.

    Interesa abrir el hilo (artículo) del PNIEC para aportar criterios sólidos a un sector estratégico y complejo de la economía española.

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