La energía eólica distribuida podría desempeñar un papel importante en el futuro mix energético de EEUU

El gobierno federal de EEUU se ha fijado el objetivo de un 100 % de electricidad limpia en 2035 y una economía con cero emisiones netas de carbono en 2050. Para lograr estos ambiciosos objetivos, todas las formas de energía renovable serán importantes, incluida la eólica distribuida.

La energía eólica distribuida se puede colocar en aplicaciones detrás del contador, donde el sistema compensa directamente el consumo de suministro de electricidad minorista de un usuario final específico, o en aplicaciones delante del contador donde el sistema está interconectado a la red de distribución y proporciona a la comunidad suministro de energía a gran escala al tiempo que refuerza la solidez, la confiabilidad y la resiliencia de la red de distribución local.

Las instalaciones eólicas distribuidas pueden variar desde una turbina eólica fuera de la red de menos de 1 kilovatio que alimenta equipos de telecomunicaciones hasta una instalación de energía a escala comunitaria de 10 megavatios.

Desde 2003 hasta 2020, se implementaron más de 87.000 turbinas eólicas en aplicaciones distribuidas en Estados Unidos, con un total de 1.055 megavatios de capacidad acumulada. Iowa, Minnesota, Massachusetts, California y Texas encabezan el país con la capacidad eólica más distribuida actualmente instalada. A medida que más comunidades comprendan el papel que los recursos de energía distribuida podrían desempeñar en sus propias transiciones energéticas y busquen sus beneficios ambientales, económicos y sociales, la energía eólica distribuida podría desempeñar un papel único en la futura red de EEUU.

Casi 1.400 GW

Para explorar oportunidades para el despliegue generalizado de energía eólica distribuida en 2035, el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) completó el Estudio de Futuros de Energía Eólica Distribuida financiado por la Oficina de Tecnologías de Energía Eólica del Departamento de Energía de EEUU. El análisis completo y altamente detallado revela que la energía eólica distribuida tiene el potencial de proporcionar de manera rentable casi 1.400 gigavatios de capacidad en la actualidad. Esa es energía suficiente para suministrar más de la mitad del consumo anual actual de electricidad en Estados Unidos.

"El potencial de los proyectos eólicos distribuidos puede variar ampliamente según las condiciones locales, por lo que es importante estudiarlo al nivel más detallado", dijo Kevin McCabe, analista de NREL y desarrollador de Distributed Generation Market Demand (dGen). "Nuestro estudio es una de las primeras demostraciones de análisis de recursos energéticos distribuidos a nivel de parcela y avanza en las evaluaciones del potencial económico y técnico del viento con una resolución sin precedentes. Con este nuevo nivel de detalle, podemos identificar tendencias por tipo de uso de la tierra, sector de uso final y geografía".

Con estas nuevas capacidades de modelado, dWind ahora puede explorar más aplicaciones eólicas distribuidas a escala comunitaria que podrían participar en el mercado mayorista de electricidad y una gama más amplia de esquemas de pago. NREL modeló escenarios futuros con una variedad de tamaños de sistemas eólicos distribuidos en aplicaciones detrás del contador y al frente del contador para tipos específicos de uso de la tierra, centrándose en áreas agrícolas, comerciales e industriales.

Detrás del contador

Bajo las condiciones más optimistas, que incluyen reducciones agresivas de costos, restricciones de ubicación más relajadas que las actuales y extensión y expansión estratégicas de los créditos y políticas fiscales actuales, NREL encuentra que la energía eólica al frente del contador podría proporcionar más de 4.000 gigavatios de capacidad y detrás del contador podría proporcionar más de 1.700 gigavatios de capacidad en 2035. En las condiciones menos optimistas, la capacidad eólica frente al contador disminuye a 42 gigavatios y la capacidad del viento detrás del contador a 440 gigavatios en 2035.

"Nuestro análisis sugiere que la reducción del costo de la tecnología, las mejoras en el rendimiento y las restricciones de ubicación más relajadas son pasos críticos necesarios para realizar el potencial de implementación de la energía eólica distribuida", dijo Eric Lantz, investigador principal del estudio. "Al mismo tiempo, los incentivos como el crédito fiscal a la inversión, la financiación y los mecanismos de compensación como la medición neta también son importantes para mejorar la economía del sistema e impulsar el crecimiento de toda la industria que alteraría fundamentalmente las perspectivas de las tecnologías eólicas distribuidas".

NREL encuentra que las regiones con el mayor potencial para la energía eólica distribuida tienden a tener una combinación de energía eólica de alta calidad, tarifas de electricidad relativamente altas para aplicaciones detrás del contador, tarifas de energía mayorista más altas para aplicaciones delante del contador y disponibilidad para su ubicación.

Las regiones del Medio Oeste y Heartland en general tienen el mayor potencial para la energía eólica distribuida, y las regiones del Pacífico y el Noreste tienen un potencial significativo para la expansión de los despliegues de energía eólica distribuida detrás del contador.

Según el modelo, la tierra agrícola tiene el potencial eólico distribuido más alto, pero la tierra residencial, comercial e industrial también tiene un potencial a escala de gigavatios, particularmente para aplicaciones detrás del contador.

Estados con mayor potencial

NREL encuentra que los estados con el mayor potencial a corto plazo para aplicaciones detrás del contador incluyen Texas, Minnesota, Montana, Colorado, Oklahoma e Indiana. Los estados con el mayor potencial a corto plazo para las aplicaciones al frente del medidor incluyen Oklahoma, Nebraska, Illinois, Kansas, Iowa y Dakota del Sur.

Además, los estados en gran parte del noreste, así como en California, tienen menores cantidades de potencial eólico distribuido rentable, pero hay ubicaciones seleccionadas con recursos eólicos significativos, que cuando se combinan con tarifas de electricidad minorista generalmente más altas en estas regiones significa que también hay oportunidades atractivas allí.

"Con esfuerzos continuos para reducir costos, mejorar el rendimiento y pensar de manera más amplia sobre soluciones para el despliegue, la energía eólica distribuida podría empoderar a las comunidades de los Estados Unidos para hacer la transición a la energía limpia", dijo Lantz. "Tomar medidas para ayudar a aprovechar el potencial de la energía eólica distribuida será especialmente importante en escenarios futuros con mucha energía eólica, como se prevé en la descarbonización de toda la economía. En esos escenarios, la capacidad de la energía eólica distribuida para adaptarse a nichos específicos y proporcionar suministro eléctrico local podría mejorar la capacidad de la nación para utilizar la energía eólica".