Retos y oportunidades de la hibridación renovable

En un contexto marcado por la necesidad de mitigar el cambio climático y aprovechar los recursos naturales, el sector energético está experimentando una profunda transformación hacia la reducción de emisiones y la descarbonización de la energía. En este escenario, la hibridación de energías renovables emerge como una solución efectiva para maximizar la integración de electricidad limpia y sostenible, minimizando al mismo tiempo los recursos necesarios para su conexión y transporte.

De hecho, en España, una de las principales actuaciones de la revisión del Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) es el impulso a la modernización y transformación del modelo productivo, donde el almacenamiento y la gestión de la demanda para mejorar su integración juegan un rol trascendental, lo cual significa impulsar las hibridaciones entre diferentes tecnologías para mejorar su integración.

Las instalaciones híbridas renovables integran diversas tecnologías de generación de energía y/o sistemas de almacenamiento, compartiendo puntos de conexión y permisos de acceso a la red, con el fin de lograr un suministro energético estable que asegure un flujo más constante de energía, incluso cuando una de las fuentes está inactiva. Esta característica no solo es beneficiosa para el promotor del proyecto de generación renovable, sino para el conjunto del sistema eléctrico puesto que aumenta la eficiencia y el aprovechamiento de la red eléctrica existente y reduce el impacto medio ambiental de la misma, de modo que el uso optimizado de las infraestructuras de conexión reduce la necesidad de ampliaciones de la red.

La hibridación se fundamenta en la complementariedad de los diferentes recursos y tecnologías, habitualmente combinando fuentes de energías renovables variables como pueden ser la solar y la eólica, con otras gestionables como la hidroeléctrica o la biomasa y sistemas de almacenamiento para optimizar las diferentes fuentes de generación. En este sentido, una combinación muy habitual es la de energía eólica y fotovoltaica debido a su capacidad de complementarse tanto en horarios como en estaciones del año. Un ejemplo ya existente de este sistema es el parque híbrido eólico-solar desarrollado por EDP Renewables en Ávila, que cuenta con una capacidad de 14,5 MW eólicos y 14,24 MW fotovoltaicos.

Mejorar el rendimiento de las centrales hidráulicas, especialmente en países con sequías recurrentes como España, es posible mediante su combinación con tecnologías fotovoltaicas o eólicas, lo que incrementa las horas de generación y reduce su vulnerabilidad. Asimismo, se están desarrollando proyectos por toda España de bombeo reversible, convirtiendo las diferentes centrales hidroeléctricas del país en macro baterías que optimizan la energía generada a través de un recurso tan escaso como es el agua.

Por su lado, las centrales termosolares combinadas con calderas de biomasa también ofrecen una solución eficaz, ya que la biomasa permite una gestión más flexible, limitando o superando la variabilidad de producción que afecta otras tecnologías renovables. De otro lado, la hibridación con sistemas de almacenamiento térmico o electroquímico proporciona una gestión más eficiente del sistema eléctrico, permitiendo desplazar los excedentes de generación a momentos de alta demanda y baja disponibilidad de recursos naturales.

Sobre este último modelo, en España destacan los planes de Iberdrola para instalar seis nuevas plantas de baterías, con una capacidad total de 150 MW, 25MW y 50 MWh cada una de ellas. En Italia, en cambio, el proyecto híbrido en San Bellino, Veneto, combina una planta solar de 40 MW con un sistema de almacenamiento de energía (BESS) de 10 MWh.

BNZ también ha incorporado la hibridación en su estrategia de crecimiento para los próximos años, desarrollando varios proyectos en sus áreas de influencia, centrándose en tecnologías eólicas y de baterías para combinarlas con sus plantas fotovoltaicas. En España, evalúa opciones para la hibridación eólica en los lugares con mejores recursos, mientras que en Italia ha completado con éxito un estudio de viabilidad y ha iniciado el desarrollo de proyectos para la integración de baterías.

Sector energético renovable saturado

En los últimos años, el mercado de las energías renovables en España ha experimentado un crecimiento constante, impulsado por políticas gubernamentales favorables y la reducción de los costes de las tecnologías. En particular, la energía solar ha mostrado un progreso significativo, con niveles récord de generación de electricidad y un aumento notable en la instalación y la producción.

Sin embargo, este despliegue masivo ha generado una oferta que supera la demanda eléctrica en muchos momentos del año, provocando una considerable caída en los precios. Tras una primavera marcada por precios bajos, el pasado mes de abril se registró el precio de la electricidad más bajo desde 2009, con un promedio de 13,7 euros/MWh.

Otra problemática relativa a este desajuste entre la oferta y la demanda es el potencial curtailment energético: vinculado a la 'curva del pato', este fenómeno refleja el desajuste entre la alta producción solar al mediodía y la mayor demanda eléctrica en la mañana y la tarde. Este exceso de generación respecto a la demanda en algunas horas del día puede determinar la imposibilidad de inyectar el sistema eléctrico la energía producida durante un tiempo concreto, lo que afecta negativamente tanto a los propietarios de instalaciones como a las empresas de operación y mantenimiento.

Así mismo, en España las medidas políticas relacionadas con la reserva de capacidad de red para concursos de capacidad, anunciados ya en 2021 y nunca celebrados, han convertido la disponibilidad de acceso a la red en un recurso escaso y valioso, dificultando así el desarrollo de nuevos proyectos de energías renovables, especialmente en algunas regiones.

En este contexto, el principal beneficio que la hibridación renovable aporta al sistema eléctrico es la optimización de los puntos de conexión, obtenida gracias al uso de infraestructuras comunes. Al aumentar el factor de carga de las instalaciones y gestionar adecuadamente los sistemas de almacenamiento, se garantiza una mayor disponibilidad de potencia en los puntos de conexión, lo que disminuye los riesgos en la negociación y firma de PPAs renovables.

Además, las hibridaciones permiten aprovechar los permisos de acceso y conexión ya otorgados, resolviendo así una de las principales problemáticas del sector. Las sinergias en la instalación y la operación también reducen significativamente tanto el CAPEX como el OPEX, lo que maximiza la rentabilidad de los proyectos.

Otro riesgo mitigado por este sistema son las posibles sobrecargas y restricciones técnicas en la red, derivadas de la alta concentración de instalaciones renovables en distintos puntos de conexión. Los sistemas híbridos proporcionan una red más estable y con menos fluctuaciones, ya que la disponibilidad de energía es más gestionable. Además, con el soporte de las baterías, que permiten almacenar el exceso de energía, se reducen los riesgos asociados a las variaciones en los precios y en el volumen, limitando así la posibilidad de curtailment energético.

Finalmente, es importante destacar que, al aprovechar los puntos de evacuación ya existentes, se minimiza significativamente el impacto ambiental de las nuevas instalaciones, aspecto crucial en áreas con limitaciones.

Retos y necesidades de la hibridación

Centrándonos en los principales retos que el sector enfrenta para el desarrollo de los sistemas híbridos, nos encontramos con una regulación inadecuada, poco clara o en algunos casos inexistente. Esta falta de normativa dificulta la tramitación y obtención de permisos, lo que ralentiza notablemente los procesos de hibridación. Por ello, es esencial establecer un marco regulatorio claro que promueva las hibridaciones, reduzca la incertidumbre y proporcione certeza sobre futuras normativas.

En el caso de las baterías, además, los incentivos actuales son insuficientes para fomentar su correcta integración en los sistemas. En este sentido, es importante desarrollar políticas de apoyo que aseguren una rentabilidad aceptable para los proyectos híbridos, para que estos puedan acceder a herramientas de financiación también. Aunque se esperan avances en este ámbito en España, todavía no se ha aprobado una regulación específica. En Portugal la situación es similar, mientras que Italia cuenta con un marco regulatorio que incluye mecanismos de retribución por capacidad para las baterías, aunque sin un calendario definido para futuros concursos.

En el ámbito tecnológico, la compatibilidad de sistemas y la integración de diversas fuentes de generación requieren soluciones avanzadas. Concretamente, las baterías todavía enfrentan desafíos persistentes, como la gestión de la vida útil, los altos costos y la eficiencia en los procesos de carga y descarga, factores que deben mejorarse para garantizar su viabilidad económica y operativa dentro de sistemas híbridos complejos. La creación de estándares técnicos que aseguren la interoperabilidad entre diferentes componentes y tecnologías es crucial para facilitar la integración efectiva de sistemas híbridos y reducir los costos asociados.

Por último, conseguir financiación puede resultar complicado debido a la percepción de mayor riesgo y la complejidad técnica; los inversores suelen ser reticentes a financiar proyectos sin un historial sólido de rentabilidad y madurez tecnológica. Por esta razón, mejorar el acceso a la financiación a través medidas regulatorias que aseguran un nivel mínimo de rentabilidad, reduciendo el riesgo para los inversores, desarrollar modelos de negocio sostenibles a largo plazo, implementar acuerdos de compra de energía (PPAs) e involucrar a las comunidades locales es fundamental para asegurar la viabilidad económica de los proyectos híbridos. Solo mediante la colaboración y la implementación de estas medidas clave podremos alcanzar los objetivos de descarbonización y avanzar así hacia un modelo energético más limpio y eficaz.

Nieves Muñoz - Gestora de Activos en BNZ