Las redes eléctricas deben evolucionar para adaptarse a medida que los países se alejan de los combustibles fósiles.
La causa del corte de energía masivo de la semana pasada en España y Portugal sigue sin estar clara, pero ha dado un foco de atención a la energía solar y eólica, que los críticos acusan de esforzarse por las redes eléctricas.
El aumento de las energías renovables presenta un desafío para las redes de energía, que deben evolucionar para adaptarse a medida que los países se alejan de los combustibles fósiles.
Mantener la estabilidad
Los operadores de la red deben garantizar que la electricidad esté constantemente equilibrada entre la demanda y la oferta.
Una métrica de este equilibrio es la frecuencia de la electricidad que fluye a través de la red, establecida en 50 Hertz (Hz) en Europa y 60 Hz en los Estados Unidos. Si ese número se desplaza demasiado lejos, puede poner en peligro la cuadrícula.
Históricamente, el sistema de electricidad se ha basado en las centrales eléctricas convencionales (jueves, carbón, nuclear e hidroeléctrica) que usan turbinas giratorias para generar electricidad.
Estas máquinas mantienen la frecuencia estable.
Con sus gigantescos rotores girando a alta velocidad, proporcionan inercia al sistema.
Si una planta de energía falla o si la demanda de electricidad aumenta demasiado rápido, ayuda a estabilizar la red liberando la energía cinética almacenada en los rotores.
En lugar de las máquinas giratorias, los parques solares y eólicos utilizan sistemas electrónicos que alimentan la energía en la red, lo que dificulta mantener ese delicado equilibrio.
La energía renovable tendrá que hacer más que proporcionar electricidad libre de carbono en el futuro, dijo Jose Luis Dominguez-García, experto en sistemas eléctricos en el Catalonia Energy Research Institute (IREC).
Tendrán que “ayudar al sistema con controles adicionales para apoyar la red, particularmente en términos de inercia”, dijo.
Marc Petit, profesor de sistemas eléctricos en la Centralesupelec de la Escuela de Ingeniería Francesa, argumentó que alejarse de los combustibles fósiles haría que las centrales hidroeléctricas y nucleares “sean aún más esenciales para estabilizar el sistema” a medida que usan máquinas giratorias.
Volante
Ya existen una gama de soluciones técnicas para compensar la falta de inercia de las energías renovables y, por lo tanto, apoyar la estabilidad de la red.
Estos incluyen almacenamiento de gravedad, aire líquido criogénico, aire comprimido y energía solar concentrada.
A medida que se somete a una transición lejos del carbón, Gran Bretaña está bancando volantes, un sistema probado y probado.
La potencia excedente de los parques solares y eólicos se utiliza para que las ruedas grandes giren, creando energía cinética.
Esta energía almacenada se puede convertir para proporcionar electricidad a la red si es necesario.
Sin sol ni viento
Justo antes del apagón masivo el 28 de abril, la energía eólica y solar proporcionó el 70% de la producción de electricidad de España. Pero las energías renovables son fuentes intermitentes de energía, ya que dependen de la naturaleza.
Cuando el viento deja de soplar o se esconde el sol, otras fuentes tienen que intervenir en cuestión de minutos, o debe haber sistemas adecuados para almacenar, y luego liberar, renovables en su lugar.
Dependiendo del país, el suministro de respaldo actualmente proviene principalmente centrales eléctricas térmicas (gas o carbón), reactores nucleares o hidroelectricidad.
Para manejar los altibajos de la energía renovable, los países deben aumentar la capacidad de almacenamiento.
El método más extendido es la energía hidroeléctrica de almacenamiento bombeada de los depósitos de agua.
Pero las grandes baterías estacionarias, similares a los contenedores de envío, se están desplegando cada vez más junto con granjas eólicas y solares, un segmento dominado por China.
Para cumplir con el objetivo global de triplicar la capacidad renovable para 2030, la capacidad de almacenamiento tendrá que aumentar seis veces, con baterías que hacen el 90% del trabajo, según la Agencia Internacional de Energía.
Otra forma de aliviar la presión sobre el sistema sería cambiar el uso de electricidad, por ejemplo, cuando carga la batería de su automóvil, a la mitad del día, cuando la energía solar está en su pico.
Rescala la red
Los apagones generalizados “prácticamente siempre se han desencadenado por fallas en la red de transmisión, no por generación, energías renovables o de otra manera”, dijo Mike Hogan, asesor del Proyecto de Asistencia Regulatoria (RAP), una ONG cuyo objetivo declarado es lograr un futuro de energía limpio, confiable, equitativo y rentable.
Se necesitarán decenas de miles de millones de euros, quizás cientos de miles de millones, para renovar las líneas eléctricas de envejecimiento y reemplazarlas con otras nuevas que son más poderosas.
La necesidad de modernizar o expandir las líneas está presionando a medida que los centros de datos hambrientos de energía están creciendo y las fábricas están consumiendo cada vez más electricidad.
Los países también necesitan fortalecer las interconexiones entre sus sistemas de energía.
Tales enlaces transfronterizos ayudaron a restaurar la energía a España cuando Francia intervino para compartir electricidad durante el apagón.
Para 2028, se espera que la capacidad de intercambio entre los dos vecinos aumente de 2.8 a 5.0 gigavatios, reduciendo el aislamiento eléctrico relativo de la península.
© 2025 AFP
Cita: El Blackout de España destaca Renewables ‘Grid Challenge (2025, 5 de mayo) Recuperado el 5 de mayo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-05-spain–flackout-highlights-enewables-grid.html
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