¿Qué es el recorte de suministro (curtailment)?

El término reducción tiene un significado especial en los sistemas de energía eléctrica. Describe cualquier acción que reduzca la cantidad de electricidad generada para mantener el equilibrio entre la oferta y la demanda, lo cual es fundamental para evitar apagones.

Recientemente, la reducción de la producción ha sido noticia en la República Dominicana, 416.9 MW durante 4 horas, de plantas que están incorporando mucha energía eólica y solar.

Esta limitación de generación se basó en el documento: Aprobación de procedimiento para la aplicación de limitación de generación por razones de seguridad en el SENI.

En días muy ventosos o soleados, estas fuentes pueden producir más electricidad de la que la red puede absorber o porque el Sistema Eléctrico se ve obligados a mantener un mínimo de energía térmica (Gas natural, Carbón, etc), por cuestiones de seguridad en la estabilidad de dicho sistema, lo que lleva a los administradores de la red a reducir la producción para gestionar ese exceso de oferta.

Las centrales eléctricas modernas están diseñadas para funcionar dentro de un rango relativamente estrecho, en torno a los 60 hercios. Si la frecuencia real de la red está fuera de ese rango,la planta puede desconectarse del sistema. Si lo hacen muchas plantas, se produce un apagón.

Las generación de energía renovable depende de las condiciones del sol y el viento. Por ejemplo, una planta que esté produciendo 20 MW, puede de manera instantánea, caer a cero producción, lo que desestabilizaría el sistema eléctrico. Esto es un ejemplo con una planta de generación renovable, pero los sistema cuentan con muchas generadoras renovables, por lo que el efecto sería mayor si un día soleado se torna nublado de repente.

Dado lo anterior, se necesita un mínimo de plantas que puedan responder ante esta posibilidad de evento.

Entender la estabilidad de la red

Es muy sencillo: es necesario que haya un equilibrio entre la producción y el consumo en una red eléctrica. Para que haya estabilidad, la energía generada debe ser igual a la consumida. Así que las fuentes de energía «poco fiables» no se llevan bien con las redes convencionales. Para que una red eléctrica se mantenga estable, debe responder a la volatilidad de las perturbaciones de tensión y frecuencia. Por ejemplo, supongamos que se genera más energía de la que se consume o que se consume más energía de la red de la que se genera. En ese caso, es necesario realizar ajustes completos en un plazo aceptable para equilibrar las perturbaciones de frecuencia y los cortes de energía. El equilibrio es lo más importante.

Hagamos entrar en escena a las energías renovables

Las energías renovables han tenido un gran auge en los últimos años, siendo la solar fotovoltaica la que lidera el camino, seguida por los proyectos de energía eólica e hidroeléctrica. Este crecimiento se debe a la reducción de los costes de las tecnologías de energías renovables, a los objetivos fijados a nivel mundial y a las políticas de descarbonización, así como a la creciente demanda de electricidad.

En la producción de energía con energía solar, las fluctuaciones en la oferta y la demanda de energía para un lugar concreto pueden provocar inestabilidad en las redes. Estas fluctuaciones se producen porque la intensidad de la luz solar en un entorno con viviendas que utilizan paneles solares, por ejemplo, varía de vez en cuando. Así, mientras la transición a la energía sostenible esté en marcha, los hogares, las oficinas o los usuarios finales en general seguirán teniendo momentos de baja generación de energía a partir de fuentes renovables. Además, podría haber despilfarro cuando el suministro es abundante si los operadores de la red no aplican las medidas adecuadas.

Las turbinas eólicas utilizadas para producir energía renovable también están haciendo un gran trabajo. Sin embargo, las fluctuaciones en la producción de energía suponen una amenaza para la estabilidad de las redes. Estas fluctuaciones provienen de la naturaleza de la velocidad del viento en estas aplicaciones.Confiar en las fuentes de energía renovable conlleva su cuota de desafíos que necesitan soluciones definitivas. Estas soluciones pueden ser las opciones de almacenamiento, el manejo de las fluctuaciones y las especificaciones para determinadas fuentes de ER; (por ejemplo, las soluciones para la energía solar diferirían, si no ligeramente, de las soluciones para las fuentes de energía térmica o hidroeléctrica, los parques eólicos y el resto).

¿Cuáles son los problemas de estabilidad de la red con las fuentes de energía renovables?

Los tres principales retos a los que se enfrentan las redes convencionales a la hora de adoptar las fuentes de energía renovables son:

1. Anomalías de frecuencia y tensión

La naturaleza estocástica de la producción de energía solar y eólica hace que la frecuencia y la tensión producidas sean poco fiables en cierta medida. Se supone que los inversores de potencia ajustan las fluctuaciones del sistema en la generación de energía solar. Sin embargo, han demostrado ser débiles a la hora de llevar a cabo esta tarea. Además, la hora del día y las condiciones meteorológicas afectan continuamente a la producción de energía. Estas condiciones afectan seriamente al funcionamiento de las redes, acercándolas a sus límites.

2. Sobrecarga de las líneas de transmisión existentes

Debido al aumento de la carga en las horas punta, las líneas de transmisión existentes se enfrentan al reto de que su capacidad se adapte a la entrada y salida de energía. Puede producirse una sobrecarga cuando los productores generan demasiada energía sin previo aviso, y todo el sistema se apagaría. Una línea de transmisión tiene su capacidad especificada, y si se sobrepasa este límite, las cargas térmicas se acumulan, provocando daños.

3. Desajuste entre la oferta y la demanda

Por mucho que muchos hogares, oficinas y edificios necesiten la energía para funcionar, no puede ser a la vez. La producción de energía renovable puede ser muy alta en algunos momentos. Pero, también, puede ser baja en otras condiciones. Por lo tanto, la energía generada cuando se necesita puede no ser suficiente o no ajustarse a la demanda.

Estos problemas pueden ser resueltos a través de Sistemas de almacenamiento, entre otros, aunque entendemos que el Almacenamiento sería el óptimo dado que van amarrados a la generación renovable.