Las energías provenientes de los rayos solares y la fuerza del viento, símbolos de las fuentes limpias y renovables, tienen una deuda con su planificación estratégica, para así sacarles el máximo provecho posible.
Un equipo de la Universidad de Columbia realizó un estudio que modeló la variabilidad estacional de la energía solar y eólica. Para medir los indicadores requeridos, los investigadores examinaron décadas de datos para cuantificar las tendencias de variabilidad a lo largo del tiempo y su impacto en las redes eléctricas.
Un enfoque que busca robustecer la oferta de energías limpias
Este estudio comenzó desde la premisa de que en cuanto gana impulso la transición hacia energías renovables, debería prestarse mayor atención al suministro variable como un factor importante. “Los diseñadores de sistemas de energía renovable deberán prestar atención a los patrones cambiantes del viento y la energía solar durante semanas, meses y años, como lo hacen los administradores del agua”, dijo Upmanu Lall, coautor del estudio. “No podrá manejar una variabilidad como esta con baterías. Necesitarás más capacidad”, señaló en conversación con la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos, entidad que asignó una subvención para financiar parte de la investigación.
“Estos hallazgos sugieren que los planificadores de energía deberán considerar formas alternativas de almacenar o generar electricidad, o aumentar drásticamente la capacidad de sus sistemas renovables”, dijo Lall, en alusión a las baterías, que actualmente son la fuente de respaldo en estos sistemas de energía. La necesidad de explorar otras alternativas radica en que el excedente energético que estas almacenan se mantiene por un período corto de tiempo, insuficiente para sobreponerse a una falta prolongada de abastecimiento.
En el desarrollo de su investigación, el equipo estudió la disponibilidad solar y eólica utilizando datos de la Interconexión de Texas, para evaluar con cuánta variación podría mantenerse activa una red de energía completamente renovable. Los científicos concluyeron que el potencial estacional de la energía solar y eólica puede variar en casi un tercio, en relación a las nociones que hoy se manejan.
“En un mundo totalmente renovable, necesitaríamos desarrollar combustible nuclear o combustible de hidrógeno, o reciclaje de carbono, o agregar mucha más capacidad para generar energías renovables, si queremos evitar la quema de combustibles fósiles”, continuó Lall.
El modelo de análisis estadístico presentado a través de esta investigación, pretende aportar a la transición energética anhelada por cada vez más países, cuyo proceso no es rápido ni simple. Si se pretende, en el futuro, depender únicamente de energías renovables, estas deben garantizar la confiabilidad necesaria en cuanto a su rendimiento. “No resolveremos el problema construyendo una red más grande. Los operadores de la red eléctrica tienen como objetivo una confiabilidad del 99,99 %, mientras que los administradores del agua se esfuerzan por lograr una confiabilidad del 90 %. Puede ver qué desafiante será este juego para la industria energética y cuán valiosos podrían ser los pronósticos estacionales y más largos”, comentó el líder del estudio.
Próximamente, el equipo planea predecir las condiciones que podrían generar no sólo sequías energéticas, sino que también excesos. La capacidad de comprender cómo pronosticar y administrar el inevitable déficit o superávit de la producción de energía solar y eólica, permitirá contar con redes eléctricas más confiables y sostenibles.