Las turbinas eólicas y la energía fotovoltaica (FV) se están extendiendo cada vez más en todo el mundo, lo que podría contribuir a reducir la contaminación del aire causada por las emisiones de combustibles fósiles. Sin embargo, para producir energía, estas soluciones de energía renovable dependen de condiciones climáticas específicas (por ejemplo, la presencia de viento y suficientes horas de luz solar).
Un informe de la Administración de Información Energética de Estados Unidos (EIA) predijo que para 2050, aproximadamente el 44% de la electricidad en Estados Unidos se generará mediante tecnologías solares y eólicas. A medida que aumenta el uso de estas tecnologías, algunos operadores de sistemas energéticos han expresado su preocupación por la dependencia climática de estos sistemas, lo que sugiere que una dependencia excesiva de estas tecnologías podría aumentar el riesgo de apagones.
En algunos casos, incluso se culpó a los sistemas de energía renovable de los apagones experimentados durante fenómenos meteorológicos adversos. Por ejemplo, inicialmente se creyó erróneamente que los apagones experimentados en febrero de 2021 en todo Texas se debían a la incapacidad de las tecnologías eólica y solar para generar energía en el frío invierno.
Recientemente, investigadores de la Universidad de Tennessee realizaron un estudio para explorar la vulnerabilidad de los sistemas de energía renovable a las condiciones climáticas adversas y hasta qué punto estos sistemas podrían ser responsables de apagones graves. Sus hallazgos, publicados en Nature Energy, sugieren que los paneles solares y las turbinas eólicas tienen menos probabilidades de causar apagones graves que los sistemas de energía tradicionales.
“La alta penetración de fuentes de energía renovable dependientes del clima (WD-RES, por sus siglas en inglés), como la eólica y la solar, ha suscitado inquietudes sobre la seguridad de los sistemas de energía eléctrica durante condiciones climáticas anormales”, escribieron Jin Zhao, Fangxing Li y Qiwei Zhang en su artículo.
“Se ha discutido el papel de las RES en los apagones mundiales, pero sigue siendo controvertido. En este estudio, descubrimos que, aunque las WD-RES no son despachables y sensibles al clima, la intensidad de los apagones y la vulnerabilidad climática extrema se mitigan en redes WD-RES de alta penetración”.
Como parte de su estudio, los investigadores filtraron los datos recopilados durante 2156 eventos de apagones masivos del sistema en el mundo real, junto con los datos meteorológicos registrados en 278 ciudades repartidas en 48 estados de los EE. UU. durante un período de 20 años (de 2001 a 2020). Organizaron estos datos filtrando el clima en las regiones afectadas cuando se produjeron los apagones, así como los datos relevantes para el despliegue de sistemas de energía eólica y solar en estas regiones.
Posteriormente, Zhao, Li y Zhang analizaron el conjunto de datos organizados utilizando técnicas estadísticas y un modelo de aprendizaje profundo no supervisado. Sus hallazgos muestran que los sistemas que dependen de WD-RES en realidad no son más vulnerables a provocar apagones durante eventos climáticos desfavorables.
“Los efectos causales de los WD-RES en los apagones generalmente disminuyen en los sistemas de energía WD-RES de alta penetración, y los WD-RES no son los principales responsables de la ocurrencia de apagones en condiciones climáticas extremas”, escribieron Zhao, Li y Zhang.
“Los resultados de nuestra investigación contribuyen al debate sobre la integración de las energías renovables y la seguridad de los sistemas eléctricos, ofrecen una guía para el estudio de la resiliencia de los sistemas eléctricos y proporcionan una referencia para los ambiciosos objetivos de las energías renovables de alta penetración del futuro”.
En general, los resultados de este estudio reciente sugieren que los sistemas de energía renovable dependientes del clima, en particular los paneles solares y las turbinas eólicas, no son tan propensos a causar apagones graves en el sistema eléctrico durante condiciones climáticas extremas como algunas personas han supuesto. De hecho, los apagones que se produjeron en regiones con una alta penetración de redes eléctricas de energías renovables de alta densidad fueron a menudo menos graves que los que se produjeron en lugares que solo dependían de la red eléctrica tradicional.
Si bien estos hallazgos son prometedores, se necesitan más estudios con conjuntos de datos más amplios y completos para confirmar su generalización. Por ejemplo, el equipo solo analizó datos recopilados en los EE. UU. Por lo tanto, las investigaciones futuras podrían realizar análisis similares utilizando datos recopilados en otros países del mundo.
Fuente: Tech Xplore.
