Introducción
A medida que la capacidad solar ha aumentado en California, los operadores de la red eléctrica en la California Independent System Operator (CAISO) han observado una disminución en la carga neta (o la demanda restante después de restar la generación renovable variable) en medio del día, cuando la generación solar tiende a ser más alta. Cuando se grafica para un día típico, el patrón creado por la caída del mediodía en la curva de carga neta, seguido de un aumento pronunciado por la noche cuando la generación solar disminuye, se asemeja al contorno de un pato, por lo que este patrón se denomina comúnmente una curva de pato. A medida que la capacidad solar en California sigue creciendo, la caída del mediodía en la carga neta se está reduciendo, lo que presenta desafíos para los operadores de la red.
Demanda
Los operadores de la red constantemente equilibran la generación de electricidad con la demanda de electricidad en una región. La demanda es más baja durante la noche, cuando la mayoría de los consumidores están durmiendo y muchos negocios están cerrados. La demanda comienza a aumentar por la mañana a medida que las personas se despiertan y los negocios comienzan a abrir. La demanda se mantiene elevada durante todo el día, aumenta ligeramente por la noche a medida que las personas regresan del trabajo y aumenta el consumo de electricidad residencial, para luego disminuir nuevamente a altas horas de la noche.
A diferencia de las plantas de energía convencionales (como las plantas nucleares, de carbón y de gas natural), los recursos solares y eólicos no pueden ser completamente controlados para satisfacer la demanda, y las compañías de servicios públicos pueden tener que limitar su generación para proteger las operaciones de la red. La energía solar solo se genera durante las horas del día, alcanzando su punto máximo al mediodía cuando el sol está más fuerte y disminuyendo al atardecer. A medida que se conecta más capacidad solar, las plantas de energía convencionales se utilizan con menos frecuencia durante el mediodía y la curva del pato se profundiza.
Desafíos
La curva del pato presenta dos desafíos relacionados con el aumento de la adopción de la energía solar. El primer desafío es el estrés en la red. El cambio extremo en la demanda de electricidad de las plantas de energía convencionales desde el mediodía hasta la noche, cuando la demanda de energía sigue siendo alta pero la generación solar ha disminuido, significa que las plantas de energía convencionales (como las plantas de gas natural) deben aumentar rápidamente la producción de electricidad para satisfacer la demanda de los consumidores. Esta rápida respuesta dificulta que los operadores de la red coincidan en tiempo real la oferta de energía generada con la demanda de energía de la red. Además, si se produce más energía solar de la que la red puede utilizar, los operadores pueden tener que limitar la energía solar para evitar una generación excesiva.
El otro desafío es económico. La dinámica de la curva del pato puede desafiar la economía tradicional de las plantas de energía convencionales, ya que los factores que contribuyen a la curva reducen el tiempo de funcionamiento de una planta de energía convencional, lo que resulta en una reducción de los ingresos por energía. Si los ingresos reducidos hacen que las plantas no sean rentables de mantener, estas pueden retirarse sin un reemplazo que pueda ser controlado. Menos electricidad controlable dificulta a los gestores de la red equilibrar la oferta y la demanda de electricidad en un sistema con grandes fluctuaciones en la demanda neta.
Sin embargo, la curva del pato ha creado oportunidades para el almacenamiento de energía. La implementación a gran escala de sistemas de almacenamiento de energía, como las baterías, permite almacenar parte de la energía solar generada durante el día y reservarla para su uso posterior, después de la puesta del sol. Almacenar parte de la generación solar del mediodía suaviza la curva del pato y utilizar la energía solar almacenada por la noche acorta el “cuello” del pato. El almacenamiento de baterías se está construyendo rápidamente en California; ha pasado de 0.2 gigavatios (GW) en 2018 a 4.9 GW en abril de 2023. Los operadores planean construir otros 4.5 GW de capacidad de almacenamiento de baterías en el estado antes de que termine el año, según nuestro Inventario Preliminar Mensual de Generadores Eléctricos.
Conclusión
La curva del pato no es exclusiva de California. Cada vez ocurre más en otras partes del país y en todo el mundo, en lugares donde la proporción de generación solar está aumentando en comparación con la generación de fuentes convencionales. Además, se está volviendo visible una curva del pato a nivel nacional en los Estados Unidos.
Basado en la publicación:
https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=56880
