La energía solar y eólica en Sudáfrica contribuyeron más que la energía nuclear por primera vez en 2020

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La red de Sudáfrica está dominada por el carbón. De acuerdo con la Consejo de Investigaciones Científicas e Industriales (CSIR), publicado en su último “Estadísticas de generación de energía a gran escala en Sudáfrica en 2020 ″ informe, el carbón todavía representa un enorme 83,5% de la generación de energía. Las centrales eléctricas de carbón de Sudáfrica proporcionaron 184,4 TWh de electricidad en 2020. La energía nuclear aportó 11,5 TWh (5,2%) y, por primera vez, la energía renovable variable superó a la nuclear, aportando 12,4 TWh (5,6%). El resto fue cubierto por otras fuentes, incluidas plantas de almacenamiento de diesel, hidroeléctricas y bombeo.

En total, las centrales eléctricas de Sudáfrica generaron 227 TWh de electricidad. La energía renovable variable se refiere a la energía eólica, solar fotovoltaica y solar de concentración (CSP) a escala de servicios públicos, excluida la energía hidroeléctrica. La contribución de Nuclear proviene de Eskom Central nuclear de Koeberg. La planta de Koeberg es la única central nuclear de África. Es un reactor de agua a presión (PWR). Según Eskom, Koeberg tiene los generadores de turbinas más grandes del hemisferio sur y es la central nuclear más al sur del mundo. Tiene dos unidades de 970 MW que dan una capacidad instalada de 1.940 MW.

Sudáfrica ha estado agregando gradualmente energía eólica, solar fotovoltaica y solar de concentración (CSP) a escala de servicios públicos durante años, aumentando la capacidad instalada de 467 MW en 2013 a 5,027 MW para fines de 2020. 414 MW de energía eólica y 558 MW de La energía solar fotovoltaica se agregó solo en 2020.

En particular, la producción de electricidad de Sudáfrica ha estado cayendo desde 2011, de 250 TWh a 227 TWh en 2020. El factor de disponibilidad energética anual promedio de las centrales eléctricas de Eskom se redujo al 65% en 2020. Había sido del 66,9% en 2019 y del 71,9% en 2018. Esto ha dado lugar a que Eskom implemente un programa de racionamiento de energía para gestionar la demanda. La situación empeoró tanto que en 2020 hubo un total de 859 horas de reducción de carga en 2020, que es el 10% del año.

La mayor parte del desprendimiento de cargas cayó en la categoría de la Etapa 2. El programa de eliminación de cargas de Eskom está estructurado en “etapas” en las que Eskom arroja una cierta cantidad de carga de la red para estabilizarla. Dependiendo de la gravedad de la crisis, la eliminación de cargas se implementa en etapas desde la Etapa 1 a la Etapa 8, donde la Etapa 1 arroja 1,000 MW de carga de la red y la Etapa 8 significa la eliminación de 8,000 MW de carga de la red. La eliminación de cargas se implementa en bloques de 2 o 4 horas de forma rotatoria según la gravedad de las crisis. La etapa 8, sin embargo, significa que la mayoría de los consumidores experimentarán un apagón durante aproximadamente 12 horas.

La energía solar distribuida a escala en los sectores comercial e industrial puede desempeñar un papel importante para abordar el déficit. Incentivar y acelerar la penetración de los sistemas solares en tejados y cocheras puede ayudar a cerrar rápidamente la brecha generacional. Existe una gran oportunidad en Sudáfrica para aprovechar un gran espacio en la azotea y el estacionamiento techado en los campus de varios sectores para desbloquear la capacidad de generación muy rápidamente. Los almacenes, escuelas, universidades y granjas, entre otros, pueden albergar plantas fotovoltaicas capaces de producir un exceso de electricidad que puede inyectarse a la red y “transportarse” por un precio razonable a donde la demanda es mayor según los programas corporativos de PPA. Esto puede desbloquear una nueva fuente de ingresos para la empresa de servicios públicos para su infraestructura de transmisión ya existente y proporcionar electricidad limpia para sitios que consumen mucha energía, como centros de datos, fundiciones, grandes fábricas y minas.

Esta puede ser la forma más rápida de aumentar la capacidad de generación, y todo con la inversión del sector privado en plantas de energía independientes, eliminando la carga de financiamiento de Eskom y el gobierno. Eskom parece estar abierto a tal programa. “Elevar la exención de la licencia muy por encima del umbral actual de 1 MW podría ayudarnos a desbloquear capacidad adicional rápidamente al aprovechar el capital privado”, según el director ejecutivo de Eskom, Andre de Ruyter. Un programa integral de distribución de electricidad combinado con el aumento del umbral de exención de la licencia a más de 10 MW catalizará la inversión en PPA centrados en grandes consumidores de energía, como centros de datos y minas, como se mencionó anteriormente.

Un estudio de Meridian Economics sugiere que elevar este umbral a 50 MW puede desbloquear mucha capacidad de generación, más que suficiente para reducir la pérdida de carga a corto plazo. El documento de Meridian también cita que el costo económico de la eliminación de cargas se estima en entre R60 mil millones y R120 mil millones ($ 4 mil millones a $ 8 mil millones) para 2019, lo que muestra cuán crítico es acelerar un programa integral de ruedas.

Todas las ilustraciones son cortesía de CSIR.

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