Por qué la energía eólica y solar son tan resistentes

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Por Nathanael Greene

Incluso mientras se desarrollaban los trágicos apagones en Texas, los defensores de los combustibles fósiles sucios señalaban desesperadamente la energía eólica, el Green New Deal y cualquier otra persona o cualquier otra cosa que se les ocurriera para desviar la culpa. En verdad, la energía eólica y solar no fueron la causa principal de la falla de la red en Texas: el el principal culpable fueron las plantas de gas fósil que se desconectaron. De hecho, la energía eólica y solar son intrínsecamente más fiables que la energía fósil, pero no de la forma que podría pensar.

La ventaja de fiabilidad intrínseca de la energía eólica y solar proviene de su modularidad. Un parque eólico de 250MW se compone típicamente de más de 100 aerogeneradores individuales. Si una de esas turbinas tiene un problema mecánico, el parque eólico pierde menos del 1 por ciento de su producción potencial. Y las probabilidades de que eso le suceda a más de una turbina a la vez son pequeñas.

Por otro lado, una planta de turbinas de ciclo combinado de gas fósil de 250MW, el tipo más común de planta de gas grande, generalmente se compone de dos turbinas de combustión que alimentan una turbina de vapor. Un fallo mecánico de una de las turbinas de combustión reduce a la mitad la capacidad de producción de la planta. Si falla la turbina de vapor o el suministro de gas, lo que sucedió durante la tormenta de febrero, toda la planta se cae.

Un parque solar tiene una modularidad similar a un parque eólico. Una granja de 250 MW se compone de miles de paneles solares individuales y, en general, pocas o ninguna parte móvil. (Algunas plantas solares están diseñadas para rastrear el sol). La pérdida de un panel solar individual sería prácticamente imperceptible. Los paneles solares generalmente se conectan en trozos de 10MW a los inversores. Incluso si uno de estos cayera, la granja perdería solo el 4 por ciento de su capacidad de generación. Por el contrario, las plantas de energía nuclear y de carbón generalmente dependen de una sola caldera para producir vapor que generalmente pasa por múltiples turbinas. Si esas calderas se averían o el sistema que alimenta el carbón a la planta se avería, la planta pierde toda su capacidad.

Como mi colega Rachel Fakhry escribe, la energía eólica y solar tienen “cortes forzosos” mucho más bajos, que es como lo llaman cuando las plantas de energía se descomponen. En 2017, en el mercado de energía más grande del país, las plantas de gas y las plantas de carbón han forzado tasas de interrupción de entre el 2,5 y el 12,5 por ciento. Mientras tanto, el viento nunca supera el 2 por ciento y la energía solar está cerca de cero. Esa es la modularidad en funcionamiento.

La modularidad de los proyectos eólicos y solares individuales se refleja en el nivel del sistema. los El parque eólico promedio construido en la última década es de 108MW. los proyecto solar promedio es 37MW. Compare eso con las plantas de gas de ciclo combinado (tamaño promedio 700MW), carbón (700MW) y nucleares (1.670MW). Si un solo proyecto eólico o solar se desconecta, el sistema pierde una parte mucho más manejable de energía.

Si combinamos esta modularidad con una red más robusta e interconectada, podemos aprovechar la diversidad geográfica: en casi todos los casos, el viento sopla y el sol brilla. algun lado. Si aprovechamos aún más las mejoras en el pronóstico del tiempo, la energía eólica y solar se convertirán en una fuente de energía extremadamente confiable.

El clima frío y las tormentas de hielo no detienen automáticamente los parques eólicos. Existen turbinas eólicas que operan regularmente en el Ártico y otros lugares de clima frío como Suecia porque están diseñados para condiciones climáticas frías. De manera similar, hay plantas de gas fósil en Canadá y plantas de energía nuclear en el norte de Rusia que operan en un clima mucho más frío que el experimentado en Texas porque están diseñadas para hacerlo.

En última instancia, las fallas del sistema que provocaron apagones y muertes en Texas fueron causadas principalmente por una falla en el diseño del sistema para estas condiciones. La red de Texas tiene conexiones limitadas con el resto del país, no debido a alguna característica inherente de la tecnología de la red, sino a una deseo fuera de lugar de evitar la regulación federal. Como mi colega Ralph Cavanaugh explica, California también enfrentó un clima extremo (aunque en forma de temperaturas altas en lugar de bajas) pero solo tuvo que reducir aproximadamente 1/40th de la energía que tenía Texas y por una fracción del tiempo porque la red de California está sólidamente conectada al resto de los estados del oeste.

Puede aprender más de las lecciones de Texas de mis colegas John MooreToba Pearlman Alejandra Mejia Cunningham y Pierre Delforge.

Si queremos un sistema que sea resistente frente a un clima cada vez más errático impulsado por el cambio climático, debemos planificarlo y construirlo. Si no lo hacemos, seguiremos enfrentándonos a desastres similares. Planificar adecuadamente estos eventos climáticos significa elegir energías renovables no solo porque ayudan a dejar de empeorar los eventos climáticos relacionados con el cambio climático, sino también porque su modularidad les brinda una ventaja de confiabilidad incorporada sobre los recursos fósiles.

Conexión robusta una combinación de generación cada vez más renovable y algo de almacenamiento para un lado de la demanda cada vez más eficiente y flexible, y estamos en el camino hacia una red limpia, asequible, confiable y resistente. No es tan fácil como señalar con el dedo, pero en realidad hará del mundo un lugar mejor para todos nosotros.

Publicado originalmente el Blog de NRDC.

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