Hacia un futuro alimentado con energía solar: mejorar la afinidad de los sistemas fotovoltaicos con la red eléctrica
Los sistemas solares fotovoltaicos (FV) discretos, limpios, silenciosos y competitivos desempeñan un papel fundamental para lograr una Europa sostenible. También se han identificado como esenciales para alcanzar los objetivos sostenibles establecidos en la Estrategia Europa 2020, que promueve niveles superiores de integración de la energía fotovoltaica.
La problemática de un «exceso» de energía solar
Sin embargo, aumentar la inclusión fotovoltaica no es tarea fácil. Si bien la tecnología FV ha demostrado tener un alto potencial de integración tanto en el entorno rural como en el urbano, se enfrenta a algunas limitaciones. La red eléctrica, por ejemplo, es incapaz de gestionar un «exceso» de energía solar, ya que la generación solar no es distribuible, es decir, no puede activarse o desactivarse en función de la fluctuación de la demanda eléctrica. Además, no se puede controlar cuándo brilla el sol y las plantas solares no son «compatibles con la red», por lo que no pueden respaldar debidamente la red eléctrica cuando surge algún problema, como perturbaciones eléctricas. Teniendo en cuenta estas limitaciones y con el apoyo del programa Marie Skłodowska-Curie, el proyecto PVCI trató de idear soluciones. Se analizó la forma de convertir las plantas FV solares en centrales eléctricas más «compatibles con la red», con vistas a aumentar la contribución solar a la matriz eléctrica. «Una de las principales tareas de este proyecto era desarrollar algoritmos de control para las plantas solares que permitieran ofrecer "servicios auxiliares" a la red, por ejemplo, prestar asistencia a la red eléctrica en caso de perturbaciones», informa Efstratios Batzelis, beneficiario de una beca individual de investigación Marie Skłodowska-Curie. Además, en el proyecto se estudió la estabilidad del sistema energético con una alta penetración solar para evaluar cuánta energía solar podría incluirse. «Se aspiraba a proporcionar ideas para que la Unión Europea cumpliera sus objetivos en materia solar y siguiera liderando la industria fotovoltaica».
Desarrollos cruciales
«Desde el principio nos dimos cuenta de que una planta solar solo puede ser más "compatible con la red" si es capaz de regular el aumento de su producción bajo demanda, como las estaciones térmicas convencionales, pero, como no es posible "quemar más sol" como si de combustible se tratara, tenemos dos opciones: instalar baterías caras u hacer funcionar el sistema solar por debajo de su capacidad», explica Batzelis. Basándose en esta premisa, el proyecto dio lugar a un método de control pionero que permite que un sistema FV mantenga reservas energéticas, es decir, energía de apoyo que puede liberarse para respaldar la red eléctrica en los momentos difíciles. Además, en el proyecto se desarrolló un marco de modelización que permite estudiar el rendimiento del sistema FV en redes eléctricas con condiciones transitorias y distorsionadas, lo cual puede utilizarse para estudiar cómo afecta a la estabilidad del sistema energético el aumento de la contribución solar.
Esfuerzos futuros
Al finalizar el proyecto PVCI, Batzelis recibió otra prestigiosa beca de investigación de cinco años de duración de la Real Academia de Ingeniería del Imperial College londinense para ampliar su investigación sobre la integración solar en los países en desarrollo. «Después de explorar los obstáculos técnicos que dificultan la inclusión solar en la Unión Europea, decidí centrarme en los países en desarrollo, que actualmente se enfrentan a problemas graves para cumplir sus metas solares y los objetivos de desarrollo sostenible de las Naciones Unidas», concluye Batzelis.
Palabras clave
PVCI, fotovoltaico (FV), controlar, integrar, compatible con la red, sistema de energía, solar
