Sol y viento para avanzar

Cuando hay sol hay menos viento, y en estaciones más frías sopla con más fuerza. Aliar la energía eólica, que gana potencia con las nuevas tecnologías, con la fotovoltaica, supone aprovechar los espacios ya dedicados a la generación renovable y lograr una mayor producción. Una propuesta que no sólo cumple con los criterios de transición energética y sostenibilidad medioambiental, sino que aprovecha además las infraestructuras ya realizadas, tanto de mantenimiento como de evacuación.

El Grupo de Investigación Gestión Inteligente de Recursos Energéticos (Eresma, por sus siglas en inglés) de la Universidad de León desarrolla una de sus líneas de trabajo en este sentido, en la que integran tecnología de Sistemas de Información Geográfica, algoritmos de optimización y modelos econométricos, entre otras técnicas, para avanzar en el establecimiento de estrategias de repotenciación de sistemas de generación renovable de forma que se maximice la viabilidad económica de proyectos de este tipo, se minimicen los costes para el sistema, se acelere la transición ecológica y se fomenten los impactos positivos sociales y medioambientales.

Así lo explican Alberto González Martínez y Miguel de Simón Martínez, responsables del proyecto sobre evaluación de la viabilidad técnica y económica de plantas virtuales eólicas y solares conectadas a la red. Una investigación que aborda la viabilidad de esta fórmula de generación energética y se presenta como una alternativa viable y sostenible para las plantas renovables existentes.

Ambos son miembros del Grupo Eresma y profesores en la Escuela Superior y Técnica de Ingenieros de Minas, en el Área de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de León. Fusionar las energías eólica y solar fotovoltaica en la misma instalación conforma sistemas de generación de energías más eficientes, sostenibles y rentables, aseguran los investigadores. Porque la combinación de ambas tecnologías resulta de gran interés, y permite un mayor aprovechamiento de la capacidad de evacuación de energía en un punto de conexión.

Además, la hibridación de tecnologías de generación renovable permite una mayor flexibilidad y controlabilidad de la operación de la planta, lo que a su vez redunda en un mayor atractivo para inversores y promotores.

El proyecto se enmarca en el desarrollo generalizado de la transición ecológica. Se trata de un proceso de transformación e innovación en el que se está trabajando en todo el planeta, y que está liderado por la Unión Europea. En cuanto a la energía se refiere, el objetivo fundamental es la sustitución de combustibles fósiles por sistemas de generación de energía renovables. El encarecimiento de los sistemas convencionales de generación de energía, la dependencia geopolítica que supone su consumo, o la emisión de gases de efecto invernadero, obligan a las instituciones de todos los ámbitos a fomentar políticas energéticas que favorezcan el desarrollo de las energías renovables», señalan González y De Simón.

Que explican que, por una parte, de los 28.627 megavatios de potencia eólica instalados en España, «la gran mayoría ya están rentabilizados y son susceptibles de renovación. Esta renovación, que se denomina repotenciación, además de implicar un aumento de producción de energía eólica en los puntos ya existentes puede ser complementada con instalaciones solares fotovoltaicas».

Y en esa combinación está la clave de la propuesta que realiza este proyecto. «La climatología nos tiene acostumbrados a relacionar los días soleados con días habitualmente de poco viento, y por el contrario las estaciones más frías y con menos sol suelen ser las que más recurso eólico generan. Esta deducción intuitiva es demostrable científicamente, e implica que la energía eólica y la solar fotovoltaica trabajen de forma complementaria, siendo óptima así su hibridación».

La investigación destaca que la conexión entre la energía eólica y la fotovoltaica obtiene una generación de energía «más estable y menos dependiente de las variaciones meteorológicas». Y además implica la optimización, por ejemplo, del espacio que ocupan las instalaciones. «En estos momentos en los que la sociedad se plantea la implantación generalizada de energías renovables, la explotación de espacios ya ocupados reduce el inconveniente de llevar las instalaciones a nuevos terrenos. De igual forma, las infraestructuras eléctricas de apoyo actuales, desde las líneas eléctricas a los centros de transformación o las subestaciones por ejemplo, son también aprovechadas sin la necesidad, ni económica, ni medioambiental, de construir infraestructuras nuevas».

Mayor estabilidad

Una de las ventajas de la hibridación de los dos sistemas de generación complementarios «es que dotan de estabilidad al sistema eléctrico, ya que generarán energía de forma más constante respecto a la variación de la climatología. Además, se obtiene un incremento de la energía renovable generada. «La ampliación de la potencia, tanto por la instalación solar fotovoltaica como por la repotenciación de la eólica, provocará un aumento de energía limpia generada», señalan González y De Simón.

Por otro lado, se produce un aumento de la rentabilidad de las instalaciones, ya que «con el aprovechamiento de infraestructuras ya funcionando el incremento de la potencia instalada hará que el beneficio económico de las instalaciones se incremente».

Precisamente en el aprovechamiento de las infraestructuras está una de las grandes ventajas del sistema propuesto desde el Grupo Eresma. «La instalación híbrida se conecta a la red mediante los equipos existentes. A diferencia de instalaciones no hibridadas, no es necesario realizar nuevas inversiones en el capítulo de conexión a red, que supone una cantidad económica relevante en el cómputo total, y que en numerosas ocasiones compromete la rentabilidad de la inversión en fuentes de generación eléctrica a partir de energías renovables».

La metodología presentada en el proyecto «se basa en el estudio de la correlación de las diversas componentes meteorológicas, que son en definitiva las variables que responden a la evaluación del recurso energético en cualquier fuente de energía renovable. A partir del conocimiento del recurso eólico y fotovoltaico, y teniendo en cuenta que debe optimizarse el grado de aprovechamiento del recurso energético, la hibridación de tecnologías permitirá generar unos buenos resultados», concluyen los dos investigadores.

Que inciden en que «las instalaciones híbridas serán más resilientes que las nuevas, incrementarán las horas de funcionamiento de las instalaciones existentes y modernizarán el parque eólico español».

De forma que «el desarrollo de nuevas instalaciones basadas en recursos energéticos renovables debe considerarse como una inversión en eficiencia energética y ahorro económico. Además, suponen un desarrollo racional y sostenible del sistema eléctrico, ya que limitaría los problemas existentes con los puntos de conexión a la red eléctrica».       

De Simón y González advierten de que la metodología presentada no tiene porqué ser única medida ha de plantearse para la reforma del panorama energético. «El sistema eléctrico de potencia que tiene que ser modernizado por muchas vías, pero está claro que una de ellas es este tipo de aprovechamientos».