El tiempo y la ubicación de las instalaciones de energía eólica y solar son factores críticos para los proveedores de electricidad de Texas que hacen malabarismos entre su producción y otros recursos para proporcionar un flujo equilibrado de energía. Los investigadores de la Universidad del Arroz tienen algunas sugerencias sobre cómo pueden integrar fuentes ampliamente variadas de manera más eficiente.
La estudiante universitaria de arroz Joanna Slusarewicz, junto con el ingeniero ambiental Daniel Cohan, realizó un análisis de los picos recientes en la producción de los recursos renovables del oeste y del sur de Texas y sugirió que la producción de energía del estado puede ser más confiable si se ajusta dónde y cuándo se despliegan esos recursos.
Su artículo de libre acceso se publica en Renewables: Viento, Agua y Solar.
Aunque el viento establecido y un conjunto creciente de generadores solares proporcionaron cerca del 18 por ciento de la energía de Texas en 2017, el uso sensato podría ayudar a que esos recursos superen su peso a medida que las centrales eléctricas de carbón abandonen el paisaje, escribieron los investigadores. (Tres plantas de carbón de Texas han cerrado este año y se prevé un cuarto cierre).
Slusarewicz estudió los datos meteorológicos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable y los registros recopilados por la organización sin fines de lucro Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) de 2007 a 2013 que rastreaban la energía eólica del oeste y el sur de Texas, así como la generación solar comercial a nivel estatal. Ella determinó que la producción de energía más confiable en el futuro vendrá de la combinación de la energía solar y la eólica del oeste de Texas, pero la eólica costera también tiene un papel importante que desempeñar.
Sus conclusiones demostraron que mientras que ERCOT es conservador en sus estimaciones de la generación máxima del viento del oeste de Texas durante el verano y el invierno, los productores podrían obtener el mejor beneficio de su energía añadiendo la producción eólica costera. Los vientos costeros del sur de Texas, encontró, son más activos cuando más se necesita la energía, en el pico de uso en los días calurosos de verano.
Slusarewicz encontró poca diferencia en la contribución máxima de la energía solar, ya sea que provenga de paneles que se mueven en dos ejes para seguir con mayor precisión al sol a través de su arco en lugar de sistemas de un eje que simplemente siguen de este a oeste. También descubrió que la combinación de la producción de las instalaciones eólicas y solares puede mejorar su capacidad firme, una medida de la cantidad de energía que los emplazamientos pueden garantizar razonablemente.
«Un problema importante con la energía limpia es que no es necesariamente confiable», dijo Slusarewicz, un junior de Rice. «El sol y el viento, por su naturaleza, no van a proporcionar energía cuando sabes que la necesitas.»
Dijo que las baterías siguen siendo demasiado caras para almacenar cantidades de energía del tamaño de Texas para su uso posterior. «Hice este proyecto para ver si hay alguna manera, antes de empezar a construir más parques eólicos y solares, de distribuir su producción actual para aprovechar las diferencias climáticas en todo el estado», dijo Slusarewicz.
Cohan dijo que Texas presenta una oportunidad única para aprender a equilibrar los recursos energéticos debido a varios factores: primero, porque la red de energía del estado es en gran medida autónoma, y segundo, debido a su tamaño y variedad de climas.
«ERCOT realiza algunos estudios prospectivos de cuánta energía eólica y solar esperan que se añada a la red y cuántas fuentes de carbón u otras fuentes podrían retirarse, pero no se fijan en dónde están situadas para tener las mejores características», dijo Cohan, profesor asociado de ingeniería civil y ambiental en Rice.
Señaló que las partes interesadas de la red de energía de Texas seleccionaron ubicaciones para la energía eólica a través de un proceso competitivo de zonas de energía renovable mediado por ERCOT.
«Hay un legado en Texas para identificar los lugares más sensibles para ubicar la energía eólica, pero eso aún no se ha trasladado a donde las huertas solares deberían estar mejor ubicadas ni a cómo conectar algunos de los sitios de vientos costeros con las zonas de transmisión del oeste de Texas», dijo Cohan. «Sólo en los últimos años la energía solar ha llegado a ser competitiva con el viento. Ahora Texas tiene dos fuertes opciones renovables. Es por eso que este es el momento de considerar la integración de estas fuentes para que les vaya mejor que a cualquiera de ellas por su cuenta».