La energía verde necesita más que paneles solares y turbinas eólicas

norteOH BUENA OBRA, dice un viejo dicho, queda impune. Eso es ciertamente cierto en el caso de la introducción de la energía verde. Es bien conocida la falta de fiabilidad de la energía solar y eólica en comparación con la generada por los combustibles fósiles, y con ella la necesidad concomitante de instalaciones de almacenamiento, como grandes paquetes de baterías, para suavizar las cosas.

Escucha esta historia.
Disfruta de más audio y podcasts en iOS o Androide.

Su navegador no admite el elemento

Ahorre tiempo escuchando nuestros artículos de audio mientras realiza múltiples tareas

Pero la energía verde trae otro problema más sutil. Las redes eléctricas modernas funcionan con corrientes alternas (C.A.), y estos deben ser de una frecuencia fija y confiable (generalmente 50Hzo 60Hz). La estabilidad de esta frecuencia se mantiene gracias a un fenómeno llamado inercia de la red, que resulta de la inercia física real (como se describe en la primera ley del movimiento de Isaac Newton) incorporada en las turbinas generadoras de energía de combustibles fósiles (y también nuclear e hidroeléctrica). estaciones

Dando una vuelta

Estas turbinas actúan como volantes masivos que almacenan inercia. Siempre que sus salidas estén sincronizadas (y una parte importante de la gestión de la red es mantenerlas así), la resistencia al cambio que proporciona su inercia estabiliza toda la red. Cuanto menor sea el número de estas turbinas (a diferencia de las turbinas eólicas, que no giran sincronizadas con la red, y los paneles solares, que no giran en absoluto), menos inercia tiene una red. Y en algunos países particularmente verdes, esto se está convirtiendo en un problema, en la medida en que se agregan al sistema volantes que no generan energía para proporcionar la inercia que falta.

Uno de esos lugares es Gran Bretaña, que genera alrededor del 30% de su energía eléctrica a partir del viento y la luz solar. El 17 de marzo, por ejemplo, National Grid ESO—la empresa que, como su nombre indica, opera la red eléctrica del país— cortó la cinta inaugural de una planta construida cerca de Keith, en el norte de Escocia, por Statkraft, una empresa noruega de energías renovables. La inercia en esta planta es almacenada por un par de volantes de acero (vea la imagen del tren de carretera requerido para entregarlos). Cada uno de estos volantes pesa 194 toneladas y gira hasta 500 revoluciones por minuto (rpm).

Una segunda planta de Statkraft debería abrir en otoño, cerca de Liverpool. En lugar de que las grandes masas giren con relativa lentitud, las más pequeñas girarán rápidamente (1500 rpm). Ambos enfoques incorporan aproximadamente la misma cantidad de inercia y, en combinación, el par almacenará alrededor del 2 % de la inercia que actualmente se requiere para respaldar la red de Gran Bretaña. Eso es equivalente a la contribución inercial de una central convencional de carbón. Además, más adelante en el año, National Grid ESO planea agregar dos sistemas más, construidos por Siemens, para aumentar aún más su potencial de almacenamiento de inercia.

Sin embargo, existe una alternativa a la construcción de nuevos volantes, y es reutilizar los viejos; en otras palabras, rediseñar las estaciones de combustibles fósiles existentes simplemente para almacenar la inercia, en lugar de generar electricidad. red nacional ESO también está probando esa idea en una antigua estación de gas en el norte de Gales. Esto ha estado abierto al negocio como una tienda de inercia desde 2021.

La firma espera, además de todo esto, desarrollar formas de estabilizar la red sin girar trozos de metal por sí mismos. Eso implicará el uso de lo que se conoce como inversores formadores de red.

Tanto la energía solar, que es una corriente continua (corriente continua) cuando sale del cuadro generador, y la eólica, que es C.A. pero aún necesita ser ajustado antes de ser alimentado a una red, primero son procesados ​​​​por dispositivos basados ​​​​en semiconductores llamados inversores. Esto también es cierto de la corriente continua extraídos de dispositivos de almacenamiento como baterías, que se emplean para suavizar las irregularidades en la energía solar y eólica.

Los inversores existentes se describen como “seguidores de red”. Esto significa que monitorean y se ajustan a la frecuencia establecida de la red a la que están alimentando. Eso se adapta lo suficientemente bien a los administradores de la red cuando la energía solar y eólica contribuyen solo con una pequeña fracción de la energía total de una red, pero es progresivamente menos adecuado a medida que aumenta esa contribución. Sin embargo, los inversores pueden diseñarse para que “formen una red”, lo que significa que la corriente que emiten imita el efecto estabilizador externo de la inercia mecánica. El uso de inversores que forman la red en lugar de los que siguen la red debería permitir que mucha más energía eólica y solar se integre fácilmente en una red.

Hasta hace poco, los inversores formadores de red solo se habían probado a pequeña escala. En enero, sin embargo, el regulador de energía de Gran Bretaña, Ofgem, firmó un estándar técnico aceptable tanto para los fabricantes como para los proveedores de servicios. Eso permitirá su despliegue a gran escala, y Julian Leslie, National Grid ESOEl ingeniero jefe de , dice que espera que los grandes inversores que forman la red proporcionen inercia dentro de dos años.

Bloqueo de rejilla

Al ser una isla, Gran Bretaña tiene una red eléctrica más o menos autónoma. Esto lo convierte en un buen lugar para probar un experimento de este tipo. El éxito alentaría a otras redes insulares, tanto reales (la de Australia e Irlanda, por ejemplo) como metafóricas (como la de Texas, que tiene pocos vínculos con el resto de América del Norte) a intentarlo. Las redes más grandes en América del Norte y Europa sin duda estarán observando desde las alas.

La búsqueda de la inercia de la red, entonces, es un ejemplo de los ajustes esenciales necesarios para adaptarse al cambio en la producción y el uso de energía que está ocurriendo ahora. Otras tecnologías, desde automóviles eléctricos hasta suministros de gas hidrógeno, pueden tener perfiles más altos. Pero lo que está sucediendo en la sala de máquinas de la economía verde es igual de importante, si no más.

Para obtener más cobertura sobre el cambio climático, regístrese en The Climate Issue, nuestro boletín quincenal, o visite nuestro centro de cambio climático

Leave a Reply

Your email address will not be published.