Australia del Sur vs. Demasiado solar para el hogar

Una vez el consenso fue que la energía renovable era demasiado cara y en un suministro demasiado escaso para ser una fuente de energía viable para alimentar nuestras orgullosas y electrificadas sociedades. Desde entonces, los precios de los paneles solares han aumentado, más impacto en el camino, y los propietarios los han instalado en sus techos en masa.

Donde alguna vez se pensó que nunca tendríamos suficiente energía solar, en algunas ciudades, se vuelve demasiado. En Australia del Sur, donde la producción solar puede ser enorme en un día soleado, las autoridades eléctricas enfrentan problemas con una red estable y están tomando medidas para limitar la producción solar a la red.

¿No suele ser mejor?

El problema al que se enfrentan las empresas de servicios públicos de Australia del Sur es cómo controlar adecuadamente una red eléctrica con muchos miles de fuentes de energía distribuidas. Por lo general, en las redes eléctricas modernas convencionales, el voltaje y la frecuencia se controlan dentro de límites establecidos al hacer coincidir cuidadosamente el suministro de las principales centrales eléctricas con la demanda de los usuarios. Las plantas de respuesta rápida se pueden conectar en red para satisfacer las deficiencias y cerrar cuando la demanda cae y todo funciona bien.

Desafortunadamente, la energía solar no se acelera tan fácilmente, y menos aún cuando proviene de miles de hogares separados, cada uno con su propio instalador de techo e inversor para volver a colocar. Esto ha provocado que las autoridades consideren medidas como cobrar a los propietarios por exportar energía a la red en los períodos pico para frenar el enorme consumo de los sistemas solares domésticos. También se han propuesto límites de exportación para los suburbios con la mayor concentración de sol doméstico, ya que las subestaciones en algunas áreas residenciales luchan por hacer frente a los enormes flujos de energía.

Construcción de paneles solares del Bosque Nacional Wayne por el Bosque Nacional Wayne, CC BY 2.0

Con 280.000 hogares en Australia del Sur equipados con energía solar en los tejados, o el 35% de las viviendas estatales, esencialmente está creando una enorme planta de energía sobre la que las autoridades tienen poco o ningún control. En algunas situaciones, las necesidades energéticas de Australia del Sur se satisfacían al 100% con energía solar únicamente, con gas, viento y otros recursos de generación que luego exportaban su energía a los mercados interestatales. Las cosas pueden volverse peligrosas rápidamente en situaciones en las que, sin embargo, el exceso de energía no se exporta a ninguna parte. En un incidente reciente, las conexiones interestatales no funcionaron para el mantenimiento de rutina en un día de suministro solar especialmente alto. El regulador de electricidad ha decidido decidir cerrar 12,000 sistemas solares domésticos con energía recién suministrada para mantener la demanda de la red por encima de 400 MW, un nivel lo suficientemente alto como para que las principales plantas de energía de gas permanezcan en línea.

Esto se logró por medios relativamente crudos, pero si no se controlaban, las tensiones aumentarían lo suficiente como para que los inversores solares domésticos despegaran repentinamente en masa, causando una caída repentina en el suministro y apagones generalizados. Lo mismo puede suceder con inmersiones de voltaje a corto plazo. Si se desconecta un generador importante y el voltaje de la red cae por debajo de los niveles definidos, miles de inversores domésticos pueden comenzar a responder repentinamente, agravando el problema y provocando apagones.

Un apagón importante, donde grandes partes de la red están inmediatamente fuera de línea es difícil de regresar; los comienzos negros son estrechos y costosos y se evitan a toda costa. Por lo tanto, las autoridades están tomando medidas para limitar la posibilidad de estos problemas en el futuro. Las nuevas instalaciones se ven obligadas a tener inversores que vienen con protección de paso de voltaje, lo que les permite continuar operando a través de perturbaciones de voltaje para evitar choques repentinos en la red. Además, se requieren inversores que la autoridad eléctrica pueda controlar, controlados a través de Internet o mediante enlaces de datos 4G. Las subestaciones también se están actualizando con hardware mejorado de administración de voltaje, para permitir que los suburbios con alta penetración de la luz solar del techo exporten mejor su energía a la red más amplia.

Otros recursos también pueden ayudar. Las baterías de almacenamiento de red como la Reserva de Energía de Hornsdale pueden ayudar, almacenando el exceso de energía cuando está disponible para su uso posterior cuando la demanda solar es menor. Las baterías domésticas también podrían convertirse en una gran solución en estos casos, permitiendo a los propietarios aprovechar al máximo la salida de su panel solar incluso cuando la parrilla tiene suficiente. Estos recursos no son baratos hoy en día y la penetración de las baterías domésticas es una fracción de la solar, pero existen subsidios gubernamentales para mejorar su uso.

El almacenamiento en el hogar se realiza mejor junto con dispositivos de monitoreo de recursos, sin embargo, en lugar de hacerlo solo, de lo contrario, miles de sistemas de baterías domésticos sin conexión al mismo tiempo podrían presentar el mismo riesgo que la energía solar doméstica actual. Además, no es una panacea independiente: una semana larga y brillante en verano podría saturar los recursos de la batería del hogar.

Estos recursos no eran necesarios cuando despegó el mercado solar nacional. La escasez de propietarios con el hardware no tenía suficiente capacidad generacional para sacudir la red de una forma u otra. Sin embargo, a medida que despegó el número de generadores domésticos, fue necesario implementar una forma de controlar este enorme recurso. Al implementar controles en los generadores solares domésticos, permite a la autoridad eléctrica utilizar la mayor parte de la capacidad de generación, sin poner la red en riesgo de apagones debido a eventos de sobre o bajo voltaje. Tener una gran cantidad de energía solar es una gran victoria para las energías renovables en la lucha contra el cambio climático. Sin embargo, será necesaria una inversión para que la red eléctrica se mantenga a flote si se quiere aprovechar al máximo esta nueva tecnología. Si los generadores solares domésticos suministran electricidad a Australia, tendrán que trabajar juntos.

  • Tom Greenhaw dice:

    Deben utilizar el exceso de energía para desalinizar el agua de mar en un depósito.

    • Rog Fanther dice:

      O bombee agua a un lugar más alto para generar energía más tarde

    • DougM dice:

      o mi mucho bitcoin

    • DougM dice:

      Sin embargo, en serio, este es un argumento maravilloso para una gran planta de crack de hidrógeno.

  • Steven Clark dice:

    Creo que la implicación es que las instalaciones solares necesitan una mejor infraestructura para el control de la red.

  • IIVQ / Tijmen Stam dice:

    Encuentro increíble la causa descrita de las desconexiones masivas de alto voltaje. Suponiendo 240 V con un intervalo de "10%", los inversores no funcionarán todos a 263,99 V y se apagarán viendo 264,00 V. Además, debido a la línea de transmisión de resistencia, ni siquiera verán el mismo voltaje al mismo tiempo. Esto crea una caída lenta de pequeña capacidad de generación, básicamente manteniendo el voltaje alrededor del voltaje desconectado.

    Sin embargo, la subtensión es un problema diferente, incluso una pequeña caída de voltaje puede inhabilitar la capacidad de generación, lo que hace caer el voltaje y se convierte en espiral en una rejilla marrón y finalmente negra.

  • Criatura dice:

    Instale cortinas de ventana sobre las celdas. A medida que la red comienza a alcanzar sus límites, cerrar los lados limita más o menos la cantidad de energía que las células pueden generar.

    Claro, puede haber problemas que superar con la apariencia mecánica de la misma, partes móviles que se llenan de polvo, pueden fallar o atascarse, pero nada con lo que lidiar.

    Otra solución sería deshabilitar la salida de celdas según sea necesario para lograr lo mismo. Aunque no sé si eso tendría efectos negativos en las células solares impactadas por la luz y que no pueden mover esos electrones.

    • andarb dice:

      Eso me hace preguntarme cómo se podría construir un sistema doméstico con una "carga alternativa" (?) Entonces, cuando la red no compra, se puede usar cualquier exceso. ¿Quizás configurarlo para aumentar la salida de la corriente alterna doméstica, elevar la temperatura del calentador de agua en una pequeña cantidad, automatizar algunos ciclos de electrodomésticos como la lavandería o el lavavajillas, o cargar el automóvil eléctrico solo cuando hay un excedente solar?

      No como el almacenamiento cinético o la desalinización de agua tienen sentido en la propiedad de una vivienda.

Eva Jiménez
Eva Jiménez

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