Lo estoy leyendo, y veo que la recomendación es invertir en almacenamiento masivo (baterías), "inercia sintética" y un control más inteligente de la red en tiempo real.
Si esto es así, es culpa de Red Eléctrica por no controlar bien los picos de generación y estabilidad...
De Grok:
Las placas solares no generan oscilaciones en la frecuencia de la red eléctrica de manera directa, pero su integración en la red puede contribuir a inestabilidades o facilitar oscilaciones debido a sus características técnicas y su naturaleza intermitente. A continuación, te explico detalladamente por qué ocurre esto:
1. Falta de inercia en los sistemas solares
• Inercia en la red eléctrica: La frecuencia de la red (50 Hz o 60 Hz) se mantiene estable gracias a la inercia proporcionada por las turbinas giratorias de generadores síncronos (como en centrales nucleares, térmicas o hidroeléctricas). Esta inercia actúa como un “amortiguador” que resiste cambios bruscos en la frecuencia cuando hay desequilibrios entre generación y demanda.
• Placas solares: Los paneles solares generan electricidad de corriente continua (DC) que se convierte a corriente alterna (AC) mediante inversores. Estos inversores no tienen partes móviles ni masa giratoria, por lo que no aportan inercia física a la red. En redes con alta penetración de energía solar, la inercia total del sistema disminuye, haciendo que la frecuencia sea más sensible a perturbaciones, lo que puede resultar en oscilaciones más frecuentes o pronunciadas.
2. Variabilidad de la generación solar
• Intermitencia: La producción de energía solar depende de la radiación solar, que varía debido a:
• Cambios horarios (día/noche).
• Condiciones climáticas (nubes, lluvia).
• Estaciones del año.
• Impacto en la frecuencia: Estas variaciones rápidas e impredecibles en la generación solar pueden causar desequilibrios entre la oferta y la demanda de energía. Por ejemplo:
• Si una nube cubre un campo solar, la generación cae repentinamente, lo que reduce la energía inyectada a la red y puede hacer que la frecuencia disminuya.
• Si la nube pasa y la generación aumenta de golpe, puede haber un exceso de energía, aumentando la frecuencia.
• Estos cambios rápidos no son fácilmente compensados por otras fuentes si la red depende mucho de la solar, lo que genera oscilaciones en la frecuencia.
3. Respuesta limitada de los inversores
• Generadores síncronos: En centrales tradicionales, los generadores síncronos ajustan automáticamente su velocidad y producción para estabilizar la frecuencia (a través de reguladores de velocidad y control de carga).
• Inversores solares: Los inversores de las placas solares no tienen esta capacidad de respuesta automática inherente. Aunque los inversores modernos pueden implementar funciones como inercia sintética o soporte de frecuencia, estas son emulaciones electrónicas que:
• No son tan efectivas como la inercia física.
• Requieren configuraciones avanzadas y no están universalmente implementadas.
• Pueden tener límites en su capacidad para responder a grandes perturbaciones.
• Como resultado, las placas solares no contribuyen significativamente a corregir oscilaciones de frecuencia y, en algunos casos, las amplifican al no poder estabilizar la red de forma inmediata.
4. Alta penetración de renovables
• En sistemas con un alto porcentaje de energía solar (o eólica), la proporción de generadores síncronos (que aportan inercia) disminuye. Esto reduce la estabilidad general de la red, haciendo que pequeñas variaciones en la generación solar (como las causadas por nubes) tengan un impacto más significativo en la frecuencia.
• Por ejemplo, en una red donde el 50% de la energía proviene de placas solares, una caída repentina del 10% en la producción solar puede causar una oscilación notable en la frecuencia si no hay suficiente inercia o capacidad de respuesta de otras fuentes.
5. Interacción con la red
• Armónicos y ruido eléctrico: Los inversores de las placas solares pueden introducir armónicos (distorsiones en la onda de corriente) o ruido eléctrico en la red, especialmente si no están bien diseñados o sincronizados. Aunque esto no afecta directamente la frecuencia fundamental (50/60 Hz), puede complicar la operación de la red y, en casos extremos, contribuir a inestabilidades.
• Desconexión repentina: En caso de fallos o condiciones adversas (como sobretensiones), los inversores solares pueden desconectarse automáticamente de la red para protegerse. Esta desconexión repentina reduce la generación disponible, lo que puede provocar una caída en la frecuencia y oscilaciones.
Ejemplo práctico
Imagina una red eléctrica donde el 30% de la energía proviene de placas solares. Si un frente de nubes pasa sobre una gran instalación solar, la producción puede caer un 20% en cuestión de segundos. Esto crea un déficit de energía, la frecuencia de la red comienza a disminuir (por ejemplo, de 50 Hz a 49.8 Hz), y la falta de inercia en el sistema hace que esta caída sea más rápida y difícil de corregir. Las centrales tradicionales (como hidroeléctricas) deben intervenir para compensar, pero si la respuesta no es lo suficientemente rápida, la frecuencia puede oscilar antes de estabilizarse.
¿Cómo se mitiga este problema?
Para reducir las oscilaciones asociadas con la energía solar:
1. Inversores avanzados: Incorporar tecnologías como inercia sintética, control de frecuencia y soporte de voltaje en los inversores.
2. Almacenamiento de energía: Usar baterías para absorber o inyectar energía rápidamente y compensar la variabilidad solar.
3. Diversificación de fuentes: Combinar solar con fuentes dispatchables (como gas o hidroeléctrica) que puedan responder a cambios rápidos.
4. Gestión inteligente de la red: Implementar sistemas de control que predigan y compensen las variaciones en la generación solar.
5. Limitar la penetración solar: En algunas redes, se regula la cantidad de energía solar para evitar que la falta de inercia desestabilice el sistema.
Conclusión
Las placas solares no “generan” oscilaciones en la frecuencia de forma activa, pero contribuyen a ellas debido a:
• Su falta de inercia física, que reduce la capacidad de la red para amortiguar cambios.
• Su generación variable e impredecible, que introduce desequilibrios rápidos.
• La limitada capacidad de los inversores para estabilizar la frecuencia en comparación con generadores síncronos.
Por estas razones, en redes con alta penetración solar, las oscilaciones de frecuencia son más probables y requieren tecnologías y estrategias adicionales para mantener la estabilidad.