Sobre el problema de la energía fotovoltaica

mbc

SuperNergizo
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El otro día vi un reportaje sobre energía fotovoltaica y me gustaría saber que pensais sobre un tema que se trató:

Todos sabemos que la fotovoltaica es capaz de producir energía hasta cierta hora. Si miramos la página de demanda de la REE vemos que la fotovoltaica deja de producir energía a las 21 (pero ha caído la producción de forma exponencial mucho antes).
Ahora, si miramos la demanda energética en dos días tipo de febrero y julio:
30-07-2018 12_04_40-RED ELECTRICA DE ESPAÑA - Seguimiento de la demanda de energía eléctrica.png
30-07-2018 12_05_26-RED ELECTRICA DE ESPAÑA - Seguimiento de la demanda de energía eléctrica.png

Vemos que como es lógico a partir de las 20-21 sigue habiendo un consumo considerable e incluso este llega a su pico máximo.
De aquí llegamos a la conclusión que si disponemos de mucha fotovoltaica está dejará de ser productiva en el momento en que más energía necesitamos. Esto los ingleses lo llaman "duck curve" y describe justamente dicho efecto:
30-07-2018 12_08_43-Duck curve - Wikipedia.png

(La curva naranja marca la demanda de energía total demandada menos la producida por fotovoltaica y eólica)
Este es un argumento que dan las eléctricas para justificar el porque de la insostenibilidad
del autoconsumo (no las estoy defendiendo, solo quiero saber que pensáis sobre ello).


El problema a todo esto es que la franja de máxima demanda desde que la fotovoltaica deja de ser productiva es muy corta, de unas 3 horas. Por lo tanto este pico no se puede generar con nuclear, por ejemplo. Sino que se necesitan energías que se pueden encender y apagar "on-demand", como el ciclo combinado, que contamina y es caro.

Pues eso, vosotros que pensáis?
 
El otro día vi un reportaje sobre energía fotovoltaica y me gustaría saber que pensais sobre un tema que se trató:

Todos sabemos que la fotovoltaica es capaz de producir energía hasta cierta hora. Si miramos la página de demanda de la REE vemos que la fotovoltaica deja de producir energía a las 21 (pero ha caído la producción de forma exponencial mucho antes).
Ahora, si miramos la demanda energética en dos días tipo de febrero y julio:Ver el archivos adjunto 1080 Ver el archivos adjunto 1081
Vemos que como es lógico a partir de las 20-21 sigue habiendo un consumo considerable e incluso este llega a su pico máximo.
De aquí llegamos a la conclusión que si disponemos de mucha fotovoltaica está dejará de ser productiva en el momento en que más energía necesitamos. Esto los ingleses lo llaman "duck curve" y describe justamente dicho efecto:
Ver el archivos adjunto 1082
(La curva naranja marca la demanda de energía total demandada menos la producida por fotovoltaica y eólica)
Este es un argumento que dan las eléctricas para justificar el porque de la insostenibilidad
del autoconsumo (no las estoy defendiendo, solo quiero saber que pensáis sobre ello).


El problema a todo esto es que la franja de máxima demanda desde que la fotovoltaica deja de ser productiva es muy corta, de unas 3 horas. Por lo tanto este pico no se puede generar con nuclear, por ejemplo. Sino que se necesitan energías que se pueden encender y apagar "on-demand", como el ciclo combinado, que contamina y es caro.

Pues eso, vosotros que pensáis?
Fuentes de energía gestionables (que se puedan encender y apagar según demanda) siempre harán falta. Pero ello no desacredita a la fotovoltaica, no es lo mismo tirar de gas un par de horas que ocho. Más impredecible es la curva de demanda (¿tocará cenar pizza o ensalada?) y bien que la producción se adapta.
En Alemania están promoviendo (=subvención) que la gente que tiene paneles se instale baterías precisamente para suavizar esa "curva de pato" de la hora de cenar.
 
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El tema es muy complejo y amplio y que varía enormemente de unos paises a otros.

Centrándonos en España, yo diría que es justo lo contrario de lo que expones.

¿Porqué digo esto? Pues porque el intervalo de máximo consumo se produce siempre en la franja que va de las 9 de la mañana a las 10 de la noche, casi exactamente el intervalo de generación fotovoltáica. Hay también dos "picos de demanda" a la hora de la comida y a la hora de la cena, siendo más alto el pico de la cena en invierno (calefacción) y más alto el de la comida en verano. En verano, cuando hay mayor generación fotovoltáica, no sólo coinciden intervalos de demanda-generación, sino que el pico de demanda coincide con el pico de generación fotovoltáica.

Poniendo un ejemplo: martes 24 de Julio estructura de generación eléctrica:

rl1ysvm.jpg


Podía haber puesto de cualquier otro día, pero esta es bastante representativa de lo que llevamos de verano este año. Estos gráficos se pueden consultar aquí https://demanda.ree.es/generacion_acumulada.html. El pico de producción fotovoltáica (3,4 GW, un 9% demanda) y en menor medida de solar térmica, casi coincide exactamente con el pico de consumo hacia las 2 de la tarde, de manera que es la principal responsable de absorber el pico de demanda. A pesar de ello, muchos días hay que tirar principalmente de hidráulica e importaciones desde Francia para terminar de equilibrar oferta y demanda horaria.

En invierno la producción fotovoltáica es muy inferior y además mucho más variable. Sigue contribuyendo a equilibrar oferta y demanda en horario diurno, pero no el pico nocturno de la cena. Esa tarea recae básicamente en el bombeo hidráulico y en los intercambios internacionales. Y no en la generación térmica a base de carbón y ciclos combinados, como habitualmente se cree, ya que a escala horaria la "gestionabilidad" de las térmicas es muy escasa, no se encienden y apagan en cuestión de horas sino de días, e incluso las variaciones de potencia son lentas, especialmente en el caso de las térmicas de carbón. Un ejemplo:

gNMzPSr.jpg


En éste gráfico del 6 de Marzo se ve que hay temporal de viento en España, con una potencia eólica superior a los 13 GW (+ del 50% de la generación algunas horas) teniendo que recurrir al bombeo hidráulico y a la exportación de electricidad para equilibrar el sistema. Y muy posiblemente a paralizar algún parque eólico de madrugada. Pero a esas horas, aún siguen generándose más de 2 GW con carbón y casi 1 GW con ciclos, porque no se pueden apagar...

En resumen, la fotovoltáica contribuye a estabilizar el equilibrio entre generación y demanda en el Sistema Eléctrico Español. Actualmente supone 4,4 GW de potencia instalada, con un límite alrededor de los 3,6 GW de pico reales y alrededor de un 10% máximo de generación. Eso en cuanto a potencia, en cuanto a Energía, de los 250.000 GWh que se consumen en España al año, la fotovoltáica aporta unos 7.700 GWh, poco más de un 3% (Fuente: Estadística diaria del sistema eléctrico español peninsular).

La gran cuestión es hasta dónde podría crecer la fotovoltáica sin suponer un problema para el Sistema Eléctrico Español. Yo no soy ningún experto, pero haciendo un ejercicio de simulación con los datos y gráficas de la REE creo que se podría multiplicar por 5 la potencia fotovoltáica instalada sin provocar problemas en la red. Eso supondría 22 GW instalados, con una potencia pico real máxima de unos 18 GW aunque normalmente no pasaría de los 16 GW en verano.... en días soleados casi un 45% de la demanda diurna en día laborable y algo más del 50% de la demanda diurna de un día festivo. El resto lo aportarían la nuclear (5-7 GW), cogeneración (4 GW), solar térmica (1-2 GW), eólica (variable), hidráulica (variable), intercambios internacionales (variable) y térmica fósil no gestionable (ciclos al mínimo imprescindible). Y gestionando el pico de la cena y los posibles excedentes de madrugada (eólica) y de media tarde (fotovoltáica) con la hidráulica (+ bombeo) y las conexiones internacionales, igual que ahora. Y los déficit de generación renovable (solar, eólica, hidráulica...) con los ciclos combinados.

PD: Ufff.. igual con el x5 me he pasao :rolleyes: .. pero vamos que la fotovoltáica tiene un enorme potencial de crecimiento en España está clariiisimo, ahora que las subvenciones no son necesarias para su rentabilidad. Además tirará para abajo el precio del pool y debilitará el poder de las eléctricas para sus prácticas mafiosas. Sólo el poderío éstas y su influencia en el Gobierno de turno pueden frenarla.
 
¿la fotovoltáica no produce electricidad por la noche??? :eek:
En la era de la subvención, en que se pagaba el kWh solar a precio de tinta de impresora, algunos huertos solares si producían electricidad hasta por la noche :rolleyes:
 
¿Cómo es que la hidráulica fluctúa? Yo, sin tener ni flowers del tema, pensaría que los ríos fluyen igual de día que de noche. Y aunque imagino que se puede regular la cosa abriendo o cerrando la presa, ¿qué sentido tiene parar algo que sale básicamente gratis, cuando podrías parar por ejemplo el carbón? Es que si me apuras hasta me parecería preferible para eólica que hidráulica, por eso de que los molinos tienen más partes móviles e imagino que tienen menos "horas de vida" que una presa que es básicamente infinita.
 
¿la fotovoltáica no produce electricidad por la noche??? :eek:
En la era de la subvención, en que se pagaba el kWh solar a precio de tinta de impresora, algunos huertos solares si producían electricidad hasta por la noche :rolleyes:

Eso de huertos solares que usaban generadores para inyectar por la noche parece que nunca pasó de bulo, fue un problema con la forma de medir, corroborado por las propias eléctricas:

Los errores en la "fotovoltaica nocturna" son debidos a picos de potencia de los aparatos de medida
No hubo FRAUDE en la fotovoltaica española. Nunca existió producción nocturna.

Qué casualidad que los medios que "destaparon" lo de los generadores fueran justamente los de derechona, cuando el gobierno era rojeras:

¿Placas solares alimentadas con gasoil para producir energía de noche?
 
Y luego están las plantas solares que realmente suministran energía por la noche:
https://www.solarreserve.com/es (Español — SolarReserve)
Se basa en un sistema de calentamiento de sales por el día, para por las noches, al enfriarlas, generar energía eléctrica.

También se podría usar la energía fotovoltaica sobrante por el día para bombear agua a una zona más alta, y por la noche generar electricidad mediante una planta hidroeléctrica hasta una presa inferior.

Es decir, podríamos vivir perfectamente usando energías renovables (o incluso solar) y almacenando de diferentes maneras (depositos de sales, embales,...) la energia para cuando haya poca generación (noches, momentos sin viento,...)
 
Es decir, podríamos vivir perfectamente usando energías renovables (o incluso solar) y almacenando de diferentes maneras (depositos de sales, embales,...) la energia para cuando haya poca generación (noches, momentos sin viento,...)

Posible es, pero lo peliagudo es cómo almacenar exactamente toda esa energía. Los depósitos de sales, bombeos de agua y demás requieren de características geográficas que no siempre están a mano, las baterías son caras y el hidrógeno (que como vector para estas cosas es cojonudo) tiene una eficiencia en la generación ridícula.

El día que alguien invente una "gasolina sintética" que se pueda sintetizar de forma barata con eficiencias del 90 y tantos por ciento a partir de electricidad y algún subproducto de algo (y por tanto tenga balance cero en emisiones de CO2), lo petamos.
 
¿Cómo es que la hidráulica fluctúa? Yo, sin tener ni flowers del tema, pensaría que los ríos fluyen igual de día que de noche. Y aunque imagino que se puede regular la cosa abriendo o cerrando la presa, ¿qué sentido tiene parar algo que sale básicamente gratis, cuando podrías parar por ejemplo el carbón? Es que si me apuras hasta me parecería preferible para eólica que hidráulica, por eso de que los molinos tienen más partes móviles e imagino que tienen menos "horas de vida" que una presa que es básicamente infinita.


Los ríos necesitan el caudal ecológico, por eso la producción hidráulica varía, en horas de menos demanda se cierra el pantano, se deja llenar y en horas de máximo consumo se va vaciando, dejando que el caudal del río varié solamente entre un mínimo y un máximo, llamado caudal ecológico. También hay que tener en cuenta que es mas fácil limitar el caudal de una presa que parar y arrancar una central térmica de carbón, que necesita un tiempo para coger temperatura y presión de vapor.
Además el negocio de las eléctricas está montado así... cobran el kWh al precio del mas caro que se esté produciendo en ese momento, por lo que siempre habrá en marcha al menos una central "de las caras"
 
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