A través del sistema Climax se pueden planificar el emplazamiento y uso compartido de estas energías para aumentar la estabilidad del suministro.
Las energías renovables en particular la eólica y solar, están llamadas a desempeñar un papel fundamental en la transición hacia sistemas energéticos descarbonizados para frenar el cambio climático.
Sin embargo, su integración en los planes de desarrollo se ve comprometida debido a la intermitencia de su producción, sujeta a la variabilidad de las condiciones atmosféricas.
Para hacer frente a este reto, un estudio internacional liderado por investigadores de la Universidad de Murcia y de la Plataforma Temática Interdisciplinar (PTI) Clima y Servicios Climáticos del CSIC propone una estrategia.
La misma está basada en el análisis de la variabilidad natural de los recursos, permite planificar un despliegue de instalaciones eólicas y solares fotovoltaicas que optimice su complementariedad espacio-temporal y minimice las fluctuaciones de la producción conjunta de ambas energías.
El resultado de la investigación se ha llevado a la práctica con la creación de una herramienta de libre acceso denominada Climax.
Se trata de un modelo que identifica regiones con una variabilidad temporal similar de ambos recursos (solar y eólico) y determina las cuotas óptimas de cada tecnología en dichas regiones. Es decir, busca aquellos lugares donde las energías solar y eólica puedan ser aprovechadas al máximo desde una perspectiva no individual, sino conjunta.
Según los investigadores, una ubicación óptima de las instalaciones de cada tecnología reduciría hasta un 60 % las anomalías mensuales de la producción total de electricidad eólica y solar.
Proyecto piloto
A pesar del carácter experimental y piloto de la aplicación, el mero desarrollo de esta herramienta supone un avance sustancial respecto a trabajos anteriores que aportaban investigaciones estrictamente académicas sobre la complementariedad de ambas energías.
Los investigadores explican en el artículo publicado en la revista Earth’s Future: “Presentamos una nueva metodología basada en la ciencia del clima para reducir la intermitencia indeseada de la generación conjunta de solar y eólica, con el objetivo de ayudar a planificar el despliegue de nuevas unidades de producción renovable”.
En este sentido, los expertos consideran que las regiones europeas, incluidas en el análisis, deberían hacer esfuerzos en sus políticas energéticas hacia el despliegue de más instalaciones solares con el fin de reducir la volatilidad mes a mes de la producción combinada eólica-solar.
“Los beneficios serían enormes, sobre todo para regiones del sur de Europa y a nivel continental”, concluyen.
CLIMAX es una herramienta para identificar distribuciones espaciales óptimas y participaciones de instalaciones de energía eólica y solar fotovoltaica en una región seleccionada.
El proceso de optimización persigue minimizar las desviaciones de la producción total eólica más solar de una curva determinada, garantizando al mismo tiempo una determinada producción mínima.
CLIMAX se puede ejecutar en línea para encontrar las distribuciones espaciales y las participaciones de cada tecnología que minimicen las anomalías mensuales de la producción con respecto al ciclo medio anual de producción.
Para esta aplicación en línea, los datos horarios de ERA5 (Hersbach et al. 2020) sobre la radiación solar descendente en la superficie, la velocidad del viento en la superficie, la temperatura del aire en la superficie y la velocidad del viento a 100 m de altura para el período 1979-2020 se transformaron en series de capacidad eólica y solar . factor (CF) utilizando supuestos simples, como en Jerez & Trigo (2013) para el viento y Jerez et al. (2015) para el CF solar.
Todos estos datos se utilizan para este propósito.
