octubre 18, 2021

Plantas hidroeléctricas para apoyar la energía solar y eólica

Las plantas hidroeléctricas pueden soportar la energía solar y eólica, algo impredecible por naturaleza, de una manera amigable con el clima. Un nuevo estudio en la revista científica  Nature Sustainability  ha mapeado el potencial de estas estrategias de «energía solar-viento-agua» para África Occidental: una región importante donde el sector de la energía aún está en desarrollo, y donde la capacidad de generación y las redes eléctricas serán ampliadas en los próximos años.

«Los países de África occidental ahora tienen la oportunidad de planificar esta expansión de acuerdo con estrategias que se basan en la generación de energía moderna y respetuosa con el clima», dice Sebastian Sterl, científico de energía y clima en KU Leuven y Vrije Universiteit Brussel y autor principal del estudio. «Una situación completamente diferente a la de Europa, donde el suministro de energía ha dependido de centrales eléctricas contaminantes durante muchas décadas, de las que muchos países ahora quieren deshacerse».

energía solar y eólica

Generación de energía solar y eólica en sistemas eléctricos flexibles

La generación de energía solar y eólica está aumentando en todo el mundo y cada vez es más barata. Esto ayuda a mantener a la vista los objetivos climáticos, pero también plantea desafíos. Por ejemplo, los críticos suelen argumentar que estas fuentes de energía son demasiado impredecibles y variables para formar parte de una combinación de electricidad confiable a gran escala.

“De hecho, nuestros sistemas eléctricos tendrán que volverse mucho más flexibles si queremos alimentar grandes cantidades de energía solar y eólica a la red. Actualmente, la flexibilidad la proporcionan principalmente las centrales eléctricas de gas. Desafortunadamente, estos causan muchas  emisiones de CO 2 ”, dice Sterl. 

“Pero en muchos países, las plantas hidroeléctricas pueden ser una alternativa libre de combustibles fósiles para respaldar la energía solar y eólica. Después de todo, las plantas hidroeléctricas pueden enviarse en momentos en que no hay suficiente energía solar y eólica disponible «.

Energías renovables, un suministro confiable con apoyo de centrales hidroeléctricas

El equipo de investigación, compuesto por expertos de VUB, KU Leuven, la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) y Climate Analytics, diseñó un nuevo modelo informático para su estudio, que se basa en datos detallados del agua, el tiempo y el clima. 

cenral hidroeléctrica

Utilizaron este modelo para investigar cómo las fuentes de energía renovables en África Occidental podrían explotarse de la manera más efectiva posible para un suministro de energía confiable, incluso sin almacenamiento a gran escala. Todo ello sin perder de vista el impacto ambiental de las grandes centrales hidroeléctricas.

“Esto está lejos de ser trivial de calcular”, dice el profesor Wim Thiery, científico del clima de VUB, quien también participó en el estudio. “Las centrales hidroeléctricas de África occidental dependen del monzón; en la estación seca corren con sus reservas. Tanto el sol como el viento, así como los requisitos de energía, tienen sus propios patrones típicos horarios, diarios y estacionales. La energía solar, eólica e hidroeléctrica varían de un año a otro y pueden verse afectadas por el cambio climático. Además, su potencial se distribuye espacialmente de manera muy desigual «.

Piscina de energía de África occidental

El estudio demuestra que será particularmente importante crear un «Grupo de Energía de África Occidental», una interconexión regional de redes eléctricas nacionales. Los países con un clima tropical, como Ghana y Costa de Marfil, suelen tener un gran potencial de energía hidroeléctrica y una radiación solar bastante alta, pero apenas viento. 

Los países más secos y desérticos, como Senegal y Níger, apenas tienen oportunidades de generar energía hidroeléctrica, pero reciben más luz solar y más viento. El potencial de generación de energía limpia y confiable basada en energía solar y eólica, respaldada por energía hidroeléctrica distribuida de manera flexible, aumenta en más del 30% cuando los países pueden compartir su potencial a nivel regional, descubrieron los investigadores.

Todas las medidas tomadas en conjunto permitirían cubrir aproximadamente el 60% de la demanda actual de electricidad en África Occidental con fuentes renovables complementarias, de las cuales aproximadamente la mitad sería energía solar y eólica y la otra mitad energía hidroeléctrica, sin la necesidad de baterías o baterías a gran escala. otras plantas de almacenamiento. 

Según el estudio, dentro de unos años, también se espera que el costo de la generación de energía solar y eólica en África Occidental disminuya hasta tal punto que las estrategias propuestas de energía solar, viento y agua proporcionarán electricidad más barata que las centrales eléctricas de gas. que en la actualidad todavía representan más de la mitad de todo el suministro de electricidad en África Occidental.

Energía solar y eólica: mejor huella ecológica

Las centrales hidroeléctricas pueden tener un impacto negativo considerable en la ecología local. En muchos países en desarrollo, se han propuesto montones de planes controvertidos para nuevas centrales hidroeléctricas. El estudio puede ayudar a que las inversiones futuras en energía hidroeléctrica sean más sostenibles. 

“Al utilizar las centrales hidroeléctricas existentes y planificadas de la manera más óptima posible para soportar masivamente la energía solar y eólica, se pueden al mismo tiempo hacer que ciertas nuevas presas sean superfluas”, dice Sterl. “De esta manera se pueden atrapar dos pájaros de un tiro. Al mismo tiempo, se evitan las  emisiones de CO 2 de las centrales eléctricas de gas y el impacto ambiental de la sobreexplotación hidroeléctrica”.

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