Por qué la energía renovable puede ser costosa en condiciones de conexión a la red

• Intermitencia y variabilidad

La energía eólica y solar dependen intrínsecamente del clima y generan energía con gran variabilidad. Los operadores de la red deben garantizar el equilibrio entre la oferta y la demanda en tiempo real, lo que requiere:

1. Mherramientas de despacho y previsión de sistemas más sofisticadas
2. Mayores reservas y capacidad de reserva para mantener la confiabilidad.

• Inversiones de equilibrio y respaldo

Para abordar las fluctuaciones diarias y estacionales, los planificadores del sistema deben invertir en:

1. Turbinas de gas flexibles y plantas de generación de pico con capacidad de aumento rápido de potencia
2. Energía hidroeléctrica con almacenamiento o bombeo para desplazamiento de carga
3. Sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) para el equilibrio a corto plazo
4. Estos activos agregan gastos de capital y gastos operativos sustanciales al sistema energético general.

• Costos de transmisión y de infraestructura de red

Los recursos eólicos y solares suelen concentrarse en zonas remotas con alta calidad de recursos (por ejemplo, desiertos, regiones marinas). El suministro de energía a los centros de demanda requiere:

1. Líneas de transmisión de alto voltaje de larga distancia (HVAC/HVDC)
2. Refuerzo de la red y sistemas de transmisión de CA flexibles (FACTS)
3. Tecnologías de redes inteligentes para dar cabida a flujos bidireccionales y variables
4. Estas inversiones representan una parte importante de los costos de integración de energías renovables.

• Costos de integración de políticas y sistemas

Incluso donde la energía renovable es abundante, la red podría no ser capaz de absorber toda la producción. Los desafíos incluyen:

1. Reducción de la oferta durante períodos de exceso de oferta
2. Límites regulatorios sobre la capacidad de alojamiento de la red
3. Requisitos adicionales de confiabilidad del sistema para una alta penetración de energías renovables

Como resultado, el costo total de la integración de energías renovables suele ser mayor que el LCOE de la generación en sí.

Por qué la energía renovable puede ser costosa en condiciones fuera de la red eléctrica o de Power-to-X

En el caso de los proyectos diseñados para consumir energía renovable directamente (por ejemplo, producción de hidrógeno, amoníaco y metanol), surgen factores de costos adicionales.

• Costos de conversión y almacenamiento

La energía renovable debe convertirse mediante electrólisis u otros procesos en portadores de energía química.

La conversión posterior a amoníaco verde, metanol o combustibles sintéticos requiere equipos de síntesis adicionales y gastos operativos.

Cada paso de conversión genera pérdidas de eficiencia, lo que aumenta el coste por unidad de energía utilizable.

• Costos de utilización distribuida y diseño de sistemas

Los proyectos fuera de la red deben desarrollar sus propias instalaciones de almacenamiento, procesamiento y auxiliares en el sitio.

Sin las economías de escala que ofrecen las grandes redes interconectadas, estos sistemas enfrentan costos unitarios más elevados.

• Políticas y mecanismos de mercado

La viabilidad económica depende en gran medida de incentivos políticos, subsidios y acuerdos de compra.

En comparación con las ventas mayoristas de electricidad, los proyectos Power-to-X enfrentan una mayor complejidad financiera y retornos indirectos.

• Costos de flexibilidad y confiabilidad

Los sistemas aislados deben equilibrar independientemente la oferta y la demanda, lo que a menudo requiere redundancia y recursos de despacho flexibles.

Esto aumenta tanto la inversión de capital como los costos de mantenimiento continuo.

El panorama de costos en evolución

A pesar de estos desafíos, estudios recientes indican que los sistemas de energía dominados por energías renovables se están acercando a la paridad de costos con los sistemas basados ​​en combustibles fósiles cuando se evalúan a nivel de sistema.

Los hallazgos clave incluyen:

1. La energía eólica + solar + almacenamiento + transmisión + servicios auxiliares ahora pueden brindar energía confiable a un costo total competitivo.
2. La métrica decisiva ya no es el LCOE de una fuente de generación individual, sino el costo de la operación y la flexibilidad del sistema integrado.
3. La competitividad a largo plazo estará determinada por los avances en las tecnologías de almacenamiento, la gestión digital de la red y el acoplamiento sectorial a través de vías Power-to-X.