Hibridación renovable: cuando el viento y el sol se dan la mano

La intersección entre evolución tecnológica y cambios normativos está abriendo la puerta a soluciones que se habían barajado durante años en el sector renovable. Es el caso de países como España, uno de los primeros en conjugar el potencial de las energías eólica y solar para optimizar la capacidad de la red eléctrica. Es lo que se conoce como hibridación de instalaciones. ¿En qué consiste? Fundamentalmente, se trata de que parques eólicos y plantas fotovoltaicas operen de manera coordinada en una misma ubicación. Así, la aportación de energía verde en un mismo punto de conexión al sistema eléctrico no estará tan condicionada porque sople el viento o brille el sol. Y no solo eso, las sinergias reducen la huella medioambiental de las infraestructuras y optimizan el uso de las redes eléctricas.

Más concretamente, la idea de las operadoras de instalaciones renovables es aprovechar al máximo la capacidad de conexión de sus instalaciones –principalmente parques eólicos– mediante la construcción de una instalación complementaria –típicamente una planta solar–, de forma que se suministre más energía al sistema eléctrico, sin necesidad de incrementar la capacidad de conexión ni correr el riesgo de saturar la red en un tramo determinado. Las redes eléctricas son infraestructuras muy costosas, por lo que es lógico tratar de sacarles todo el partido posible.

 

 

Sacar el máximo partido a la infraestructura renovable

Los sistemas eléctricos modernos, como sucede con el español, suelen ser bastante seguros. En la práctica, están diseñados para evitar apagones o incidencias por congestión de la red, lo que posibilita la entrega de más energía que la prevista inicialmente en los puntos de conexión ya autorizados.

Los parques eólicos en operación raras veces alcanzan la máxima potencia que tienen autorizada en el punto en que se conectan a la red eléctrica, para entregar la energía generada. Incluso en momentos de mucho viento, en que los aerogeneradores funcionan a su máxima potencia nominal, es muy raro que se alcance la máxima capacidad de conexión autorizada, porque siempre se producen algunas pérdidas en las líneas de transmisión o por el propio consumo de las turbinas eólicas. Además, cuando hay menos viento, parte o el total de la capacidad inyectable en un punto determinado de la red queda sin ser utilizada.

En vista de ese potencial desaprovechado, surge el novedoso concepto de hibridar instalaciones para sacar partido a la capacidad no utilizada en los puntos de conexión, sin poner en riesgo la seguridad del sistema eléctrico.

Un impulso normativo a la hibridación

De poco sirve la capacidad tecnológica si detrás no hay un apoyo legislativo. Por suerte, estamos viendo avances significativos. En el año 2020 España se convirtió en uno de los países pioneros en contar con una ley (el RD 1183/2020) donde se menciona explícitamente la posibilidad de realizar proyectos de hibridación de las instalaciones de generación existentes utilizando el mismo punto de conexión y la capacidad de acceso ya concedida.

Además de dar cobertura legal a la hibridación, la nueva normativa agiliza el procedimiento administrativo para las instalaciones que se hibridarán con otras existentes que ya cuenten con conexión a red autorizada, estableciendo un procedimiento abreviado que reduce a la mitad los plazos de tramitación.

Principales ventajas de la hibridación

De lo dicho hasta ahora es fácil deducir que la hibridación de instalaciones renovables presenta ventajas de diversa naturaleza y que pueden resumirse en los siguientes puntos:

• Favorece la construcción de nuevas instalaciones renovables y, en consecuencia, el cumplimiento de los compromisos internacionales de descarbonización del sistema eléctrico.
• Incrementa la penetración de las renovables en el sistema, al aprovechar mejor la capacidad de la red para absorber la energía generada en estas instalaciones.
• Aprovecha infraestructuras ya existentes, como subestaciones, líneas eléctricas, accesos, etc., lo que reduce la huella ambiental y los costes de inversión.
• Al utilizar fuentes complementarias, la generación eléctrica es más constante en una instalación hibridada, lo que resulta positivo para el equilibrio del sistema eléctrico. Además, aumenta el factor de capacidad –el tiempo en que una instalación genera energía– en relación con la instalación previa no hibridada.
• Los plazos de conexión y puesta en marcha se aceleran, al agilizarse el procedimiento de autorización para las nuevas instalaciones que se hibriden con otras preexistentes.

Hacia una energía renovable (e inteligente)

Aunque la normativa permite la hibridación de diferentes tecnologías renovables, el caso más típico es el de una nueva planta solar fotovoltaica que se hibrida con un parque eólico ya existente. Así ocurre en numerosos proyectos que irán entrando progresivamente en servicio en España en los próximos meses.

De hecho, sólo ACCIONA Energía, una de las mayores compañías de renovables del país, tiene identificados proyectos de hibridación por más de 2.000 MW de potencia, con capacidades que oscilan entre 7 MW y 50 MW.

La idea inicial fue complementar la generación eólica –aprovechando las infraestructuras existentes– con nuevas plantas fotovoltaicas para “rellenar los huecos” de capacidad que no utilizaran los parques eólicos. El desarrollo tecnológico en gestión de la energía ha hecho evolucionar este planteamiento hacia la “operación inteligente”.

Así, en una instalación híbrida concreta, un sistema de control automatizado decide la cantidad de energía procedente de la planta solar y del parque eólico que se inyecta en el sistema en cada momento, en función de diferentes parámetros tales como operaciones de mantenimiento previstas, requerimientos técnicos de la red o precios del mercado, entre otras circunstancias.

Según estimaciones basadas en los estudios más avanzados de esta modalidad de hibridación en España, la energía total producida tras añadir una planta solar a un parque eólico puede incrementarse de media más del 189% en relación a la generada solo por el parque, compartiendo el mismo punto de conexión. De toda la energía que pueden generar ambas instalaciones, sólo un 5% como media no puede inyectarse por la limitación del punto de conexión. El resto se aporta a la red.

Aunque, como se ha dicho, la hibridación de un parque eólico añadiendo una planta fotovoltaica es la más frecuente en la actualidad, ya se están estudiando otras opciones tecnológicas orientadas a obtener la combinación óptima en cada caso, tanto de fuentes de generación como de tecnologías complementarias como el almacenamiento energético.