Una planta a carbón, en cambio,  es extremadamente costosa de encender, y una vez encendida debe mantenerse andando a un ritmo más o menos constante. Esto significa que si se necesita un incremento en la generación en algún momento del día la alternativa no es simplemente “echar más carbón”, sino que deberá tenerse la planta funcionando durante  todo el día con esa capacidad extra simplemente para poder usarla cuando se necesite. El resto del tiempo, se perderá.

Por esta razón, las plantas a gas natural usualmente suelen usarse para manejar los “picos” de demanda, es decir, los momentos en los que más personas están usando electricidad. La energía a carbón, o la energía nuclear, se usan en cambio para mantener la “base” del sistema, aquella carga que se requiere en todos los momentos del día.

Y estos “picos” de demanda han sido por décadas una de las limitaciones más importantes de las energías renovables. Verán, a excepción de la energía hidroeléctrica, todas las energías renovables tienen el problema de ser incapaces de lidiar con la demanda y producir simplemente cuando las condiciones lo permitan: en el caso de la energía solar fotovoltaica, cuando haya sol; en el caso de la energía eólica, cuando sople el viento; y en el caso de la energía solar de termoconcentración, a un ritmo constante que decrece ligeramente durante las noches.

Almacenamiento

Es aquí cuando entra en juego el almacenamiento.

Las energías renovables sirven en la actualidad como una “adición” a la red eléctrica, que produce energía de vez en cuando y reduce la necesidad de otras fuentes. Sin embargo (una vez más, excepción hecha de la energía hidroeléctrica) es incapaz de tomar la batuta y reemplazar otras fuentes de energía convencionales, al menos mientras carezca de una manera de almacenar los excesos del día (o de los momentos más ventosos de la semana).

Y esto, la incapacidad de almacenar, ha sido por décadas el talón de aquiles de estas alternativas ecológicas. Hace ya varios años la energía solar es más económica de generar que cualquier otra alternativa, pero como el sol no brilla de noche esta fuente estaba limitada en la cantidad de energía que podía proveer.

Esto está cambiando. Recientemente se cruzaron dos barreras importantes: primero, la energía solar fotovoltaica con almacenamiento incluido logró presentar un precio menor al de plantas de gas para momentos de alta demanda; segundo, en varios países importadores de gas, la energía solar ya es del todo más económica que la generación a gas natural.

Planta a Gas Natural

Superando al gas de alta demanda en Estados Unidos

Las plantas de gas para alta demanda están especializadas en incrementar su producción de energía rápidamente, buscando con ello responder a los picos de demanda que ocurren, por ejemplo, cuando empieza a anochecer y todos encienden las luces de sus casas.

Como imaginarán, esta tecnología es más costosa que la de una planta que simplemente ande a velocidad constante, razón por la cual la energía a estas horas del día suele tener un precio mayor. Y  en la actualidad plantas de energía solar con almacenamiento de 4 horas (para suplir estas horas pico) ya son más económicas en varias regiones desérticas de Estados Unidos. Y el precio sigue bajando.

Esta reducción en los precios podría poner en peligro cerca de 6.400 MW de generación a gas, que entrarían a competir con una alternativa más barata en los Estados Unidos antes de 2027.

Superando al gas importado en Marruecos y Jordán

Como imaginarán, aunque el panel solar cueste lo mismo, generará más en un país con pocas nubes y mucho sol. Por esta razón la energía solar suele ser más rentable en desiertos.

Algunos países, como Marruecos o Jordán, no producen gas natural (tienen que importarlo) pero en cambio tienen vastas regiones donde el sol brilla prácticamente sin interrupción (sin nubes, claro, pues también allí el sol se pone).

En estos dos países el costo de la energía solar con almacenamiento (una vez más, diseñado para cubrir la demanda de la hora pico) ya es menor al de las plantas a gas. En vista de que para ambos países la generación a gas es un sector crítico que agota valiosas divisas, se espera que pronto las plantas a gas sean sustituidas por esta alternativa. En Marruecos, incluso, la base del sistema podría darse por las plantas de energía solar de termoconcentración de las que hablamos en el artículo Poder Solar Concentrado.

Ahora, no todo es color de rosa. El almacenamiento, como imaginarán, ocurre en baterías, la mayor parte de las cuales usa la tecnología de iones de litio. El litio es en la actualidad un material escaso que resulta crítico para la industria de los vehículos eléctricos y del que no tenemos tantas reservas, por lo que muchos consideran que gastarlo en plantas de energía no es prudente. Por ejemplo, en Corea muchísimas plantas renovables usan baterías de litio, y todo indica que esto ha demorado la producción de baterías para los vehículos eléctricos más importantes producidos por el país: el Hyundai Kona y el Kia Niro.

De ahí también la importancia de alternativas de almacenamiento de energía, como el que vimos en el artículo Energy Vault.

Fuentes:

1. https://cleantechnica.com/2019/01/13/solar-storage-half-the-cost-of-gas-peaker-plants-8minuteenergy/
2. https://www.greentechmedia.com/articles/read/solar-storage-beats-combined-cycle-gas-in-jordan-and-morocco#gs.DqKdXIOd

Imágenes: 1: microgridmedia.com, 2: fluor.com, 3: africa-me.com