California Power Load "Duck Curve" ¡Cada vez más prominente!

Según la Administración de Información de Energía de EE. UU., a medida que la generación solar ha aumentado en California, el operador de la red del Operador Independiente del Sistema de California (CAISO) ha visto disminuir la carga neta (la demanda restante después de restar la generación de energía renovable variable) en los días en que la generación solar tiende a disminuir. estar en su punto más alto. Al graficar la carga para un día típico, se puede ver que la curva de carga neta cae bruscamente a la mitad del día y luego aumenta bruscamente en la noche cuando cae la generación solar, de modo que la curva formada parece el contorno de un pato, por lo que este patrón a menudo se conoce como la "curva de pato". A medida que la generación solar de California continúa creciendo, la disminución de la carga neta del mediodía está aumentando, lo que genera desafíos para los operadores de la red.

Los operadores de la red deben equilibrar la generación y la demanda de electricidad de una región en todo momento. La demanda es más baja durante la noche, cuando la mayoría de los consumidores duermen y muchas empresas están cerradas. Por la mañana, cuando la gente se despierta y los negocios abren, la demanda comienza a aumentar. La demanda siguió aumentando a lo largo del día, aumentando ligeramente por la noche cuando la gente volvía a casa del trabajo y el consumo de electricidad residencial aumentaba, y luego volvía a caer a última hora de la noche.

Sin embargo, a diferencia de las centrales eléctricas convencionales, como las centrales nucleares, de carbón y de gas natural, los recursos solares y eólicos no se pueden implementar a voluntad para satisfacer la demanda, y las empresas de servicios públicos en algún momento han tenido que reducir estos recursos para proteger las operaciones de la red. La energía solar se genera solo durante el día, alcanzando su punto máximo al mediodía cuando el sol está más fuerte y menguando al atardecer. A medida que se conecta más capacidad solar y las plantas de energía convencionales se usan con menos frecuencia a la mitad del día, la curva de pato se vuelve más pronunciada.

La curva de pato implica dos desafíos asociados con el mayor uso de energía solar. El primer desafío es la tensión en la red eléctrica. La demanda de electricidad de las plantas de energía convencionales fluctúa drásticamente desde el mediodía hasta altas horas de la noche, cuando la demanda de energía aún es alta, pero la generación solar ha disminuido, lo que significa que las plantas de energía convencionales (como las plantas de gas natural) deben aumentar rápidamente la producción de electricidad para satisfacer la demanda de los consumidores. . Este rápido crecimiento dificulta que los operadores de la red coincidan el suministro y la demanda de la red en tiempo real. Además, si la cantidad de energía solar producida excede la cantidad utilizada por la red, es posible que los operadores tengan que reducir la generación de energía solar para evitar la sobregeneración.

El otro desafío es económico. La naturaleza dinámica de la curva de pato puede desafiar la economía tradicional de las centrales eléctricas despachables porque los factores que conducen a la curva reducen el tiempo de operación de las centrales eléctricas convencionales, lo que resulta en una reducción de los ingresos por electricidad. Si la pérdida de ingresos hace que el mantenimiento de la planta no resulte económico, la planta puede cerrarse sin un reemplazo despachable. En los sistemas en los que la demanda neta fluctúa mucho, la reducción de la potencia gestionable hace que sea más difícil para los administradores de la red equilibrar la oferta y la demanda de electricidad.

Sin embargo, la curva de pato también crea oportunidades para el almacenamiento de energía. El despliegue a gran escala de sistemas de almacenamiento de energía, como las baterías, puede almacenar parte de la energía solar generada durante el día y liberarla después de la puesta del sol. El almacenamiento de energía solar al mediodía aplana la curva del pato, y el envío de la energía solar almacenada durante la noche acorta el "cuello" del pato. California está construyendo rápidamente almacenamiento en baterías; Con un crecimiento de 0,2 GW en 2018 a 4,9 GW en abril de 2023, se espera que los operadores de California construyan 4,5 GW adicionales de capacidad de almacenamiento de baterías en el estado para fin de año.

La Curva del pato no es exclusiva de California, está ocurriendo cada vez más en otras partes de los Estados Unidos y en todo el mundo, a medida que aumenta la proporción de generación de energía solar en estos lugares.