La curva de pato es un gráfico de la producción de energía en el transcurso de un día que muestra el desequilibrio temporal entre la demanda máxima y la producción de energía renovable . Utilizado en la generación de electricidad a escala de servicios públicos , el término fue acuñado en 2012 por Karen Edson del Operador Independiente del Sistema de California . [2] [3]
Energía solar
En muchos mercados de energía, la demanda máxima se produce después de la puesta del sol, cuando la energía solar ya no está disponible. En lugares donde se ha instalado una cantidad sustancial de capacidad eléctrica solar, la cantidad de energía que debe generarse a partir de fuentes distintas a la solar o el viento muestra un rápido aumento alrededor de la puesta del sol y los picos en las horas de media tarde, produciendo un gráfico que se asemeja a la silueta de un pato . [4] [5] En Hawái , la adopción significativa de la generación solar ha llevado a la curva más pronunciada conocida como curva de Nessie. [6] [7]
Sin ninguna forma de almacenamiento de energía , después de tiempos de alta generación solar, las empresas generadoras deben aumentar rápidamente otras formas de generación de energía alrededor del atardecer para compensar la pérdida de generación solar, una de las principales preocupaciones de los operadores de redes donde hay un rápido crecimiento de la energía fotovoltaica. . [8] El almacenamiento puede solucionar estos problemas si se puede implementar. Se ha demostrado que los volantes proporcionan una excelente regulación de frecuencia. [9] Las baterías de uso a corto plazo, a una escala de uso suficientemente grande, pueden ayudar a aplanar la curva de pato y evitar la fluctuación del uso del generador y pueden ayudar a mantener el perfil de voltaje. [10] Sin embargo, el costo es un factor limitante importante para el almacenamiento de energía, ya que cada técnica es costosa de producir a escala.
Estrategias de mitigación
Los métodos para hacer frente al rápido aumento de la demanda al atardecer reflejado en la curva del pato, que se agrava a medida que aumenta la penetración de la generación solar, incluyen: [10]
- Instalación de una generación más despachable
- Orientación de algunos colectores solares hacia el oeste para maximizar la generación cerca de la puesta del sol. [11]
- Almacenamiento de energía [11] que incluye:
- Hidroelectricidad de almacenamiento por bombeo
- Estaciones de energía de almacenamiento de baterías Se pueden colocar con plantas de energía solar diseñadas con capacidad de CC superior a su clasificación de CA, [12] o en otros sitios adecuados, incluidas las antiguas plantas de combustibles fósiles para utilizar su infraestructura de transmisión existente (por ejemplo, Moss Landing Planta de energía ).
- Energía solar térmica con almacenamiento de energía térmica
- Aire acondicionado para almacenamiento de hielo
- Uso de baterías en vehículos eléctricos para almacenamiento temporal ( vehículo a red ) [13]
- Power-to-X , almacenando el excedente de producción de electricidad en forma química, por ejemplo, hidrógeno
- Gestión de la demanda de energía , que incluye:
- Transición a sistemas de iluminación más eficientes, como iluminación LED y fluorescente compacta .
- Precios por tiempo de uso (TOU) y precios en tiempo real
- Tecnología de red inteligente
- Transmisión de energía eléctrica desde el oeste donde el sol brilla hacia el este donde el sol está bajo o se pone
Un desafío importante es desplegar la capacidad de mitigación a un ritmo que se mantenga al día con el crecimiento de la producción de energía solar. Los efectos de la curva del pato se han producido más rápido de lo previsto. [14]
Curva de pato en California
El Operador del Sistema Independiente de California (CAISO) ha estado monitoreando y analizando Duck Curve y sus expectativas futuras durante aproximadamente medio siglo y su mayor hallazgo es la brecha creciente entre los precios de las horas de la mañana y de la tarde en relación con los precios de las horas del mediodía. [1] Según su último estudio, la Administración de Información de Energía de EE. UU., Encontró que los precios del mercado de energía al por mayor durante los últimos seis meses durante el período de 5:00 p.m. a 8:00 p.m. (el "cuello" del pato) han aumentado a $ 60 por megavatio -hora, en comparación con aproximadamente $ 35 por megavatio-hora en el mismo período de tiempo en 2016. [4] Sin embargo, por otro lado, han medido una disminución drástica en los precios del mediodía, acercándose a $ 15 por megavatio-hora. [4] Estos picos altos y valles profundos solo muestran tendencias continuas de ir más lejos, lo que hace que esta curva de pato sea aún más frecuente a medida que la producción de energía renovable continúa creciendo. [5]
Una parte crucial de esta curva proviene de la carga neta ("la diferencia entre la carga esperada y la producción de electricidad anticipada de la gama de fuentes de energía renovable"). [4] En ciertas épocas del año (a saber, primavera y verano), las curvas crean una apariencia de "barriga" al mediodía que luego aumenta drásticamente representando un "arco" similar al cuello de un pato, en consecuencia el nombre "El pato Gráfico. [15] ”Durante el mediodía, se generan grandes cantidades de energía solar, lo que contribuye en parte a una menor demanda de electricidad adicional. [16] El aumento del almacenamiento de la batería puede mitigar los problemas de la abundancia solar durante el día. Cuando el exceso de energía solar se almacena durante el día y se usa por la noche, se puede reducir la disparidad de precios entre la energía barata del mediodía y la costosa energía nocturna. Existe suficiente tecnología solar total para alimentar al mundo, pero actualmente hay una falta de infraestructura para almacenar energía solar para su uso posterior. [8] Un exceso de oferta de energía durante la baja demanda junto con la falta de oferta durante la alta demanda explica la gran disparidad entre los precios de la energía al mediodía y al atardecer.
Ver también
- Dunkelflaute
Referencias
- ^ a b "California ISO - informes de energías renovables" . www.caiso.com .
- ^ Roberts, David (20 de marzo de 2018). "El mayor desafío de la energía solar se descubrió hace 10 años. Parece un pato" . Vox . Consultado el 20 de marzo de 2018 .
- ^ Grapa, Gregory. "California's Grid Geeks: aplanamiento de la 'curva de pato ' " . Green Biz . Consultado el 9 de mayo de 2021 .
- ^ a b c d Paul Denholm, Matthew O'Connell, Gregory Brinkman y Jennie Jorgenson. " Sobregeneración de energía solar en California: una guía de campo para el gráfico de patos " NREL / TP-6A20-65023. Laboratorio Nacional de Energías Renovables , noviembre de 2015
- ^ a b Wirfs-Brock, Jordania (2 de octubre de 2014). "Preguntas de IE: ¿Por qué California intenta decapitar al pato?" . Energía interior . Consultado el 29 de octubre de 2016 .
- ^ "Trazando el espectacular crecimiento solar de Hawaii" . El Colectivo de Energía . Consultado el 4 de febrero de 2015 .
- ^ "Paisaje de la red solar de Hawaii y la 'curva de Nessie ' " . 10 de febrero de 2014 . Consultado el 10 de enero de 2017 .
- ^ a b "Lo que nos dice la curva de pato sobre la gestión de una red verde" (PDF) . caiso.com . ISO de California . Consultado el 29 de abril de 2015 .
- ^ Lazarewicz, Matthew; Rojas, Alex (10 de junio de 2004). "Regulación de frecuencia de red mediante el reciclaje de energía eléctrica en volantes". Junta General de la Sociedad de Ingeniería Eléctrica . 2 : 2038–2042. doi : 10.1109 / PES.2004.1373235 . ISBN 0-7803-8465-2.
- ^ a b Lazar, Jim. "Enseñar al" pato "a volar" (PDF) . RAP . Consultado el 29 de abril de 2015 .
- ^ a b Vorrath, Sophie (30 de agosto de 2020). "Las tarifas solares se reformaron para favorecer las baterías, los vehículos eléctricos y los paneles orientados al oeste" . RenewEconomy .
igualar la "curva de pato solar". . instale baterías y paneles orientados al oeste, lo que ayuda a extender la generación solar hasta el pico de la tarde-noche.
- ^ Es hora de empezar a desperdiciar energía solar ” . Consultado el 31 de diciembre de 2020 .
- ^ Pyper, Julia (9 de mayo de 2019). "El transporte compartido eléctrico beneficia a la red y EVgo tiene los datos para demostrarlo" . www.greentechmedia.com . Archivado desde el original el 18 de octubre de 2020.
Al cargarse a la mitad del día, las flotas de LDV en la red de EVgo también ayudan a abordar la curva de pato, donde la carga neta del mediodía cae, impulsada por muchas inundaciones solares en la red.
- ^ "La curva del pato de California es real y más grande de lo esperado" . 3 de noviembre de 2016 . Consultado el 10 de enero de 2017 .
- ^ "Los datos de la EIA revelan la curva de pato real y creciente de California" . Consultado el 1 de diciembre de 2017 .
- ^ "Un mundo al revés" . The Economist . Consultado el 1 de diciembre de 2017 .
enlaces externos
- Almacenamiento de energía y la "curva de pato" de California