El impacto de la Variabilidad Climática en el sistema eléctrico de GB. – La red social

Correo electrónico: h.bloomfield@pgr.reading.ac.uk

Bloomfield et al., 2016. Cuantificación de la creciente sensibilidad de los sistemas de energía a la variabilidad climática. Ver artículo publicado.

Dentro del sistema de energía de Gran Bretaña (GB), hay una cantidad rápidamente creciente de generación a partir de energías renovables, como la energía eólica y solar, que dependen del clima. Una mayor proporción de generación dependiente del clima requerirá una mayor comprensión del impacto de la variabilidad climática en el sistema de energía.

blog1

Figura 1: Capacidad instalada pronosticada del escenario National Grid Gone Green. Fuente: Escenarios de energía futura de National Grid (2015).

La investigación actual sobre el impacto de la variabilidad climática en el sistema de energía GB está en curso por parte de científicos del clima y modeladores del sistema de energía. El enfoque de la investigación climática está en los componentes del sistema de energía impulsados ​​por el clima, como el impacto de la variabilidad climática en la generación de energía eólica. Estos estudios tienden a incluir un conocimiento limitado de la impactos en todo el sistema de la variabilidad climática. La investigación de los modeladores de sistemas de potencia se centra en la representación precisa del sistema de potencia GB. En este tipo de estudio se puede utilizar una cantidad limitada de datos meteorológicos (generalmente de 1 a 10 años) debido a la complejidad de los modelos del sistema eléctrico.

El objetivo de este proyecto es cerrar la brecha entre estos dos grupos de investigación, mediante la comprensión del impacto de la variabilidad climática en todo el sistema eléctrico de GB. En este proyecto, los registros de varias décadas del reanálisis MERRA* se combinan con una representación simple del sistema de energía de GB, cuyos componentes dependientes del clima son la demanda de electricidad y la producción de energía eólica. Se analizan múltiples escenarios para los sistemas de energía GB, incluidos 0 GW, 15 GW, 30 GW y 45 GW de capacidad de energía eólica instalada en el sistema.

Este estudio caracteriza el impacto de la variabilidad climática interanual en múltiples aspectos del sistema de energía de GB (incluida la generación de carbón, gas y nuclear) utilizando un marco de curva de duración de carga. Una curva de duración de la carga se puede considerar como una distribución de frecuencia acumulada de la carga del sistema de potencia. La carga puede ser la demanda del sistema de energía (es decir, el escenario SIN VIENTO) o la demanda menos la energía eólica (es decir, los escenarios BAJO, MEDIO y ALTO).

La introducción de capacidad de energía eólica adicional aumenta en gran medida la variabilidad año tras año en la oportunidad de operación para los generadores convencionales, esto es particularmente evidente para las plantas de carga base (es decir, las plantas de energía nuclear). El impacto de las variaciones climáticas interanuales en todo el sistema eléctrico debido al nivel actual de instalación de parques eólicos ha duplicado aproximadamente la exposición del sector eléctrico de GB a la variabilidad climática interanual. Esto se muestra en la Figura 2, ya que la dispersión entre las curvas roja y azul (del escenario BAJO) es el doble que la de las curvas negras (el escenario SIN VIENTO).

blog2

Figura 2: Curvas de duración de carga para el escenario SIN VIENTO y BAJO en negro y gris respectivamente. Los dos años más extremos del escenario BAJO son 1990 y 2010, representados en rojo y azul respectivamente. Las líneas discontinuas verticales muestran el porcentaje de tiempo que se requiere para operar la planta de carga base (91 %) y la planta de pico (7 %).

Este trabajo ha demostrado que a medida que aumenta la cantidad de capacidad de energía eólica instalada en el sistema eléctrico, se reduce la cantidad total de energía requerida de otros generadores (carbón, gas, nuclear). Por lo tanto, la energía eólica contribuye a descarbonizar el sistema de energía, sin embargo, la reducción es particularmente pronunciada para las plantas que operan como carga base en lugar de plantas pico (es decir, generación alimentada con petróleo) donde se observa un aumento en la producción requerida.

Este estudio se suma a la literatura que sugiere que la comunidad de modelado de sistemas de energía debería comenzar a adoptar un enfoque más sólido para su tratamiento de los datos meteorológicos y climáticos mediante la incorporación de una gama más amplia de variabilidad climática.

Para obtener más información, comuníquese con el autor para obtener una copia del artículo con los detalles de este trabajo: Cuantificación de la creciente sensibilidad del sistema eléctrico a la variabilidad climática (enviado a ERL).

* Un conjunto de datos de reanálisis es un método científico para desarrollar un registro de cómo el tiempo y el clima están cambiando con el tiempo. En él, las observaciones se combinan con un modelo numérico para generar una estimación sintetizada del estado del sistema climático.

Deja un comentario