El poder de la transmisión: cómo la modernización de la red favorece la integración de las energías renovables y la reducción de emisiones

La transmisión y la integración de las energías renovables son factores clave para reducir las emisiones de carbono y disminuir el costo de la generación de electricidad. El Estudio de Referencia de la Interconexión Occidental explora cómo los nuevos proyectos de transmisión y energías renovables pueden aportar beneficios económicos y contribuir a los objetivos nacionales de reducción de carbono.

Mediante la integración de diversos modelos de sistemas eléctricos, el Estudio de Referencia de la Interconexión Occidental evalúa múltiples escenarios de transmisión considerando indicadores económicos, de fiabilidad y de resiliencia para orientar las decisiones. Las conclusiones del estudio dejan en claro que una inversión considerable en infraestructuras de transmisión y proyectos de energía renovable es indispensable para alcanzar los objetivos de descarbonización. Mediante la modernización de la red de transporte y la incorporación de tecnologías renovables avanzadas e infraestructura de apoyo, la Interconexión Occidental puede atender la creciente demanda de energía, reducir las emisiones y mejorar la fiabilidad del sistema.

La Interconexión Occidental

La Interconexión Occidental es una red síncrona de amplia cobertura que se extiende desde el oeste de Canadá hasta Baja California en México, y hacia el este por las Montañas Rocosas hasta las Grandes Llanuras. Esta red interconectada permite que la electricidad se transmita de manera eficiente a largas distancias, mejorando la estabilidad y fiabilidad de la red en más de una docena de estados de EE.UU., como también en Columbia Británica y Alberta en Canadá.

Con la incorporación progresiva de más fuentes de energía renovable intermitentes, mantener la estabilidad y fiabilidad de la red resulta cada vez más complejo. Se necesitan importantes mejoras y ampliaciones en la infraestructura de transmisión para transportar eficientemente la energía renovable desde los sitios de generación remotos hasta los centros de carga urbanos, lo que requiere superar obstáculos normativos y de mercado que pueden ralentizar el proceso de integración.

En respuesta, el estudio evalúa cómo las inversiones en proyectos de transmisión y energías renovables pueden ayudar a atender las necesidades de modernización de la red y los objetivos futuros de descarbonización. Mediante el modelado de un escenario con alta generación de energías renovables para el 2030, el presenta un enfoque estratégico que beneficia a los consumidores, orienta la planificación regional y apoya la descarbonización, mientras se mantiene la fiabilidad del sistema.

El Estudio de Referencia de la Interconexión Occidental modela dos casos principales: El caso base, que refleja los planes actuales de la industria para el 2030, y el caso con alta penetración de renovables (Alta PR), que incorpora proyectos renovables futuros adicionales como plantas eólicas, solares y de almacenamiento de energía. El caso base utiliza el conjunto de datos de referencia (ADS, por sus siglas en inglés) para 2030 del Consejo de Coordinación de Electricidad del Oeste, que proporciona pronósticos de generación, transmisión y aumento de la carga. El caso de Alta PR agrega 12 importantes proyectos futuros de transmisión y el correspondiente desarrollo significativo de las energías renovables, facilitado por dichos proyectos de transmisión adicionales.

Estos escenarios se evalúan mediante el modelado de los costos de producción y del flujo de energía en corriente alterna (CA). El modelado de los costos de producción examina las operaciones por hora en toda la Interconexión Occidental para ofrecer información sobre las emisiones de CO2, la congestión de transmisión, los vertimientos de energías renovables y los costos generales del sistema. El análisis del flujo de energía en CA evalúa además la capacidad del sistema para hacer frente a contingencias interregionales críticas, lo que permite realizar estudios de fiabilidad detallados. Herramientas interactivas y bases de datos ayudan a visualizar y analizar el comportamiento del sistema en diferentes escenarios.

Hemos revisado en detalle este informe y, en el caso de Alta PR, hemos identificado específicamente ocho conclusiones fundamentales del estudio:

1. Cambio en el mix de generación: En el escenario de Alta PR, el 15% de la generación térmica fósil se sustituye por energía eólica y solar, gracias a la ampliación de la red de transmisión. Esta mayor capacidad de transmisión beneficia a regiones con una desarrollo significativo de las energías renovables y permite la distribución de energía limpia a zonas con nueva capacidad de renovables.

1. Potencial de reducción de carbono: El escenario de Alta PR logra una reducción del 73% en las emisiones de CO2 respecto de los niveles de 2005, con recortes más marcados en estados como Utah, Nevada, Wyoming, Colorado, Arizona y Nuevo México, donde las energías renovables sustituyen a las centrales de combustibles fósiles, de altas emisiones.
2. Impacto en las centrales de combustibles fósiles: Las centrales de combustibles fósiles, sobre todo las de carbón, experimentan un notable descenso (144 TWhr) en su generación en el escenario de Alta PR, con una reducción del 33% en el caso del carbón y del 12% en el del gas natural. Esta reducción de la capacidad provocará probablemente el cierre anticipado de algunas de estas plantas por sus mayores costos operativos y su menor frecuencia de uso. Este impacto se intensificaría con el despliegue de grandes sistemas de almacenamiento de energía. Aunque no se menciona explícitamente en el estudio, estos retiros de las centrales de combustibles fósiles y la reducción de su uso deberían alinearse con sus proyecciones de vida útil y requerirían una planificación más amplia de la gestión de activos en cartera para minimizar el riesgo de activos abandonados.
3. Almacenamiento de energía en baterías: El incremento en la participación de los sistemas de almacenamiento en baterías para dar respuesta de frecuencia en el escenario de Alta PR pone de relieve el papel fundamental de esta tecnología en crecimiento exponencial en el mantenimiento de la fiabilidad de la red en un sistema con una gran proporción de energías renovables.
4. Resiliencia del sistema: El escenario de Alta PR demuestra resiliencia frente a contingencias de gran impacto, lo que significa que la Interconexión Occidental puede mantenerse fiable y rentable con un mayor uso de energías renovables.
5. Cambios en las transferencias regionales de energía: En el escenario de Alta PR, California reduce su dependencia de las importaciones de energía del noroeste y se vuelca más hacia el suroeste. Este cambio aprovecha los nuevos recursos eólicos de Wyoming y Nuevo México, lo que aliviará la congestión de transmisión y optimizará los flujos de energía a través de corredores de transmisión esenciales.
6. Vertimiento de energías renovables: El vertimiento de energía eólica y solar aumenta en el escenario de Alta PR, especialmente en los meses de primavera, cuando la producción hidroeléctrica es alta y la demanda baja. Las opciones para minimizar estos vertimientos serían ampliar la capacidad de transmisión o incrementar la energía destinada al almacenamiento de larga duración. Sin estas soluciones, es probable que los vertimientos empeoren a medida que se incorporen más renovables a la red.
7. Ahorro de costos: El escenario de Alta PR reduce los costos operativos de generación en un 32%, aunque este análisis no considera el gasto de capital para nuevas infraestructuras de generación y transmisión, necesario para una evaluación económica completa y que no se abordó en este estudio.

Conclusión

Mejorar la red de transmisión con tecnologías renovables avanzadas e infraestructura de apoyo permitirá que la Interconexión Occidental atienda las crecientes necesidades energéticas, además de reducir las emisiones y mejorar la fiabilidad del sistema.

Al reconocer que la transición energética presenta retos, especialmente respecto a los vertimientos de energía renovable y el retiro de los combustibles fósiles, estos obstáculos pueden abordarse mediante planificación estratégica, innovación tecnológica y apoyo político. Cuanto antes se tomen medidas, mayores posibilidades tendremos de minimizar estos retos.

El futuro de una red eléctrica más limpia y resiliente está al alcance si seguimos invirtiendo en la infraestructura básica de generación y transmisión que lo hará posible. Comuníquese con nosotros para saber más sobre cómo nuestros expertos en transmisión e integración de energías renovables están marcando el rumbo.

Descubra más sobre nuestra experiencia en transmisión e integración

Libere el potencial de sus proyectos con nuestra experiencia inigualable en transmisión e integración. Nuestro equipo de profesionales experimentados se dedica a ofrecer soluciones innovadoras que impulsan la eficiencia y la fiabilidad.

• Wataynikaneyap: apoyando a las Primeras Naciones remotas con líneas de transmisión para un futuro mejor
• TransWest Express Transmission Project: transportando la energía eólica de Wyoming
• Estudio del sistema de puesta a tierra para una planta solar a escala de servicio público, Mesquite
• Llevando energía limpia, verde y respetuosa con el ambiente al mundo