Hibridación: casos destacados y retos

No es novedad decir que casi todos los proyectos nuevos en España se están concibiendo híbridos. La facilidad que la regulación da para el desarrollo de estos proyectos, añadiendo una nueva tecnología allá donde ya tenemos concedida una conexión, está provocando que la mayoría de sponsors ya diseñen los proyectos con ambas tecnologías (solar y eólica) y con la mente puesta para incorporar en un futuro no lejano almacenamiento. Pero veamos ahora, desde la perspectiva técnica, algunos puntos que deberemos tener en cuenta.

Como es bien conocido el recurso eólico es mucho más variable que el recurso solar. De esta forma, si bien la mayor parte de la península es apta para desarrollar una planta solar en términos del recurso solar, no sucede así con la eólica. Será más sencillo encontrar una planta eólica en operación (o proyecto) ubicado en una zona con buen recurso eólico al que luego se le ubicará un proyecto solar. Aquí habrá que tener en cuenta los parques eólicos ubicados en crestas donde si se hibrida una planta solar deberán estar fuera de esa área (siempre procurando no distanciarse más de 10 km que es lo máximo permitido para considerar dos plantas como híbridas).  También vemos plantas solares a las que se le quiere hibridar un proyecto eólico pero es menos común y suelen ser parques con pocas turbinas.

Cuando queremos hibridar un proyecto, lo primero que hemos de hacer desde la perspectiva técnica es ver la distribución horaria de la producción eólica y solar, cómo ‘casan’ ambas tecnologías. Esto nos ayudará a dimensionar el tamaño de los proyectos. La buena noticia, que en España la energía solar y eólica suelen combinar bien: tenemos mayor producción eólica de noche y en invierno. En el ejemplo adjunto podemos ver un esquema similar al comentado.

Se puede ver cómo la producción eólica disminuye durante el día para volver a aumentar durante la noche. Además, en este caso hay un requerimiento de entrega de energía. Hay que tener en cuenta que en algunos momentos será necesario aplicar un curtailment debido a que vamos a estar generando más energía de la que podemos verter en la red. Deberemos estimar con precisión esa cantidad para poder optimizar el proyecto y no instalar más potencia de la que nuestro modelo de negocio soporte.

Ahora veremos algunos aspectos a tener en cuenta cuando diseñemos un proyecto híbrido eólico y solar.

Una primera ventaja de un proyecto híbrido es que vamos a aprovechar infraestructuras así como, en algunos casos, una misma superficie.

Como hemos dicho el recurso eólico es más variable de manera que deberemos ubicar las turbinas en primer lugar buscando las ubicaciones con mayor recurso. Después ubicaríamos las placas solares. En función de nuestro diseño (sobre todo si las placas solares están muy cerca de las turbinas) debemos evaluar dos impactos que, aunque pequeños, no podemos despreciar a la hora de estimar el P50 de nuestro proyecto híbrido. Las turbinas (esencialmente las torres, puesto que el impacto de las palas es despreciable) harán cierto sombreado sobre los paneles que habrá que estimar para calcular la pérdida correspondiente. Una segunda afectación, aunque menor, es el posible efecto de los paneles sobre la rugosidad del terreno y el consiguiente impacto sobre el recurso eólico (en general aumentando la turbulencia). Si el impacto del sombreado es pequeño, el impacto en recurso es despreciable en la mayoría de casos, especialmente teniendo en cuanta la cada vez mayor altura de buje de las turbinas.

Una vez estimada la producción solar y eólica (debemos tener la producción anual horaria estimada) deberemos estimar la producción neta del proyecto de forma conjunta. Aquí recordar de nuevo el curtailment que debemos aplicar y también la degradación de las placas, que hará disminuir año a año a producción de la planta fotooltaica. Esta pérdida del conjunto por degradación puede ser compensada, al menos parcialmente, disminuyendo el curtailment. Todo esto hay que calcularlo con el máximo detalle.

Por último, hemos de tener en cuenta el portfolio benefit. Para los que no conozcan este concepto, es algo sencillo. Como todo el mundo sabe, las estimaciones de producción tienen siempre una incertidumbre asociada. Estos parámetros son clave para la estructura del financiamiento. En un proyecto híbrido vamos a tener también una incertidumbre asociada a cada tecnología así como al combinado. Sin embargo, el hecho de combinar dos tecnologías nos puede resultar beneficioso a nivel de incertidumbre. El motivo es  que la probabilidad que un año sea malo en producción eólica y a  la vez sea malo en producción solar es más baja que el mismo efecto en una sola tecnología. De esta forma las incertidumbres van a compensarse de la misma manera que se compensan cuando se analizan varios proyectos con la misma tecnología alejados entre sí y con características climáticas distintas.

Así pues, se nos abren un montón de posibilidades con los proyectos híbridos, a la vez que una serie de retos técnicos asociados que, como toda nueva tecnología, se irán superando a lo largo del tiempo.