Respecto a la historia de la energía solar autoproducida y autoconsumida en azoteas, en el pasado, las personas, las empresas e incluso los expertos solo pensaban en los aspectos de la producción de electricidad y los aspectos económicos y ambientales sin pensar nunca en los factores técnicos, la gestión y el funcionamiento de todo el sistema eléctrico.
El siguiente análisis proporcionará más razones por las que, en el período actual, los organismos de gestión estatales alientan a las personas a invertir y desarrollar la energía solar para uso propio y tienen derecho a elegir la forma de conexión a la red, pero sin comprar ni vender el exceso de producción eléctrica.
Estado actual de la energía solar en azoteas (RTSP) en Vietnam
Las estadísticas muestran que, hasta la fecha, la capacidad instalada de energía solar en azoteas (RTSP) es de aproximadamente 7660 MWAC, lo que representa más del 9% de la capacidad instalada total. La producción de RTSP representa casi el 4% de la producción eléctrica del sistema eléctrico nacional. Por consiguiente, este tipo de energía ahora representa una proporción significativa en el Sistema Eléctrico Nacional. En términos de capacidad instalada, las fuentes de RTSP tienen una proporción mayor que muchas otras fuentes de energía renovables, como la energía eólica y la energía de biomasa. La capacidad instalada de RTSP incluso supera la capacidad de las pequeñas centrales hidroeléctricas y las turbinas de gas, que solían representar una gran proporción en la estructura energética de Vietnam en el pasado.
En épocas de alto potencial de radiación, la capacidad de la energía solar fotovoltaica corre el riesgo de superar la capacidad de absorción de la red regional.
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| Proporción de la capacidad instalada de fuentes de energía renovables en el sistema eléctrico de Vietnam |
El desarrollo de la energía solar para satisfacer la demanda de electricidad limpia, utilizando fuentes de energía renovables (solar), con un gran potencial en Vietnam, es una tendencia inevitable. El Estado fomenta el desarrollo de la energía solar autoproducida y autoconsumida y ofrece a los consumidores la opción de conectarse a la red eléctrica. Sin embargo, en caso de conexión a la red (no incentivada por el momento), el excedente de producción se envía a la red a un precio de 0 VND.
La energía solar posee características únicas que deben considerarse durante el proceso de desarrollo, especialmente en la formulación de políticas y estrategias energéticas en general. En particular, el impacto de la energía solar en el funcionamiento del sistema eléctrico es un tema que debe evaluarse cuidadosamente, ya que afecta directamente su funcionamiento seguro.
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| Gráfico apilado de la capacidad de generación de energía renovable para un día operativo típico |
3 factores de las energías renovables que afectan negativamente el funcionamiento del sistema
Desde la perspectiva de los inversores en energías renovables, es obvio que todos ven las ventajas de las energías renovables, siendo la más directa que sólo invierten una vez y reducirán el coste mensual de la compra de electricidad a la compañía eléctrica, además de contribuir al objetivo de desarrollo verde y ayudar a proteger el medio ambiente.
Sin embargo, para garantizar un suministro eléctrico estable para los hogares que utilizan electricidad con inversión en energía solar en azoteas, es necesario tener en cuenta el funcionamiento de la energía solar en azoteas en el funcionamiento general de todo el sistema eléctrico, porque el sistema eléctrico nacional es un sistema interconectado a nivel nacional, comandado, regulado y operado de manera uniforme en todo el país.
Incertidumbre de la fuente de energía renovable
La energía solar es una fuente de electricidad que depende de la radiación solar y solo es efectiva durante las horas de sol. Por la noche, o durante las horas nubladas o lluviosas del día, la fuente de electricidad solar disminuye a niveles bajos o a cero.
Por lo tanto, para estabilizar el suministro eléctrico, es necesario invertir en fuentes de almacenamiento adecuadas. A pequeña escala, se trata del almacenamiento en baterías (actualmente su precio está bajando, pero aún es bastante elevado). A gran escala, se trata de fuentes de energía hidroeléctrica de bombeo o es necesario movilizar las fuentes de energía tradicionales (hidroeléctrica, térmica de carbón, turbinas de gas) para ajustar la demanda según la disponibilidad de energía solar.
Para los hogares y las fábricas que han invertido en energía solar, la incertidumbre de este tipo de energía es evidente. En días nublados y lluviosos, la capacidad de la energía solar se reduce significativamente y la electricidad debe adquirirse de la red eléctrica. Por la noche, cuando la demanda de electricidad es alta, se debe adquirir electricidad de la compañía eléctrica si no hay forma de almacenarla.
Por el contrario, en épocas de alta radiación solar, las fuentes de energía solar en azoteas generan una alta capacidad, lo cual beneficia a los inversores en energía solar en azoteas. Sin embargo, si en ese momento la capacidad de todo el sistema es baja, se generará un excedente y será necesario reducir la capacidad de generación de energía. La unidad de despacho del sistema eléctrico tiene ahora dos opciones: reducir la capacidad de las centrales eléctricas tradicionales o reducir la capacidad de las fuentes de energía renovables. Es evidente que elegir la primera opción es muy arriesgado, ya que al reducir las fuentes de energía controlables tradicionales, el sistema no tendrá suficiente para satisfacer la demanda ante fluctuaciones de las fuentes de energía solar en azoteas. Por lo tanto, la opción habitual e inevitable es reducir las fuentes de energía renovables.
En algunos países y territorios con un alto desarrollo de la energía solar (como Alemania, California, etc.), la situación de excedente provoca cortes frecuentes en las fuentes de energía renovable, lo que incrementa el costo operativo del sistema eléctrico y desperdicia recursos sociales. Cabe destacar que el exceso de capacidad en ciertas horas no implica un exceso de capacidad general del sistema eléctrico, ya que puede ocurrir lo siguiente: cuando se necesita la carga del sistema (por ejemplo, alta carga por la tarde), sigue habiendo escasez, pero cuando no se necesita (por ejemplo, al mediodía), hay exceso y es necesario cortar la carga.
Por lo tanto, el exceso de fuentes de energía renovables (como la energía eólica y la energía solar conectada a la red) tendrá consecuencias directas para las fuentes de energía renovables y las fuentes de energía tradicionales (también conocidas como energía de base). En concreto, en el caso de las fuentes de energía renovables (incluidas las renovables), el sobredesarrollo (insumo) provocará recortes de capacidad en épocas de excedentes debido a la baja demanda de electricidad (producción).
Las fuentes de energía tradicionales también se ven gravemente afectadas. Debido a la incertidumbre de la energía solar, el sistema eléctrico deberá movilizar regularmente fuentes de energía tradicionales controlables (hidroeléctrica, térmica) para operar de forma intermitente (con variaciones de potencia según la disponibilidad de energía solar). Esto no solo reduce la producción de estas fuentes (ya que no pueden funcionar con cargas altas de forma continua), sino que también daña los equipos (ya que deben ajustarse constantemente o arrancar y parar repetidamente).
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| El Estado fomenta el desarrollo de energía solar autoconsumible en azoteas (fuera de red) |
Dispersión de fuentes de energía renovables
La energía solar se distribuye a pequeña y muy pequeña escala. Esto es beneficioso porque la fuente de energía estará cerca de la carga. Idealmente, esta fuente de energía se utiliza directamente en la carga y no se transmite al sistema. Sin embargo, debido a las características inciertas de la energía solar mencionadas anteriormente, sin un sistema de almacenamiento adecuado, la energía solar por sí sola no es capaz de satisfacer las necesidades de un hogar normal, independientemente de la capacidad que se invierta. Un hogar normal necesitará usar electricidad tanto de día como de noche. Por la noche, al ponerse el sol, la demanda de electricidad para la vida diaria es aún mayor. En condiciones climáticas cada vez más severas, como los calurosos veranos o los fríos inviernos, la demanda de electricidad nocturna es aún mayor.
La descentralización de la energía solar también presenta desventajas. En concreto, la capacidad de recopilar datos y controlar el funcionamiento del sistema eléctrico es muy difícil. Como todos sabemos, el sistema eléctrico nacional es un sistema controlado y regulado centralmente, que opera desde grandes fuentes de energía, como la central hidroeléctrica Son La de 2400 MW, hasta fuentes solares de tan solo unas pocas decenas de kWp. Cada acción, desde encender y apagar una bombilla hasta poner en marcha grandes equipos industriales, afecta al equilibrio entre la oferta y la demanda de electricidad. Para equilibrar la capacidad del sistema eléctrico nacional, la unidad de despacho debe contar con un sistema que recopile datos de energía de todas las fuentes. En el caso de la energía solar, esto solo es posible con fuentes solares a gran escala, como las de parques industriales y grandes fábricas. En el caso de las fuentes solares a pequeña escala, a nivel doméstico, esto no es posible. La agencia de despacho solo podrá evaluar y pronosticar esta capacidad. Por supuesto, la previsión no puede ser completamente precisa, lo que dificulta la operación del sistema eléctrico en general. Eso sin mencionar que, si bien es posible recolectar o pronosticar la capacidad de energía solar, para responder con prontitud a los cambios en estas fuentes de energía renovables es necesario tener un sistema muy flexible y ese sistema costará dinero.
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| El costo del sistema eléctrico es muy alto cuando debe haber una fuente de respaldo constante para la energía renovable fluctuante. |
Equilibrio costoso del sistema debido a la energía solar
Los inversores en energía renovable solo se preocuparán por los costos de inversión e instalación del sistema de energía renovable específico, como: ¿Cuál es la capacidad de los paneles solares, cuál es la capacidad del inversor (el convertidor de la energía de CC de los paneles solares a la energía de CA del sistema de energía), cuál es el sistema de marco de soporte, está calificada la estructura portante del techo, están garantizadas las condiciones de prevención y lucha contra incendios, deberíamos invertir en un sistema de almacenamiento de baterías o no? ... Pero desde la perspectiva de la agencia de control del sistema de energía y los inversores de las centrales eléctricas tradicionales (energía hidroeléctrica, energía térmica a carbón, turbinas de gas), el desarrollo de la energía renovable genera una gran preocupación por el costo total del sistema.
Este costo surge de la necesidad de que las fuentes de energía tradicionales estén preparadas para afrontar la incertidumbre de las fuentes de energía solar. La unidad de despacho deberá mantener una cierta cantidad de fuentes de energía tradicionales operando en modo de espera o con baja capacidad de forma continua durante las horas de energía solar. Por lo tanto, debe pagar por que las fuentes de energía permanezcan en este estado, en lugar de pagar por la electricidad generada. En el mundo en general, y en Vietnam en particular, mantener este estado de preparación se considera un tipo de servicio: servicio auxiliar del sistema eléctrico. Este costo también se denomina costo del servicio auxiliar del sistema eléctrico y depende del nivel de volatilidad de las fuentes de energía renovables, como la energía solar. Cuanto más volátil sea la fuente de energía renovable, mayor será la escala del costo. Si, desde el punto de vista del cálculo, el costo debe calcularse para cada causa, entonces los inversores en fuentes de energía renovables en realidad tienen que pagar el costo para que el sistema mantenga el funcionamiento normal de las fuentes de energía renovables, manteniendo a la vez un suministro eléctrico estable.
Además de los costos de servicios auxiliares mencionados anteriormente, el sistema eléctrico también se ve afectado por el costo de oportunidad de las fuentes de energía y la red eléctrica. En concreto, con las fuentes de energía: la aparición de fuentes de energía como la energía solar en tejados ha compartido la presión de suministrar energía a las centrales eléctricas tradicionales, pero también ha reducido la producción de estas.
Para la red: El coste de oportunidad se da cuando aún se debe invertir en la red para suministrar electricidad a los clientes (por la noche o cuando el tiempo está nublado), pero no se puede vender electricidad durante el día. Si bien esto es inevitable, dado que la producción eléctrica de la compañía eléctrica disminuye mientras que la inversión se mantiene sin cambios, la tasa de inversión en la red aumentará y aún debe calcularse para todos los clientes.
Las características mencionadas de las energías renovables exigen cautela en su desarrollo para promover sus ventajas y minimizar sus desventajas. Las fuentes de energía renovables solo deben desarrollarse a un nivel de consumo inmediato en la carga. Su desarrollo masivo afectará gravemente el equilibrio entre la oferta y la demanda del sistema eléctrico, generando costos innecesarios.
Cada política tiene dos caras y depende de las condiciones específicas al momento de su emisión. Dada la naturaleza y las características de las energías renovables en las condiciones actuales, para las fuentes de energía renovable conectadas a la red, solo se debe fomentar la autoproducción y el autoconsumo de energía renovable, y no se debe incentivar (ni siquiera restringir) su generación en el sistema. La generación de energía renovable en el sistema no solo es incompatible con los criterios de "autoproducción y autoconsumo", sino que también genera costos adicionales para la operación del sistema eléctrico, como se analizó anteriormente.
Se observa que el mecanismo de políticas para la energía solar autoproducida y autoconsumida en azoteas ha sido investigado, calculado y consultado científicamente por los organismos de gestión, y garantiza numerosos objetivos del sistema eléctrico nacional. Sin embargo, inmediatamente después de la amplia consulta del proyecto de Decreto que regula el mecanismo para el desarrollo de la energía solar autoproducida y autoconsumida en azoteas, la opinión pública (incluso distorsionada e incitada) se centró únicamente en el aspecto del "precio cero", sin considerar la gestión y el funcionamiento general del sistema eléctrico nacional; sin apreciar los beneficios armoniosos entre las partes en el contexto actual, especialmente considerando únicamente la economía de mercado desde la perspectiva del inversor, y sin comprender claramente las desventajas e impactos negativos de la energía solar en azoteas en el sistema eléctrico y en todo el sistema socioeconómico.
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