En temas de implementación de energías renovables se menciona mucho la variabilidad de las fuentes renovables. Es común que se diga que no son funcionales o que son caras porque no siempre están presentes. Este hecho es tan cierto como que en la noche no brilla el sol, pero en la noche generalmente en temprano en la mañana o en el atardecer podemos sentir viento. Muchas veces, hemos mencionado este hecho y decimos que estas dos fuentes renovables son complementarias. Es decir, que cuando una no se manifiesta la otra si está presente y viceversa.
Recientemente, el equipo de trabajo de temas eólicos en el IE-UNAM publicó un estudio sobre la complementariedad de las disponibilidades de energías solar y eólica en la península de Yucatán [1]. En este estudio analizamos la complementariedad de la energía eólica marina y la solar fotovoltaica para satisfacer la demanda eléctrica de la península de Yucatán.
Para realizar este estudio se usaron datos meteorológicos entre 2016 y 2020. De lo más interesante es que se ha establecido una metodología para hacer este tipo de estudios en cualquier región de México y de América Latina. Usando datos Centro Europeo de Previsiones Meteorológicas, ERA5, que son datos abiertos, de hecho, es la quinta generación de este tipo de datos y han sido mejorados en los últimos años. Este conjunto de datos proporciona información horaria en una cuadrícula espacial de 0.25°x0.25° y temporal horaria. Los datos incluyen variables meteorológicas como la velocidad del viento, la radiación solar y la temperatura del aire a 2 m sobre el suelo. Con estos datos estimamos la producción de energía renovable, solar y eólica y podemos comprender comprender la dinámica del de la disponibilidad de la energía solar y viento para que mediante sistemas fotovoltaicos y generadores eólicos asegurar un suministro de energía consistente a lo largo del tiempo. En la parte estadística, primeramente se empleó el coeficiente de Spearman para evaluar la complementariedad temporal en diferentes escalas de tiempo: diaria, semanal y anual. Este enfoque asegura que se tenga una verdadera complementariedad. Enfatizo este punto, ya que la complementariedad se puede dar de manera estacional, es decir, que en invierno haya una fuente y en verano otra, pero no a escala diaria. Al incorporar estas tres escalas de tiempo se puede concluir que la combinación de ambas energías renovables ofrece una solución para la región.
También es importante mencionar que se utilizaron datos de reanálisis, es decir, un conjunto de datos meteorológicos que se produce combinando modelos numéricos con datos reales. Este proceso genera una reconstrucción coherente de las condiciones atmosféricas del pasado para con modelos de pronóstico poder predecir los comportamientos en el futuro.
Estos datos y los modelos desarrollados se pueden utilizar para planificar el desarrollo del sector energético, determinando las capacidades instaladas necesarias para satisfacer la demanda regional. En particular, para la península de Yucatán pudieron construir escenarios donde se satisficiera la demanda.
Uno para cubrir el 50 % de la demanda eléctrica de la península con 950.2 MW de solar fotovoltaica distribuida y descentralizada y 966.1 MW de eólica en mar abierto. Otro escenario analizado fue la cobertura de un 80 % de la demanda donde se requeriría de 1,520 MW de solar fotovoltaica distribuida y de 1,545 en mar abierto. En este estudio se muestra claramente como las fuentes renovables pueden ser complementarias y su implementación posible.
El equipo de trabajo del IER-UNAM está en posibilidades de realizar este tipo de estudios para las diferentes regiones del país o de América Latina, donde no se han realizado estos estudios y con ellos planear el futuro de la transición energética hacia las renovables en nuestras regiones.
[1] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544224038386
