Cómo afectará el eclipse solar al suministro eléctrico

El eclipse solar total de abril presentará un desafío único para los operadores de redes eléctricas debido a la disminución en la generación de energía solar.

Durante el eclipse solar total más reciente visible en los EE. UU., el 21 de agosto de 2017, los cielos se oscurecieron cuando la Luna cruzó frente al Sol. Bloqueó toda la luz solar, excepto la del anillo dorado visible alrededor de la forma de la Luna, llamado corona. No es sorprendente que la generación de energía solar en América del Norte se desplomara durante varias horas, desde el primer momento en que la Luna comenzó a oscurecer el Sol hasta que el disco solar volvió a aclararse.

El 8 de abril de 2024, otro eclipse solar total recorrerá los EE. UU., causando quizás una pérdida aún mayor de generación de energía solar. Aunque este será el segundo eclipse solar total visible en los EE. UU. en menos de siete años, estos eventos son poco comunes. Sin embargo, presentan un desafío único para los operadores de redes eléctricas.

Durante el eclipse solar total del 8 de abril de 2024, la trayectoria de totalidad en los EE. UU. continentales se extenderá desde Texas en el sur hasta Maine en el noreste. En el resto de Estados Unidos, Miami verá un eclipse parcial en el que se oscurecerá como máximo el 46% del disco solar. En Seattle, lejos de la trayectoria de la totalidad, la Luna cubrirá sólo un máximo del 20% del Sol . En el sur de Texas, donde la trayectoria de la totalidad cruza por primera vez hacia los EE. UU., el eclipse durará poco menos de tres horas, y la totalidad durará apenas 4 minutos y 27 segundos.

CRECIENTE DEPENDENCIA DE LA ENERGÍA SOLAR

La tendencia mundial hacia la energía renovable ha visto un aumento significativo en la generación de energía solar o fotovoltaica en la última década. La capacidad de generación de energía solar se duplicará en todo el mundo entre 2022 y 2028, y Estados Unidos ahora tiene la capacidad de generar tres veces más energía solar que en el momento del eclipse solar total de 2017.

El obstáculo más obvio para la generación de energía solar es la nubosidad. En un día nublado, la energía producida por los paneles solares cae entre un 10% y un 25% de su producción en un día soleado.

La red de transmisión de energía de América del Norte se divide en seis regiones principales . y más de 150 subredes locales y regionales. Los operadores del sistema eléctrico en cada red local equilibran continuamente la cantidad de producción de electricidad con la “carga” o la demanda de electricidad de los consumidores.

Los operadores del sistema pueden aprovechar la energía procedente de diversos mecanismos de generación de energía, como la solar, la eólica, la hidroeléctrica, el gas natural y el carbón. Las redes locales también pueden importar y exportar electricidad hacia y desde su red según sea necesario.

Los operadores de sistemas tienen modelos precisos para la cantidad de energía solar generada diariamente en los EE. UU., y estos modelos tienen en cuenta las partes del territorio continental de los EE. UU. que pueden tener cielos nublados. Al combinar la generación de energía solar con el almacenamiento en baterías, pueden acceder a la electricidad solar incluso cuando el sol no brilla, en días nublados o de noche.

Para planificar un eclipse, los operadores del sistema eléctrico deben calcular cuánto caerá la producción de energía y cuánta energía extraerán las personas de las reservas. El día del eclipse solar total de 2017, por ejemplo, la generación de energía solar en Estados Unidos cayó un 25% por debajo del promedio.

ENERGÍA RENOVABLE DURANTE LOS ECLIPSES

La energía solar no es el único tipo de generación de energía renovable que disminuye durante un eclipse. Como no hace tanto sol, las temperaturas a lo largo de la trayectoria del eclipse caen hasta 10 grados Fahrenheit (5,5 grados Celsius). Las temperaturas más bajas provocan velocidades del viento más lentas y una menor generación de energía eólica.

Durante el eclipse de agosto de 2017, la pérdida de generación de energía renovable ascendió a casi 6 gigavatios . Esto equivale al consumo de energía de 600 millones de bombillas LED o 4,5 millones de hogares .

Los operadores de la red compensaron planificando con anticipación y aumentando la generación de energía en plantas alimentadas con gas natural y carbón , que no dependen de la luz solar.

Durante la duración del eclipse, este aumento en el uso de energía no renovable generó aproximadamente 10 millones de libras de emisiones adicionales de dióxido de carbono. Esto equivale aproximadamente a las emisiones anuales de dióxido de carbono de 1.000 automóviles.

El 8 de abril, los ojos de todo Estados Unidos se volverán hacia arriba para vislumbrar el Sol eclipsado.

Gracias a la vigilancia de los operadores de la red eléctrica, las luces deberían permanecer encendidas y los observadores no tendrán que preocuparse por nada más que el impresionante espectáculo del cielo.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation . Lea el artículo original .

Investigadores malasios han demostrado que el uso de reflectores puede ser rentable aumentando la eficiencia energética de los paneles solares

Un equipo de la Universidad Multimedia de Malasia se ha centrado en la evaluación de la viabilidad económica de incorporar reflectores de espejo en sistemas fotovoltaicos. A través de un estudio detallado, los investigadores malasios han demostrado que el uso de reflectores puede ser económicamente factible en las condiciones climáticas específicas de Malasia, ofreciendo un incremento significativo en la eficiencia energética de los módulos solares.

La búsqueda de alternativas más eficientes y sostenibles para la generación de energía ha llevado a una exploración intensiva de la energía solar fotovoltaica. En este contexto, la optimización de la eficiencia de los módulos solares se convierte en un aspecto crucial. Los investigadores de la Universidad Multimedia de Malasia han explorado el potencial de los reflectores de espejo para aumentar el rendimiento energético de los sistemas fotovoltaicos, considerando las condiciones climáticas únicas de Malasia.

Metodología

El estudio se basó en el despliegue y análisis de un prototipo de sistema fotovoltaico equipado con reflectores de espejo. Este sistema se instaló en un sitio de tratamiento de aguas residuales en Malasia, compuesto por cuatro módulos solares con características específicas de eficiencia y potencia. Se realizaron pruebas comparativas entre febrero y abril de 2022, evaluando variables como la temperatura ambiente, la radiación solar y la velocidad del viento.

Resultados

Los resultados demostraron que el sistema fotovoltaico con reflectores superó significativamente al sistema de referencia sin reflectores. Se observó un aumento en la producción de energía fotovoltaica del 14,57%, y la eficiencia máxima alcanzada por el sistema equipado con reflectores fue del 25,5%, en comparación con el 22,7% del sistema de referencia.

La investigación destacó la relevancia del factor costo-efectividad (FCE) en el diseño de mejoras para sistemas fotovoltaicos. Los reflectores para aplicaciones fotovoltaicas mostraron un FCE de 0,955, indicando una viabilidad económica en el contexto de Malasia. Este estudio subraya la importancia de considerar parámetros específicos del clima y el entorno al implementar tecnologías de mejora en sistemas fotovoltaicos.

El estudio concluye que el uso de reflectores de espejo en sistemas fotovoltaicos es económicamente viable en Malasia, abogando por una investigación más profunda para optimizar el rendimiento de estas tecnologías. Los hallazgos representan un paso significativo hacia la mejora de la eficiencia energética y la sostenibilidad de la energía solar fotovoltaica en regiones con condiciones climáticas similares a las de Malasia.

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