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El auge de la energía solar distribuida en Europa

Explorando los beneficios y desafíos de los sistemas de energía solar para la energía local.

― 8 minilectura


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La energía renovable es un tema candente ahora, especialmente en Europa. Una parte importante de esta conversación involucra la energía solar, en particular los sistemas fotovoltaicos (PV) solares distribuidos. Estos sistemas son instalaciones más pequeñas que se pueden encontrar en techos, estacionamientos u otros lugares cerca de donde se usa la energía. Son diferentes de las grandes granjas solares centralizadas, que están conectadas a la red eléctrica de alta tensión.

En Europa, el potencial para la solar distribuida es enorme. A medida que aumenta la demanda de energía limpia, entender cómo la solar distribuida puede encajar en el sistema energético se vuelve crucial. Este artículo discutirá cómo la solar PV distribuida afecta los costos de electricidad, los beneficios que ofrece y su papel en el ecosistema energético más grande.

¿Qué es la Solar PV Distribuida?

Los sistemas de solar PV distribuida son instalaciones de energía solar a pequeña escala ubicadas cerca de donde se usará la energía. Esto puede ser en casas privadas, negocios o edificios comunitarios. A diferencia de las granjas solares a gran escala que generan grandes cantidades de energía y la envían a larga distancia, los sistemas distribuidos generan energía justo donde se necesita.

Hay varias ventajas de la solar distribuida. Primero, puede ayudar a reducir la presión sobre la red eléctrica. Cuando la energía se produce más cerca de donde se consume, se elimina la necesidad de transmitir electricidad a largas distancias, lo que reduce las pérdidas de energía en el proceso.

En segundo lugar, la solar distribuida suele ser más aceptada por el público en comparación con las grandes granjas solares. Muchas personas apoyan los paneles solares en los techos y los proyectos locales, ya que pueden brindar independencia energética y facturas de energía más bajas.

Beneficios de la Solar Distribuida

Ahorro de costos

Uno de los beneficios más significativos de la solar distribuida es su potencial para reducir los costos generales de energía. Aunque los costos iniciales de instalar paneles solares pueden ser altos, los ahorros a largo plazo pueden ser considerables. Al producir energía en el lugar, los propietarios de viviendas y negocios pueden reducir su dependencia de la electricidad de la red, lo que lleva a facturas de energía más bajas.

En un análisis detallado de diferentes escenarios energéticos en Europa, incorporar la solar PV distribuida resultó en una reducción de costos del sistema. En varios casos examinados, integrar la solar distribuida podría llevar a ahorros del 1.4% al 3.7%. Esta reducción de costos proviene principalmente de disminuir la necesidad de nuevas inversiones en la red eléctrica, ya que la generación solar en el lugar disminuye la necesidad de infraestructura costosa para entregar energía desde plantas centralizadas.

Autosuficiencia Energética

Otro aspecto importante de la solar distribuida es su capacidad para mejorar la autosuficiencia energética. En muchos casos, las regiones que utilizan solar distribuida pueden satisfacer un mayor porcentaje de sus necesidades energéticas a nivel local. Esto es especialmente beneficioso para áreas que enfrentan desafíos para conectarse a fuentes de energía centralizadas.

Por ejemplo, las ciudades con alta densidad poblacional pueden carecer de terreno para grandes proyectos energéticos, pero pueden beneficiarse de instalaciones solares en techos. Este cambio hacia la producción de energía local también puede hacer que las regiones sean menos vulnerables a las fluctuaciones de precios de energía y a interrupciones en el suministro.

Impacto Ambiental

La solar distribuida ayuda a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y apoya la transición a un sistema energético más limpio. Al generar electricidad a partir de fuentes renovables, disminuye la dependencia de combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural. Esto es esencial para cumplir con los objetivos climáticos y reducir la contaminación.

Además, cuanto más personas adopten la solar distribuida, más puede crear un ciclo de retroalimentación positiva. A medida que más individuos y empresas invierten en solar, puede incentivar más inversiones en otras tecnologías renovables, haciendo que todo el sistema sea más verde.

Desafíos de la Solar Distribuida

Si bien hay numerosos beneficios, también hay desafíos asociados con los sistemas de solar distribuida. Algunos de los problemas clave incluyen:

Costos Iniciales

Los costos iniciales de instalar paneles solares pueden ser una barrera para muchos propietarios de viviendas y negocios. Aunque los costos han disminuido significativamente en los últimos años, aún pueden presentar un desafío financiero para muchos. Afortunadamente, varias opciones de financiamiento e incentivos gubernamentales pueden ayudar a compensar estos costos.

Gestión de la Red

Integrar la solar distribuida en la red eléctrica existente puede crear complejidades. Los sistemas energéticos tradicionales están diseñados para un flujo unidireccional, donde la electricidad fluye de plantas de energía a gran escala a los consumidores. Con la solar distribuida, la energía puede fluir en ambas direcciones, especialmente cuando la energía excedente se devuelve a la red.

Este cambio requiere repensar cómo se gestiona la red y asegurarse de que los operadores puedan manejar la variabilidad de la producción de energía solar. Las tecnologías de redes inteligentes y las prácticas de gestión mejoradas son esenciales para maximizar el potencial de la solar distribuida mientras se mantiene la estabilidad de la red.

Políticas y Regulación

Las políticas gubernamentales juegan un papel vital en dar forma al futuro de la solar distribuida. Incentivos, subsidios y políticas de medición neta pueden alentar a individuos y negocios a adoptar la tecnología solar. Sin embargo, no todas las regiones tienen políticas de apoyo, lo que puede ralentizar el crecimiento de la solar distribuida.

Además, las regulaciones que gobiernan las tarifas para la electricidad devuelta a la red pueden variar ampliamente, afectando la viabilidad financiera de los sistemas de solar distribuida. Se necesitan esfuerzos coordinados tanto a nivel local como nacional para establecer políticas claras y de apoyo.

El Papel de la Solar Distribuida en el Sistema Energético

Modelado de Alta Resolución

Para evaluar el impacto de la solar distribuida en el sistema energético, es esencial analizar varios escenarios con modelos de alta resolución. Estos modelos pueden proporcionar información sobre cómo la solar distribuida interactúa con otras fuentes y tecnologías energéticas en un sistema altamente renovable.

Al modelar una red eléctrica europea con un alto grado de detalle, los investigadores pueden entender el comportamiento de la solar PV distribuida en varios momentos a lo largo del día y del año. Este análisis puede resaltar su contribución al suministro de energía general y los ahorros de costos.

Integración con Otras Tecnologías

La solar distribuida no opera de forma aislada. Su efectividad se expande cuando se integra con otras tecnologías, como sistemas de almacenamiento de energía, baterías, bombas de calor y vehículos eléctricos (EVs).

Cuando se combinan, estas tecnologías pueden mejorar la autosuficiencia energética y reducir costos. Por ejemplo, las baterías domésticas pueden almacenar energía excedente producida durante días soleados para usarla después cuando la demanda es alta, como por la tarde. Esta sinergia entre varias tecnologías optimiza el rendimiento y los beneficios de cada sistema.

Escenarios Acoplados por Sectores

Además de la generación eléctrica, la solar PV distribuida juega un papel en sistemas energéticos más amplios que incluyen calefacción, transporte y sectores industriales. Al incorporar tecnologías de calefacción y vehículos eléctricos en modelos energéticos, podemos crear escenarios acoplados por sectores que representen mejor el futuro del paisaje energético.

Estos escenarios muestran cómo la solar distribuida puede atender múltiples necesidades energéticas, llevando a estrategias más completas y efectivas para reducir emisiones de carbono. La interacción entre sectores revela el potencial de significativos ahorros de costos y eficiencias operativas cuando se consideran todas las partes del sistema energético.

Conclusión

Las perspectivas para la solar PV distribuida en Europa son prometedoras. Sus ventajas, incluidos los ahorros de costos, la mayor autosuficiencia energética y un impacto ambiental positivo, la convierten en un componente crucial del futuro del sistema energético.

Aunque quedan desafíos, una combinación de políticas de apoyo, avances tecnológicos y planificación estratégica puede ayudar a superar estos obstáculos. Al entender las interacciones entre la solar distribuida y otras tecnologías, podemos allanar el camino hacia un futuro energético más limpio y eficiente que beneficie tanto al medio ambiente como a los consumidores.

A medida que avanzamos, la inversión continua en investigación, tecnología y concienciación pública será esencial para maximizar el potencial de la solar distribuida y asegurar su integración en estrategias energéticas más amplias. El futuro de la energía es brillante, y la solar distribuida está lista para brillar.

Fuente original

Título: Distributed photovoltaics provides key benefits for a highly renewable European energy system

Resumen: Distributed solar photovoltaic (PV) systems are projected to be a key contributor to future energy landscape, but are often poorly represented in energy models due to their distributed nature. They have higher costs compared to utility PV, but offer additional advantages, e.g., in terms of social acceptance. Here, we model the European power network with a high spatial resolution of 181 nodes and a 2-hourly temporal resolution. We use a simplified model of distribution and transmission networks that allows the representation of power distribution losses and differentiates between utility and distributed generation and storage. Three scenarios, including a sector-coupled scenario with heating, transport, and industry are investigated. The results show that incorporating distributed solar PV leads to total system cost reduction in all scenarios (1.4% for power sector, 1.9-3.7% for sector-coupled). The achieved cost reductions primarily stem from demand peak reduction and lower distribution capacity requirements because of self-consumption from distributed solar. This also enhances self-sufficiency for countries. The role of distributed PV is noteworthy in the sector-coupled scenario and is helped by other distributed technologies including heat pumps and electric vehicle batteries.

Autores: Parisa Rahdan, Elisabeth Zeyen, Cristobal Gallego-Castillo, Marta Victoria

Última actualización: 2023-07-19 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2307.09872

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.09872

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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