En Parte 1 de nuestra serie sobre la propuesta de valor de la energía solar, analizamos un nuevo enfoque para valorar la energía fotovoltaica. Con este nuevo enfoque, es necesario cuantificar la generación diferida y evitada, así como los aumentos de capacidad de transmisión y distribución mediante la reducción de la carga máxima (PLR) y la capacidad efectiva de carga (ELCC), respectivamente. En la segunda parte, describiremos con más detalle los requisitos y los pasos necesarios para calcular estos valores.
Calcular correctamente el ELCC y el PLR
A pesar de su sencillo origen, el ELCC y el PLR pueden ser difíciles de calcular correctamente. Y dado que el ELCC y el PLR influyen significativamente en el valor calculado de la energía fotovoltaica distribuida (hasta un 25%.), no es de extrañar que sus valores reciban mucha atención.
Para calcular correctamente el ELCC y el PLR, hay que obtener datos de producción fotovoltaica sincronizados en el tiempo, es decir, la energía producida por un sistema fotovoltaico concreto en intervalos regulares. Los datos medidos netos no son suficientes, ya que no representan la producción fotovoltaica bruta. Sin embargo, incluso sin medir la producción fotovoltaica bruta, se puede calcular correctamente el ELCC y el PLR a partir de la producción fotovoltaica simulada con:
- datos de irradiación sincronizados en el tiempo; y
- Especificaciones del sistema fotovoltaico dentro del parque fotovoltaico existente (o previsto para el futuro).
La gran diferencia que puede existir entre el uso de datos de irradiancia sincronizados en el tiempo (por ejemplo Datos de SolarAnywhere), y los datos de irradiancia no sincronizados en el tiempo (por ejemplo TMY ) se ilustra en la Figura 1. Esta figura representa la carga de la compañía eléctrica y la producción fotovoltaica simulada de San Diego Gas and Electric (SDG&E) el 14 de septiembre de 2012, para sistemas fotovoltaicos idénticos (orientados al sur, con una inclinación de 30 grados). Durante las horas punta del año, las diferencias en la producción fotovoltaica simulada entre la producción sincronizada con el tiempo y la producción simulada no sincronizada con el tiempo dieron lugar a una diferencia del 30% en el ELCC calculado: 56% frente a 43%, respectivamente.
Sin embargo, el uso de los datos de irradiación sincronizados en el tiempo no permite calcular correctamente el ELCC y el PLR. La figura 1 también ilustra que existe una gran diferencia en la producción fotovoltaica entre un sistema fotovoltaico único y la flota fotovoltaica. A lo largo de un año, estas diferencias en la producción fotovoltaica simulada se traducen en una diferencia muy significativa en el ELCC calculado: un 47% para la flota de SDG&E frente a un 56% para un único sistema.
La necesidad de las especificaciones de la flota fotovoltaica
Dado que muy pocos sistemas fotovoltaicos, especialmente los residenciales, disponen de datos de medición de la producción fotovoltaica bruta, resulta de vital importancia obtener datos de las especificaciones fotovoltaicas para simular con precisión la producción fotovoltaica. A partir de estas simulaciones, pueden calcularse los valores representativos de la ELCC y la PLR de la energía fotovoltaica a nivel regional.
Los datos del sistema necesarios para una simulación precisa de la producción fotovoltaica incluyen la ubicación, el sombreado, la orientación, la inclinación, el tipo (fijo o de seguimiento), el modelo de módulo y el modelo de inversor. Afortunadamente, estos datos han sido captados por varios programas de incentivos solares, como el Iniciativa Solar de Californiay otras agencias energéticas y empresas de servicios públicos que utilizan herramientas de software como PowerClerk®.
PowerClerk permite introducir fácilmente los datos necesarios de las especificaciones del sistema en software de simulación avanzado. A partir de estas especificaciones del sistema y de los datos de irradiación sincronizados en el tiempo, puede calcularse la potencia de decenas o cientos de miles de sistemas fotovoltaicos individuales por horas o subhoras. A continuación, las simulaciones de potencia de los sistemas individuales se agregan en una representación de la flota. Así, hoy es posible simular con precisión la producción de la flota fotovoltaica en muchas zonas de alta penetración fotovoltaica, y a partir de ella encontrar el ELCC y el PLR de la fotovoltaica y, en última instancia, su propuesta de valor.
Una imagen más completa
Gracias a las técnicas y tecnologías descritas anteriormente, está empezando a desarrollarse el camino hacia una comprensión nueva y más detallada de la energía fotovoltaica, en la que los costes y beneficios de la energía fotovoltaica se valoran objetivamente y se comparan con sus nuevos compañeros, el grupo de recursos de generación de electricidad importantes.