Los incendios forestales disminuyeron la luz solar total en septiembre de 2020 hasta en un 20%, lo que supone un riesgo para la producción de las plantas fotovoltaicas

La preparación ante las catástrofes, es decir, la comprensión y la mitigación de las pérdidas debidas al viento, el granizo y los incendios, es ahora un tema de actualidad en el sector solar. Solo en Estados Unidos, en 2020, la NOAA registró 22 desastres distintos que superaron los 1.000 millones de dólares cada uno en daños. La cifra supera el récord anterior de 16, establecido en 2011 y 2017. En este artículo, echamos un vistazo a la disponibilidad solar en 2020 en Sudamérica y Europa, basándonos en los datos de SolarAnywhere® obtenidos por satélite. También analizamos en profundidad el impacto del humo de los incendios forestales en Norteamérica, que sugiere que los incendios forestales ahora suponen un riesgo de producción para determinadas centrales eléctricas.

América del Sur

Chile y Argentina tuvieron un 2020 soleado. La insolación fue un 5% o más por encima de la media, dependiendo del lugar. Las observaciones de los impactos de los aerosoles en Brasil apoyan otras pruebas de los graves incendios forestales que se produjeron allí. Según los organismos gubernamentales brasileños, el número de incendios forestales alcanzó un máximo decenal.

Europa

En el norte de Europa todo era sol. Los sistemas solares de algunas zonas del Reino Unido, Alemania y Francia recibieron un 5% o más de luz solar (GHI anual) de lo habitual. Italia también tuvo un buen año de generación solar. Portugal y España no fueron tan afortunados y terminaron el año un poco por debajo de la media. Las desviaciones positivas del año se vieron favorecidas por un primer semestre excepcionalmente soleado (enero-junio de 2020). Como escribimos el año pasado, las desviaciones se debieron a la reducción de la nubosidad y, en menor medida, a la reducción de los aerosoles relacionada con COVID-19.

América del Norte

En EE.UU., la insolación global estuvo un poco por debajo de la media en el sureste, lo que puede ser una buena noticia para los propietarios que pueden atribuir un descenso de la producción al clima. Por el contrario, los propietarios de instalaciones solares de Minnesota y Maine tuvieron un año relativamente bueno.

Gran parte del Oeste, incluidos Nevada y Arizona, disfrutaron de una insolación entre un 2 y un 5% superior a la media. En California, Oregón, Washington y Colorado, las regiones más afectadas por los incendios forestales terminaron el año con un porcentaje inferior a la media. Sin embargo, hay que tener en cuenta que el impacto total de los incendios forestales en la generación solar fue mayor que el descrito en estas visualizaciones, ya que los aerosoles afectan de forma desproporcionada a la irradiación directa. El efecto es especialmente notable en los sistemas fotovoltaicos de seguimiento, ya que se benefician más del DNI que los sistemas de inclinación fija.

El impacto del humo de los incendios forestales en los recursos solares

El año 2020 fue la temporada de incendios forestales más activa de la historia reciente en Oregón, California y Washington, según las hectáreas quemadas y las detecciones de incendios. Las partículas de humo, y en general los aerosoles en la atmósfera, disminuyen la radiación solar disponible para la generación de energía solar.

Un estudio reciente realizado en la región del Operador del Sistema Independiente de California (CAISO, por sus siglas en inglés) reveló que la generación de energía solar durante las dos primeras semanas de septiembre de 2020 -momento en el que California se vio muy afectada por el humo de los incendios forestales- seredujo en un 13,4% con respecto al año anterior, a pesar del aumento de la capacidad total del sistema. Los modelizadores climáticos llevan tiempo proyectando que unas condiciones más cálidas y secas probablemente causarán un aumento de la actividad de los incendios en todo Estados Unidos en las próximas décadas1.

Un nuevo análisis de Clean Power Research cuantifica el impacto del humo de los incendios forestales en la generación de energía solar. Cuando los incendios forestales de Norteamérica alcanzaron su punto máximo en septiembre de 2020, los aerosoles redujeron visiblemente la luz solar en gran parte de la región. De hecho, la luz solar total (GHI) para el mes disminuyó en un asombroso 20% en algunos lugares, como se ilustra en el siguiente mapa. Esto incluye el Valle Central de California y partes de la cuenca del río Columbia (incluyendo Portland y Bend) que fueron los más afectados por el humo.

Comparación de los datos de sombreado del horizonte lejano de SolarAnywhere y PVGIS

Los incendios forestales continuaron hasta octubre. En Colorado, la nieve de octubre frenó, pero no pudo detener, las llamas. Colorado sufrió los tres mayores incendios de la historia del estado.

Hito de 2020: En algunos lugares, el humo de los incendios forestales superó el impacto anual de las nubes

La modelización de la insolación directa normal de cielo despejado (DNI), la luz solar directa en un día sin nubes, ilustra la duración y la gravedad de la temporada de incendios forestales. El impacto de la temporada de incendios forestales de 2020 sobre la insolación fue más del doble que el de cualquier año anterior estudiado (hasta 2001) para localidades del Valle Central de California y el norte de Colorado.

Comparación de los datos de sombreado del horizonte lejano de SolarAnywhere y PVGIS

La modelización de series temporales de un sistema fotovoltaico de seguimiento situado en el Valle Central de California muestra que las desviaciones de agosto a octubre de 2020 ascendieron a un total de -122 MWh/MW-DC, lo que equivale a un -5,8% de la producción energética del año típico. 2020 fue el peor año registrado (desde 2001) para la producción de energía fotovoltaica de seguimiento en esta ubicación.

La suciedad provocada por las cenizas y, en general, por el aumento de las partículas, fue probablemente un lastre adicional para el rendimiento. El NREL ha descubierto que las partículas (es decir, PM10 y PM2,5) están muy relacionadas con la suciedad.

El análisis indica que hemos superado un hito sombrío en 2020: En algunos lugares, el impacto anual del humo de los incendios forestales superó al de las nubes o al de lo que normalmente podría llamarse meteorología al estudiar la variabilidad solar. La implicación es que los incendios forestales ahora impulsan el riesgo de producción de ciertas centrales eléctricas. Además, las evaluaciones del riesgo climático de los activos solares pueden incluir posibles cambios en el recurso solar.

Sobre este análisis

La versión 3.5 de SolarAnywhere, que se está probando en el momento de publicar este artículo, incorpora datos de aerosol de alta resolución para modelizar mejor los eventos de aerosol, como el humo. El análisis completo de los impactos de los incendios forestales y la validación de las actualizaciones de la V3.5 están previstos para su publicación a finales de este año.

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Mapa de desviación solar: América del Norte

Comparación de los datos de sombreado del horizonte lejano de SolarAnywhere y PVGIS

Mapas de desviación solar: América del Sur

Comparación de los datos de sombreado del horizonte lejano de SolarAnywhere y PVGIS
Comparación de los datos de sombreado del horizonte lejano de SolarAnywhere y PVGIS

Mapa de desviación solar: Europa

Comparación de los datos de sombreado del horizonte lejano de SolarAnywhere y PVGIS

1Jolly, M. et al, (2015, 14 de julio) "Variaciones inducidas por el clima en el peligro global de incendios forestales desde 1979 hasta 2013". Nature Communications, (6) 7537.