Aunque Japón ha experimentado un auge solar en los últimos cinco años, la preocupación constante por la estabilidad de su red eléctrica ha ralentizado la expansión de la energía eólica y solar dejando al país con objetivos de energía renovable por debajo de la media mundial. Pero un estudio independiente ha demostrado que existen soluciones técnicas que pueden ayudar a Japón a afrontar los retos de la transición hacia una energía limpia.
Actualmente, el gobierno japonés planea aumentar la participación de las energías renovables en el suministro de energía del país al 22% – 24% para el año 2030, pero según un estudio reciente de Agora Energiewende y el Instituto de Energía Renovable de Japón (REI), este objetivo está muy por debajo de su potencial real para 2030, que es de al menos el 40%. Como señala el estudio, Japón no sólo se ha convertido en uno de los mercados más dinámicos del mundo para la energía fotovoltaica, sino que su red eléctrica puede manejar volúmenes considerablemente mayores de energía eólica y solar de lo que se suponía anteriormente.
El estudio Agora-REI es el primer estudio independiente que examina cómo la creciente proporción de energías renovables afecta a la red eléctrica japonesa. El análisis fue preparado por Elia Grid International y GridLab, empresas consultoras especializadas en sistemas de energía.
Los resultados del estudio desactivan el argumento, frecuentemente escuchado en Japón, de que las características peculiares de la red eléctrica japonesa sólo permiten una pequeña cantidad de alimentación a partir de fuentes renovables variables. En nuestro análisis, analizamos las limitaciones de la red eléctrica japonesa y nos preguntamos: “¿Qué tecnologías pueden hacer frente a estos desafíos?”.
Dimitri Pescia, asociado senior de Agora Energiewende, explica: “El estudio identifica las tecnologías existentes que aún no se utilizan en Japón y que pueden aumentar en gran medida la proporción de energías renovables en su red eléctrica. La transición de Japón a la energía limpia puede ser más ambiciosa de lo que se prevé actualmente”.
Las energías renovables pueden contribuir a la estabilidad de la red
El cambio a las energías renovables en Japón plantea dos retos principales. En primer lugar, las frecuencias de la red en las partes oriental y occidental de la nación insular son de 50 y 60 Hz, respectivamente. Esto complica la coordinación de los sectores de la red, una capacidad que es especialmente importante para aumentar la alimentación de las energías renovables en un país donde las turbinas eólicas se encuentran principalmente en el este y las centrales de energía solar se encuentran principalmente en el oeste. Como la red eléctrica de Japón no está conectada con las redes de otros países, se excluye el equilibrio de carga mediante la importación y exportación de electricidad, y el suministro para la estabilidad de la red debe tener lugar dentro de un sistema eléctrico cerrado, teniendo en cuenta que la capacidad de generación de energía de Japón es igual a la de Alemania y Francia juntas.
“El sistema energético japonés es muy grande en sí mismo”, dice Pescia.
“El punto central para la estabilidad de la red es que las energías renovables son tan buenas para estabilizar las redes como las fuentes de energía convencionales”, dice Pescia. En consecuencia, a medida que las energías renovables aumentan y las fuentes de energía convencionales disminuyen, las primeras pueden asumir el papel de las segundas en la respuesta y estabilización de los cambios de frecuencia en la red eléctrica. Por ejemplo, algunos aerogeneradores y estaciones solares se pueden mantener desactivados para que se puedan encender rápidamente en caso de una pérdida repentina de frecuencia. Además existe una amplia gama de otras alternativas para equilibrar rápidamente la frecuencia sin la inercia de los generadores convencionales: sistemas de almacenamiento de baterías, convertidores de HVDC, volantes de inercia, gestión de la demanda para grandes consumidores de energía y el reequipamiento de antiguas centrales eléctricas.
La estabilidad de la red sigue estando garantizada con una alta proporción de energías renovables
Los autores del estudio compararon los efectos de una mayor proporción de energías renovables en la estabilidad de la red de Japón en dos escenarios. El primer escenario se basa en los objetivos del gobierno japonés, con una capacidad instalada de 64 GW de energía fotovoltaica y 10 GW de energía eólica. El segundo escenario supone una capacidad de 100 GW de energía fotovoltaica y 36 GW de energía eólica. El equipo de investigación simuló entonces la pérdida repentina de 1,5 GW de potencia de alimentación, que corresponde aproximadamente a la capacidad de dos centrales eléctricas de carbón. En ambos escenarios, la red se mantuvo estable, con una combinación de centrales eléctricas convencionales de reserva, turbinas eólicas y centrales solares que compensan suficientemente las pérdidas.
“Desde el punto de vista de la red, nada se opone a una mayor expansión de las energías renovables en Japón. El país se convirtió rápidamente en el mercado más dinámico para la energía fotovoltaica después de China. Esta tendencia no debe ser socavada por objetivos cautelosos de energía limpia. El gobierno japonés debería replantearse su estrategia de expansión. Para aumentar su cuota de energías renovables por encima de los objetivos actuales, Japón necesita una tecnología moderna de control de la red y un mecanismo de mercado no discriminatorio que agilice la alimentación de energía procedente de fuentes renovables. También necesita hacer que los datos de la red estén más fácilmente disponibles. En vista del acceso limitado a los datos de la red, nuestro estudio es especialmente relevante. La experiencia independiente puede ayudar a descubrir el potencial de la energía limpia”, señala Pescia.
26/Abril/2019
Janne Görlach
www.agora-energiewende.de
