La energía fotovoltaica y eólica se caracterizan por ser intermitentes y variables –solo pueden generar energía cuando existe irradiación solar o viento– por consecuencia, para instalaciones autónomas se requiere un sistema de almacenamiento de energía que permita asegurar abastecimiento continuo.
Sin esta capacidad de almacenamiento, incluso bajo el escenario donde la mayor parte del mundo despliegue grandes proyectos solares y eólicos, ambas fuentes de energía no podrían alimentar una red sin la ayuda de combustibles fósiles.
En el caso de la energía fotovoltaica, en 2012, el Operador de Sistema Independiente de Energía de California (CAISO) elaboró una gráfica, hoy conocida como la “Curva de Pato”. Ésta demuestra los problemas que conlleva la integración masiva de la energía fotovoltaica en la red eléctrica.
La “Curva de Pato” es una paradoja que revela la diferencia en la demanda de electricidad y la cantidad de energía solar disponible a lo largo de un día.
Es decir, cuando más energía solar se genera, menos se consume, lo que inunda de energía al mercado eléctrico en el día. A su vez, cuando la demanda de electricidad alcanza su punto máximo por la noche, el sistema fotovoltaico ya no puede producir energía.
La planeación y producción de energía de respaldo con fuentes convencionales, para compensar la intermitencia y variabilidad, tiene cierta complejidad. Por ello, este argumento ha sido utilizado como detractor del despliegue de las energías limpias durante la última década.
No obstante, esta situación está cambiando rápidamente. Con la llegada de gran cantidad de tecnologías enfocadas en el almacenamiento de energía como las pilas de Ion de Litio y las baterías de Gel, el mercado eléctrico renovable se está revolucionando.
Imagen de archivo de IRENA
Más aún, hoy estamos observando una nueva tendencia donde el mundo comienza a ver en la producción de hidrógeno verde, la oportunidad de otorgarle una mayor flexibilidad, seguridad, diversificación y capacidad de almacenamiento a la red energética. Así como una amplia gama de recursos y productos no contaminantes.
Una de las mayores ventajas del hidrógeno es su capacidad de fusionar a las nuevas tecnologías verdes, como los paneles solares y las turbinas eólicas, con tecnologías tradicionales como los motores de combustión interna, para así configurar sistemas energéticos híbridos seguros y confiables con emisiones de carbono cero.
A través de un proceso conocido como hidrolisis – donde se aplica corriente eléctrica al agua para separar el hidrógeno del oxígeno– las plantas eólicas y solares pueden producir hidrogeno verde. Posteriormente, pueden utilizarlo para alimentar un motor de combustión interna o una celda de combustible que permita compensar la intermitencia y la variabilidad.
En la actualidad, los costos de implementación y producción del hidrógeno verde aún son altos. Sin embargo, la Agencia Internacional de Energía vislumbra que para el 2030, los costos de producir hidrógeno a partir de electricidad renovable podrían disminuir 30 por ciento.
En cuanto a su viabilidad, la fusión de la tecnología del hidrógeno con Energías Renovables ha probado ser exitoso en diversas partes del mundo desde el 2004. Un ejemplo fue la isla Utsira de Noruega, la cual se convirtió en el hogar de la primera planta de energía eólica e hidrógeno combinada a gran escala del mundo. Dicho sistema abastecía de electricidad a 10 hogares.
Hoy en día, el Asian Renewable Energy Hub, en Pilbara, Australia Occidental, es uno de los proyectos de producción de hidrógeno verde más grande del mundo. Instalará una serie de plantas eólicas y fotovoltaicas con electrolizadores que alcanzará una capacidad instalada total de 14GW.
Gracias al avance tecnológico y al interés internacional que está generando la adopción del hidrógeno verde, se espera que, en las próximas décadas, sea una solución asequible a la variabilidad e intermitencia de las Energías Renovables. Y con ello, demos vida a la red energética del futuro que nos permita cumplir con la apremiante tarea de mitigar el calentamiento global.
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