En el verano y principios del otoño de 2020, grandes incendios forestales arrasaron partes del norte de California, quemaron más de 1 millón de acres y produjeron espesas capas de humo que cubrieron grandes partes del estado. Aunque 2020 fue un año único en las últimas décadas, en términos de superficie quemada, los grandes incendios forestales y las temporadas de incendios más largas son cada vez más comunes con el cambio climático. Las espesas capas de humo en la atmósfera pueden atenuar significativamente la radiación solar que llega a los paneles solares, y reducir significativamente la electricidad generada a partir de esos paneles. La actividad de los incendios forestales ha ido en aumento durante las últimas décadas en Estados Unidos, y también ha aumentado la importancia de considerar los efectos de los incendios forestales en la calidad del aire y la generación solar. En este estudio, se cuantifica el impacto potencial de los incendios forestales en la red eléctrica de California. Específicamente, se estudian los impactos bajo tres escenarios diferentes de incendios forestales – un escenario «sin incendios forestales» y dos escenarios específicos de incendios forestales, «incendios forestales 2020» e «incendios forestales reforzados». A continuación, se combinan cada uno de los escenarios con dos años de infraestructura de energía solar, uno correspondiente a los niveles actuales de despliegue solar y otro correspondiente al futuro. El análisis sugiere que los incendios forestales pueden atenuar significativamente la radiación solar tanto a corta distancia a sotavento como lejos de las fuentes de emisión. La generación fotovoltaica mensual disminuyó en un 7,7% con los niveles actuales de despliegue solar, con posibles reducciones adicionales del 0,4% y el 1,3% en los escenarios de incendios forestales intensificados y mayor despliegue fotovoltaico. Aunque el impacto de los incendios forestales en la generación fotovoltaica es relativamente pequeño (~10% de reducción, con la fotovoltaica representando el 36% de la capacidad total instalada en 2036), no es insignificante. El análisis sugiere que el impacto de los incendios forestales en las necesidades de reservas es mucho más pronunciado. El escenario de incendios forestales de 2020 y el escenario de incendios forestales intensificados provocan un aumento de las necesidades mensuales de reservas del 53% y el 64%, respectivamente. Estos niveles de reducción de la generación fotovoltaica y de aumento de las necesidades de reserva podrían aumentar el precio medio de la electricidad en el futuro si se repitiera una situación de incendios forestales similar a la de 2020. También es de esperar que se produzca un impacto mucho mayor en la volatilidad de los precios.

Aunque el análisis tiene un alcance limitado y el estudio sólo tiene en cuenta algunos de los muchos factores que pueden afectar a la generación fotovoltaica y a los mercados eléctricos, hay claros indicios de que el humo de los incendios forestales es un factor importante que debe tenerse muy en cuenta y analizarse a la hora de planificar la futura red. Los incendios forestales tienen una influencia sustancial en la carga de aerosoles atmosféricos y en la radiación solar, puesto que cantidades significativas de aerosoles de humo emitidos por la actividad de los incendios forestales pueden atenuar la radiación solar por absorción y dispersión. Este efecto afecta directamente a la generación de energía solar durante los episodios de incendios. Esta reducción sustancial de la disponibilidad de recursos solares podría introducir incertidumbres y aumentar las vulnerabilidades del mercado de la energía solar. A medida que aumenta la actividad de los incendios forestales, resulta cada vez más crucial comprender el impacto sobre la disponibilidad de energía solar y las necesidades de reserva, especialmente en escenarios de modelización de alta penetración de la energía solar. Por lo tanto, la estimación precisa del impacto de los incendios forestales es necesaria para tomar decisiones informadas sobre la planificación de las reservas, la programación de la generación y las inversiones en confiabilidad. El objetivo de este proyecto es cuantificar el impacto de los cambios provocados por los incendios forestales en la carga de aerosoles atmosféricos y, por tanto, en la disponibilidad de energía solar, los servicios auxiliares y los precios de mercado de la energía. Esta evaluación incluye tanto un análisis histórico como una estimación de la disponibilidad futura de recursos solares bajo diferentes escenarios de incendios forestales y penetración solar. Se espera que el estudio del impacto de los incendios forestales en la generación solar, la reserva y los precios de la energía proporcione información útil a los operadores del sistema.

El informe examina en detalle cómo los incendios forestales afectan la generación de energía solar, las reservas energéticas y los precios de la energía. El estudio reveló que los incendios forestales tienen un impacto significativo en la generación solar al reducir la producción debido a la obstrucción de la radiación solar y el daño a las instalaciones. Esto, a su vez, puede aumentar la demanda de energía de respaldo y, en consecuencia, elevar los precios de la energía, lo que plantea desafíos importantes para la gestión de la red eléctrica y la sostenibilidad energética en áreas propensas a incendios forestales.

Para leer más ingrese a:

https://www.nrel.gov/research/publications.html

https://www.nrel.gov/docs/fy23osti/86640.pdf