La conexión a la red de energía de gran escala ha emergido como un cuello de botella para la integración de energías renovables como la eólica, solar y el almacenamiento, pero este desafío ha sido poco estudiado debido a la escasez de datos. En respuesta, se han creado y analizado dos conjuntos de datos novedosos con más de 38.000 observaciones a nivel de proyecto, proporcionando nueva información que documenta los desafíos de interconexión en los Estados Unidos. Las solicitudes activas de conexión a la red superan por más del doble la capacidad total instalada de la flota de plantas de energía en EE. UU. (2.600 frente a 1.280 GW). El tiempo necesario para asegurar una conexión ha aumentado un 70% en la última década, y las tasas de retiro siguen siendo elevadas, alcanzando hasta el 80%, lo que sugiere la existencia de un sistema de transmisión restringido que pone en riesgo los objetivos de transición energética. Las amplias distribuciones de los costos de interconexión reflejan la incertidumbre inherente al proceso. Las solicitudes que implican grandes actualizaciones de transmisión tienden a ser retiradas. Estos hallazgos subrayan la necesidad de reformas en el proceso de interconexión, la vinculación más estrecha entre la planificación de transmisión a largo plazo y los procesos de interconexión a nivel de proyecto, así como una mayor transparencia en los resultados de dicho proceso.
A nivel mundial, se espera que el despliegue rápido y a gran escala de plantas de energía eólica y solar sea un pilar clave para alcanzar las emisiones netas cero de CO2 a mitad de siglo. Investigaciones indican que los EE. UU., Europa, India y China necesitarán desplegar entre 70 y 160, 65, 100 y 250 GW/año, respectivamente, para alcanzar los objetivos de emisiones netas cero, mientras que entre 2016 y 2023 solo se instalaron un promedio de 27, 40, 20 y 180 GW/año, respectivamente. La Agencia Internacional de Energía proyecta que el mundo necesitará más de 700 GW de energía eólica y solar anualmente para cumplir con estos objetivos, frente a los 267 GW/año actuales.
Las investigaciones previas han identificado diversas restricciones para el despliegue de energía eólica y solar, incluyendo la aceptación pública, la competencia por el uso de la tierra, y problemas de fabricación y cadena de suministro. Sin embargo, la falta de infraestructura de transmisión se ha destacado como una barrera clave. El proceso de interconexión de la red, que implica conectar nuevos generadores o almacenamiento de energía a la infraestructura existente, ha emergido como uno de los obstáculos más significativos para la expansión de energías renovables. Aunque los procesos de interconexión están relacionados con la expansión del sistema de transmisión, los cuellos de botella en este ámbito a menudo responden a problemas institucionales específicos que no siempre coinciden con las necesidades del desarrollo de transmisión.
Los procesos de estudio de interconexión son fundamentales para garantizar la seguridad y confiabilidad del sistema eléctrico, especialmente en un contexto de disturbios recientes asociados a recursos de generación basados en inversores, como las plantas de energía solar y eólica. En respuesta, el sector eléctrico ha comenzado a mejorar los estándares de ingeniería para la interconexión de estas tecnologías. El conjunto colectivo de plantas de energía que han solicitado interconexión se denomina «cola de interconexión», y estas colas se han vuelto cada vez más largas en muchos países. En el Reino Unido, Italia, España, Francia y Alemania, las colas contienen 596 GW de capacidad de energía eólica y solar, el doble de su capacidad instalada actual.
Para evaluar la salud de los procesos de interconexión, se utilizan indicadores como el tiempo transcurrido desde la solicitud hasta la operación comercial (COD), los costos asignados a los generadores dentro del proceso de interconexión y las tasas de retiro. Estos indicadores no siempre son fáciles de calcular debido a la falta de transparencia en los datos, pero la creciente acumulación de proyectos renovables que esperan ser desarrollados ha intensificado el escrutinio público. En respuesta, los responsables políticos han propuesto reformas para mejorar los procesos de interconexión. En el Reino Unido, la utilidad nacional y el regulador eléctrico han trabajado en mejorar el proceso de gestión de generadores en la cola de interconexión. En los EE. UU., la Comisión Federal Reguladora de Energía (FERC) promulgó recientemente nuevas reglas para hacer el proceso más eficiente.
Existen variaciones en la política de interconexión entre países. En los EE. UU., la interconexión se gestiona a través de un sistema de acceso abierto al sistema de transmisión, lo que permite a las empresas de servicios públicos proporcionar acceso no discriminatorio a sus sistemas de transmisión. Esta política busca fomentar la competencia en el sector eléctrico, y aunque es común en otras regiones orientadas al mercado, no es universal. Además, existen diferencias en cómo se asignan los costos de interconexión, dado que en muchas regiones de EE. UU., los generadores deben pagar por las actualizaciones de transmisión asociadas a su proyecto, mientras que en otros países, como Australia, Alemania y Canadá, los costos se asignan directamente a los clientes finales de electricidad.
El análisis de la interconexión global sigue siendo limitado debido a la escasez de datos completos sobre el proceso. Esta brecha dificulta tanto el monitoreo del progreso de las reformas como el desarrollo de nuevas políticas y recomendaciones tecnológicas. Los objetivos clave de los procesos de interconexión son la transparencia, tiempos reducidos de interconexión, eficiencia económica a través de una mayor utilización del sistema de transmisión y la confiabilidad del sistema. Estos objetivos son difíciles de evaluar sin contar con suficientes datos. El costo de la interconexión ha sido particularmente difícil de comparar entre regiones, lo cual es esencial para entender cómo se asignan los costos del desarrollo de transmisión entre los generadores y los planificadores del sistema eléctrico. La coordinación efectiva entre los proveedores de transmisión y los participantes del mercado ha sido un desafío en los sistemas eléctricos reestructurados.
Este estudio contribuye al cuerpo de literatura sobre el diseño de sistemas eléctricos mediante el análisis de los dos conjuntos de datos de interconexión, proporcionando una nueva perspectiva sobre cómo las barreras de interconexión amenazan el logro de los objetivos de descarbonización. En los EE. UU., existen colas separadas y heterogéneas en cada área de balance de red (por ejemplo, operadores del sistema independiente [ISO], organizaciones regionales de transmisión [RTO]). El análisis abarca la mayoría de las regiones de EE. UU., lo que permite que las conclusiones sean aplicables a diversos mercados y sistemas regulatorios.
Para leer más ingrese a:
https://emp.lbl.gov/publications/grid-connection-barriers-renewable
https://www.cell.com/action/showPdf?pii=S2542-4351%2824%2900503-8