¿Qué ocurre cuando no sopla el viento? Construir los sistemas energéticos del futuro

Windmill at Modou Mountain,Yunnan,China.
UK-based power company SSE stated that its renewable assets produced 32% less power than expected.Image: Unsplash/Luo Lei
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  • Es fundamental que las soluciones de energía renovable tengan la capacidad de producir suficiente electricidad para los países que las instalan.

  • Durante todo el verano, los meses cálidos y sin viento hicieron que los parques eólicos de toda Europa no produjeran una cantidad constante de electricidad.

  • La empresa energética SSE, con sede en el Reino Unido, afirmó que sus activos renovables produjeron un 32% menos de electricidad de la prevista.

  • Es importante que los responsables políticos conozcan las posibles fluctuaciones meteorológicas y planifiquen en consecuencia.

Durante el verano y a principios del otoño de 2021, Europa vivió un largo período de condiciones secas y bajas velocidades del viento. El tiempo soleado y tranquilo quizá fuera un motivo bienvenido para aplazar el momento de sacar los abrigos de invierno, pero la falta de viento puede ser un problema grave cuando pensamos de dónde podría proceder nuestra electricidad.

Para cumplir los objetivos de mitigación del cambio climático, como los que se debatirán en el próximo evento COP26 en Glasgow, los sistemas eléctricos tienen que pasar rápidamente de depender de la generación con combustibles fósiles a las energías renovables, como la eólica, la solar y la hidroeléctrica. Este cambio hace que nuestros sistemas energéticos sean cada vez más sensibles a la variabilidad meteorológica y climática y a los posibles efectos del cambio climático.

Ese período de calma afectó gravemente a la generación eólica. Por ejemplo, la empresa energética SSE, con sede en el Reino Unido, afirmó que sus activos renovables produjeron un 32% menos de electricidad de la prevista. Aunque esto pueda parecer alarmante en un primer momento, dado que el Gobierno del Reino Unido planea convertirse en líder mundial en energía eólica, los promotores de parques eólicos saben que estos «episodios» de poco viento pueden ocurrir, y comprender su impacto se ha convertido en un tema candente de investigación en meteorología energética.

Un nuevo tipo de fenómeno meteorológico extremo

Entonces, ¿deberíamos preocuparnos por este período de poco viento? En pocas palabras, no. Lo fundamental es que estamos experimentando un fenómeno extremo. Quizá no encaje en la definición tradicional de fenómeno meteorológico extremo (como una gran inundación o un huracán), pero es esencial comprender estos períodos, conocidos en meteorología energética como «sequías de viento», para operar los sistemas eléctricos de forma fiable.

Una investigación reciente que publiqué junto con colegas de la Universidad de Reading destacó la importancia de tener en cuenta la variabilidad interanual de la generación eólica a medida que seguimos invirtiendo en ella, para asegurarnos de estar preparados cuando se produzcan estos fenómenos. Nuestro equipo también ha demostrado que los períodos de altas presiones atmosféricas estancadas sobre Europa central, que provocan condiciones prolongadas de poco viento, podrían ser los más difíciles para los sistemas eléctricos en el futuro.

El cambio climático podría influir

Al pensar en el cambio climático, solemos centrarnos mucho más en los cambios de temperatura y precipitaciones que en las posibles variaciones de la velocidad del viento cerca de la superficie. Sin embargo, es un factor importante en un sistema eléctrico que dependerá cada vez más de la generación eólica.

El último informe del IPCC sugiere que las velocidades medias del viento en Europa disminuirán entre un 8% y un 10% como consecuencia del cambio climático. Es importante señalar que las proyecciones de la velocidad del viento son bastante inciertas en los modelos climáticos, en comparación con las de las temperaturas cerca de la superficie, y es habitual que distintas simulaciones de modelos muestren comportamientos muy diferentes.

Recientemente, mis colegas y yo analizamos cómo cambiarían las velocidades del viento en Europa según seis modelos climáticos distintos. Algunos mostraron que las velocidades del viento aumentarían con el calentamiento, mientras que otros indicaron que disminuirían. Comprender esto con mayor detalle es un tema de investigación científica en curso. Es importante recordar que pequeños cambios en la velocidad del viento pueden dar lugar a cambios mayores en la generación eléctrica, ya que la potencia de salida de una turbina está relacionada con el cubo de la velocidad del viento (un número elevado al cubo es un número multiplicado por sí mismo tres veces. Aumentan muy rápido: 1, 8, 27, 64, etc.).

Cambio en la velocidad del viento en comparación con 1986-2005 si limitáramos el calentamiento global a 1,5 °C. Las zonas azules tendrán menos viento; las verdes, más.Image: Atlas interactivo del IPCC

La disminución de las velocidades del viento cerca de la superficie que se observa en el mapa anterior podría deberse a un fenómeno llamado «calma global». Esto puede explicarse porque el frío Ártico se calienta a un ritmo más rápido que las regiones ecuatoriales, lo que significa que hay menos diferencia de temperatura entre las zonas cálidas y frías. Esta diferencia de temperatura es lo que impulsa los vientos a gran escala en todo el mundo mediante un fenómeno llamado equilibrio del viento térmico.

En medio de tantas afirmaciones de que la energía eólica resolverá nuestras necesidades energéticas, con los precios del gas disparados y la cuenta atrás para la COP26, la reciente sequía de viento nos recuerda claramente cuán variable puede ser esta forma de generación y que no puede ser la única inversión para contar con una red energética fiable en el futuro. Combinar la energía eólica con otros recursos renovables, como la energía solar y la hidroeléctrica, y con la capacidad de gestionar de forma inteligente nuestra demanda eléctrica será fundamental en momentos como este verano, cuando no sopla el viento.

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