El equilibrio de la red garantiza que el consumo de electricidad coincida con la producción de electricidad de una red eléctrica en cualquier momento. [1] La electricidad es por naturaleza difícil de almacenar y tiene que estar disponible cuando se demanda, por lo que la oferta debe coincidir con la demanda muy de cerca en cualquier momento a pesar de las variaciones continuas de ambas. [2] En una red desregulada, un operador del sistema de transmisión es responsable del equilibrio (en el sistema eléctrico de EE. UU. , entidades más pequeñas, llamadas autoridades de equilibrio , están a cargo, supervisadas por coordinadores de confiabilidad [3] ). En una red síncrona de área amplia, el equilibrio a corto plazo está acoplado con el control de frecuencia : mientras se mantenga el equilibrio, la frecuencia permanece constante [4] (a la frecuencia programada ), siempre que ocurre un pequeño desajuste entre la demanda agregada y la oferta agregada, se restablece debido a que tanto la oferta como la demanda son sensibles a la frecuencia: una frecuencia más baja aumenta la oferta y una frecuencia más alta aumenta la demanda. [5]
A principios de la década de 2020, el servicio de equilibrio real lo proporcionaban principalmente las centrales eléctricas convencionales : [1] con frecuencia, el único margen de seguridad de respuesta rápida es la respuesta inercial proporcionada por la energía cinética de la maquinaria que gira físicamente ( generadores síncronos y turbinas). Si hay un desajuste entre la oferta y la demanda, los generadores absorben energía adicional acelerando o producen más energía desacelerando, lo que hace que la frecuencia de la red (ya sea 50 o 60 hercios ) aumente o disminuya. Sin embargo, la frecuencia no puede desviarse demasiado del objetivo: muchas unidades del equipo eléctrico pueden ser destruidas por la frecuencia fuera de los límites y, por lo tanto, se desconectarán automáticamente de la red para protegerse, lo que podría provocar un apagón . [2]
Desde el siglo XX, el equilibrio de la red se ha vuelto menos predecible, ya que se han instalado en ella más energías renovables variables . Esto ha provocado que los parques eólicos se apaguen por la noche, cuando el viento es fuerte y la demanda de energía es baja. En Escocia, esto ha dado lugar a pagos [6] , el más reciente de los cuales ha sido el de más de 6 millones de libras en 33 días pagado por la red a los parques eólicos para que no generen electricidad.
Además de la energía eólica, se realizan pagos por restricciones a otros proveedores de electricidad. En 2011/2012, los pagos de National Grid en el Reino Unido ascendieron a 324 millones de libras, de los cuales 31 millones se destinaron a la energía eólica. En 2012/2013, gracias a la mejora de la capacidad de transmisión, ascendieron a 130 millones de libras, de los cuales solo 7 millones se destinaron a la energía eólica. [7]
Este exceso temporal de energía eléctrica podría utilizarse alternativamente en la electrólisis del agua para fabricar combustible de hidrógeno de alta pureza que se utiliza en las pilas de combustible . En zonas con poca energía hidroeléctrica, los sistemas de almacenamiento por bombeo, como la central eléctrica de Dinorwig, pueden permitir que la energía se utilice como reserva operativa o en momentos de máxima demanda en lugar de hacer funcionar una central eléctrica de gas natural en momentos de máxima demanda .
