La curva de pato es un gráfico de la producción de energía a lo largo de un día que muestra el desequilibrio temporal entre la demanda máxima y la generación de energía solar . El gráfico parece un blanco fácil, y así se creó el término. [2] Utilizado en la generación de electricidad a escala de servicios públicos , el término fue acuñado en 2012 por el Operador Independiente del Sistema de California . [3] [4]
En algunos mercados de energía, la demanda máxima diaria ocurre después del atardecer, cuando la energía solar ya no está disponible. En lugares donde se ha instalado una cantidad sustancial de capacidad eléctrica solar, la cantidad de energía que debe generarse a partir de fuentes distintas de la solar o la eólica muestra un rápido aumento alrededor del atardecer y alcanza su punto máximo a media tarde, lo que produce un gráfico que se asemeja al silueta de un pato . [5] [6] En Hawaii , la adopción significativa de la generación solar ha llevado a la curva más pronunciada conocida como curva de Nessie. [7] [8]
Sin ninguna forma de almacenamiento de energía , después de épocas de alta generación solar, las compañías eléctricas deben aumentar rápidamente otras formas de generación de energía alrededor del momento del atardecer para compensar la pérdida de generación solar, una preocupación importante para los operadores de redes donde hay un rápido crecimiento de fotovoltaica . [9] El almacenamiento, como la energía hidroeléctrica represada, puede solucionar estos problemas si se puede implementar. [10] Las baterías de uso a corto plazo, en una escala de uso suficientemente grande, pueden ayudar a aplanar la curva de pato y prevenir la fluctuación en el uso del generador y pueden ayudar a mantener el perfil de voltaje. [11]
Los métodos para hacer frente al rápido aumento de la demanda al atardecer reflejado en la curva del pato, que se vuelve más grave a medida que crece la penetración de la generación solar, incluyen: [11]
Un desafío importante es implementar capacidad de mitigación a un ritmo que se mantenga al ritmo del crecimiento de la producción de energía solar. Los efectos de la curva del pato se han producido más rápido de lo previsto. [15]
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El Operador Independiente del Sistema de California (CAISO) ha estado monitoreando y analizando la Curva del Pato y sus expectativas futuras durante aproximadamente medio siglo y su mayor hallazgo es la creciente brecha entre los precios de las horas de la mañana y de la tarde en relación con los precios de las horas del mediodía. [1] Según su estudio de 2016, la Administración de Información Energética de EE. UU. encontró que los precios del mercado mayorista de energía durante los últimos seis meses durante el período de 5 p.m. a 8 p.m. (el "cuello" del pato) han aumentado a $60 por megavatio. -hora, en comparación con aproximadamente 35 dólares por megavatio-hora en el mismo período de 2016. [5] Sin embargo, por otro lado, han medido una disminución drástica en los precios del mediodía, acercándose a 15 dólares por megavatio-hora. [5] [ necesita actualización ] Estos picos altos y valles profundos solo muestran tendencias continuas de separación cada vez mayor, lo que hace que esta Curva del Pato sea aún más prevalente a medida que la producción de energía renovable continúa creciendo. [6] [2] [16]
Una parte crucial de esta curva proviene de la carga neta ("la diferencia entre la carga esperada y la producción de electricidad esperada a partir de la gama de fuentes de energía renovables"). [5] En determinadas épocas del año (principalmente primavera y verano), las curvas crean una apariencia de "barriga" al mediodía que luego aumenta drásticamente representando un "arco" similar al cuello de un pato, de ahí el nombre "El Pato". Gráfico [17] " Este "cuello" representa una rampa de velocidad de entre 10 y 17 GW en 3 horas (tarde) en 2020 que debe ser abastecido mediante generación flexible. [18] Durante el mediodía se generan grandes cantidades de energía solar, lo que contribuye en parte a una menor demanda de electricidad adicional. [19] La reducción afecta la curva. [18] El aumento del almacenamiento en baterías puede mitigar los problemas de abundancia solar durante el día. Cuando el exceso de energía solar se almacena durante el día y se utiliza por la noche, se puede reducir la disparidad de precios entre la energía barata del mediodía y la costosa energía de la tarde. Existe suficiente tecnología solar total para alimentar al mundo, pero actualmente falta infraestructura para almacenar energía solar para su uso posterior. [9] Un exceso de oferta de energía durante la baja demanda, junto con una falta de oferta durante la alta demanda, explica la gran disparidad entre los precios de la energía del mediodía y de la noche. A partir de 2022 [actualizar], se trasladarán hasta 6 GWh por día de los períodos de precios bajos a los de precios altos. [20]
igualar la "curva del pato solar". . instale baterías y paneles orientados al oeste, lo que ayuda a extender la generación solar hasta el pico de la tarde y la noche.
Al cargarse a mitad del día, las flotas de LDV en la red de EVgo también ayudan a abordar la curva de pato, donde la carga neta del mediodía cae, impulsada por muchas inundaciones solares en la red.
La creciente cantidad de generación solar fotovoltaica que está interconectada a la red ISO continúa cambiando el perfil de carga neta de ISO y crea más desafíos e incertidumbre para las operaciones de ISO. El resultado es una demanda cada vez mayor, significativamente mayor de lo que se ha exigido a la flota de generación en el pasado, tanto hacia arriba como hacia abajo. Además, la generación solar no proporciona energía significativa en el horario que termina entre las 19:00 y las 21:00, lo que lleva a depender del gas y de otros tipos de generación no solar después de la puesta del sol. La continua disminución de la generación despachable en la ISO a medida que las unidades despachables se retiran está comenzando a desafiar la capacidad del sistema ISO para satisfacer la demanda máxima neta después de la extinción y los requisitos de capacidad flexibles.