Una altra fita de la fotovoltaica alemanya

Amb la major capacitat fotovoltaica d'Europa, Alemanya ha començat a emmagatzemar l'excés d'energia solar per millorar l'ús local. L'any passat, el 41% de totes les noves instal·lacions solars estaven equipades amb bateries d'emergència, un rècord mundial. Encara que l'emmagatzematge residencial només pot tenir un paper limitat a Alemanya a causa d'una xarxa elèctrica altament fiable, a nivell mundial la iniciativa alemanya podria proporcionar grans beneficis, per exemple, per contrarestar l'augment previst d'ús d'aire condicionat. "Una vegada més, Alemanya està posant a prova una estratègia d'energia renovable que en última instància beneficiarà a la resta del món més que els propis alemanys", escrivia fa uns dies el consultor independent Jeffrey Michel al portal The Energy Collective.
1,5 milions d'instal·lacions fotovoltaiques a Alemanya proporcionen al país una capacitat de generació de 40 gigawatts (GW), quatre vegades superior a la capacitat nuclear de 10,8 GW, que anirà tancant a poc a poc entre finals de 2017 i 2022. A mesura que la generació solar només ofereix 940 hores d'electricitat a l'any a càrrega completa, la seva alta capacitat actualment cobreix el 7,5% del consum d'electricitat d'Alemanya, en comparació amb el 14% de la generació nuclear (al 2015). No obstant això, l'energia solar té un avantatge particular sobre la generació nuclear centralitzada, en què no necessita transmissió a llarga distància per servir als mercats locals. Aquesta és una consideració important en els estats del sud de Baviera i Baden-Württemberg, on seran retirats cinc dels restants vuit reactors nuclears del país.

Mix de generació bruta d'energia elèctrica Alemanya 2015
El compromís d'Alemanya amb l'energia solar ha superat els impediments que semblaven insuperables. Un any abans de la catàstrofe de Fukushima el 2011, Alemanya havia tornat a confirmar la seva política d'eliminació progressiva de l'energia nuclear, però amb un calendari perllongat a la dècada de 2030. També estava prevista una extensa infraestructura nova generació de carbó i centrals elèctriques de lignit equipades amb CCS (captura i emmagatzematge de carboni). En aquestes circumstàncies, l'energia solar semblava ser poc més que una font d'electricitat de temporada principalment adequada per compensar durant l'estiu les ineficiències de les centrals tèrmiques en refrigeració. En contrast amb les promeses incomplertes en matèria de captura i emmagatzematge de carboni, la generació solar s'ha convertit des de llavors en una activitat puixant. Els 40 GW complementaris de fotovoltaica d'Alemanya actualment representen el 16% de la capacitat instal·lada al món.

A l'estiu, la irradiació solar en els dies feiners cobreix fins al 35% de la demanda elèctrica alemanya, i gairebé el 50% dels caps de setmana
Fins i tot una major capacitat d'electricitat anual (13,3% el 2015) és subministrada a la xarxa pels 41,7 GW d'energia eòlica. Les turbines operen entre 3.000 i 4.300 hores a alta mar i de 1.600 a 2.800 hores a terra. El sud d'Alemanya, però, té recursos d'energia eòlica insuficients. Les interconnexions d'alta tensió necessàries entre els parcs eòlics marins a les regions del nord per a la seva distribució a l'interior segueixen sent obstaculitzades pels retards en la construcció de línies de transmissió. A la fi de 2015, només 614 quilòmetres dels 1.816 quilòmetres requerits s'havien fet realitat. L'essencial corredor SuedLink, entre el Mar del Nord i Baviera no podrà ser completat abans del 2025, tres anys després que l'últim reactor nuclear hagi estat retirat. Els costos generals podrien ascendir a 10.000 milions a causa dels necessaris cables subterranis al llarg de part de la ruta. Les instal·lacions d'energia solar descentralitzades estan menys afectades per aquests impediments.
L'energia eòlica i la solar, però, s'enfronten a l'augment de la redundància mútua. Durant els períodes de vent intens en els dies assolellats, la generació total és superior a la demanda. L'excedent d'energia de la xarxa es lliura a continuació, per sota del cost, als clients industrials, dissipada en aplicacions de calor residual de baixos ingressos, o exportada a preus de ganga a altres països.
Després de repetides queixes dels estats membres de la UE per les pertorbacions dels mercats transfronterers, la Comissió Europea pot ara dividir Alemanya en dues zones tarifàries per augmentar les tarifes de les elèctriques al sud. Els ingressos addicionals facilitarien una major inversió en iniciatives d'energia locals.

La reconfiguració de la Llei d'Energies Renovables
L'operador de la xarxa pot decidir interrompre l'excés d'energia renovable de les instal·lacions individuals. En aquests casos, el productor és compensat amb un 95% dels ingressos perduts en virtut dels articles 12 a 15 de la Llei d'Energies Renovables (EEG). D'acord amb xifres de l'Associació Alemanya per a la Promoció de l'Energia Solar (SFV), el nombre d'intervencions a la xarxa s'ha incrementat significativament en els últims anys. Com a resultat, els pagaments realitzats pels operadors de la xarxa als productors d'energies renovables entre 2009 i finals de setembre de 2015, van ascendir a 485 milions, amb un previsible augment de les quantitats en el futur. Les despeses efectuades seran facturats al client. La relació desproporcionada entre l'eòlica i l'energia solar que es mostra en el gràfic següent reflecteix les hores més llargues de generació dels parcs eòlics, sobretot al nord i l'est, el que va ocasionar nou de cada deu intervencions en 2015.

En resposta al problema de la congestió de la xarxa, el govern alemany ha anunciat restriccions en les capacitats addicionals renovables. A partir de 2017, es requeriran subhastes per a totes les noves instal·lacions de capacitat superior a 750 kW. La licitació solar muntada en sòl no podrà excedir d'un total de 600 MW cada any, mentre que les xifres reals podrien ser més baixes. L'expansió de les instal·lacions eòliques a terra es limitarà a 2,8 GW anualment. Les subhastes, que ja van començar pels parcs solars en un programa pilot de 2015, es duen a terme per la Agència Federal de Xarxes d'acord amb la Secció 55 de la Llei d'Energies Renovables. Per a instal·lacions més petites, la vigent llei de 2014 se seguirà aplicant fins que s'arribi a una capacitat solar total de 52 GW. En anys anteriors, per contra, els pagaments de les ajudes garantides es van fer a les instal·lacions independentment del nombre i la capacitat.
Un recent estudi encarregat pel Ministeri Federal d'Economia (BMWi) prediu una adaptació més eficient de les condicions del mercat i l'exclusió dels pagaments d'incentius excessius com a conseqüència d'aquesta reforma la llei de 2016. La Federació Alemanya d'Energies Renovables (BEE), d'altra banda, sosté que les mesures han suposat "un tall al cor de la Energiewende". Sigui com sigui, la pràctica actual de proporcionar ingressos garantits a l'alimentació per a la replicació il·limitada de tecnologies estandarditzades no ha fomentat mesures eficaces per prevenir la sobreoferta de la xarxa.

Rècord solar
Però hi ha una altra manera de fer front a la congestió de la xarxa: augmentar l'emmagatzematge local per al seu ús posterior. Els aerogeneradors comercials, que són més eficients en grans altures en el rang de megawatts, són generalment massa grans per als sistemes de còpia de seguretat de la bateria. Les cèl·lules solars, per contra, es poden connectar en qualsevol lloc que el sol brilla amb la mateixa eficiència de generació perquè coincideixi amb aplicacions individuals, ja sigui una calculadora de butxaca, una instal·lació fotovoltaica a la teulada o una granja solar.
Els sistemes solars autònoms fora de la xarxa són cars, però amb l'emmagatzematge parcial en els sistemes connectats a la xarxa s'obté una millora en l'economia dels seus propietaris i de les companyies elèctriques. El Programa de Subsidi d'Energia Renovable d'Emmagatzematge del Banc de Desenvolupament KfW organitza préstecs federals de baix interès i l'assistència de recuperació que cobreix fins al 25% de les despeses d'inversió requerits. KfW ha determinat que el 41% de les noves instal·lacions solars d'Alemanya el 2015 inclogui l'emmagatzematge en bateries, en comparació amb menys del 14% de l'any anterior. Aquest nivell d'adopció probablement constitueixi un rècord mundial de l'emmagatzematge d'energia solar.

Des del 2013, s'han aprovat 43.000 aplicacions de sistemes solars amb emmagatzematge -19.328 d'elles només al 2015-. Com es reflecteix al mapa, moltes instal·lacions ja han entrat en servei. La major concentració es registra a Baviera i Renània del Nord-Westfàlia, el que reflecteix nivells d'ingressos més alts i major consum d'electricitat.
D'acord amb una enquesta realitzada pel KfW, més del 80% dels usuaris d'emmagatzematge ho fan per estalviar costos. Només el 20% han instal·lat sistemes solars en el sostre amb emmagatzematge com a precaució contra les apagades. Encara que a Alemanya amb la seva alta fiabilitat de la xarxa, els consumidors no tenen cap necessitat de millora de la fiabilitat del sistema, la reducció de les costoses intervencions de la xarxa i les pèrdues de transmissió, sense això, milloren l'eficiència en la utilització general dels sistemes fotovoltaics.
Per ara, la iniciativa d'emmagatzematge solar d'Alemanya segueix sent una empresa modesta. L'emmagatzematge de l'energia solar a tot el país amb prou feines ha arribat per poc més de 200 MWh, potència que seria adequada per alimentar 22.000 llars amb electricitat un sol dia. No obstant això, KfW rep entre 600 i 700 sol·licituds addicionals de finançament cada mes. L'adopció d'aquesta innovació tecnològica pot donar lloc a futurs beneficis d'exportació. La indústria solar a l'Àsia ha expandit, per exemple, l'ús d'equips de producció desenvolupats originalment per als fabricants alemanys.

Font: El Periódico de la Energía