Descripción del proyecto
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Potenciar la energía hidroeléctrica en el sistema energético del futuro
La expansión de la energía eólica y solar provoca mayores fluctuaciones en la oferta de electricidad, lo que hace que los precios de la electricidad sean muy bajos o muy altos con mayor frecuencia que antes. Por ello, las fuentes de energía flexibles cobran cada vez más importancia para mantener en todo momento el equilibrio entre la oferta y la demanda en el sistema eléctrico.
Las centrales hidroeléctricas cuentan con una gran flexibilidad y capacidad de almacenamiento. Sin embargo, en la práctica, su funcionamiento suele adaptarse a la situación del momento. Hasta ahora, las previsiones meteorológicas, de caudales y de los mercados eléctricos solo se tienen en cuenta de forma limitada en la toma de decisiones. Por lo tanto, las incertidumbres existentes no se tienen en cuenta de forma sistemática en el funcionamiento, lo que hace que el potencial económico quede sin aprovechar.
Aquí es donde entra en juego el proyecto colaborativo FLOW. El objetivo es mejorar sistemáticamente los procesos de toma de decisiones en la explotación de la energía hidroeléctrica y preparar las centrales para los requisitos de los futuros sistemas energéticos. Mediante el desarrollo de enfoques sistemáticos de predicción y planificación, se pretende tener más en cuenta las incertidumbres en el futuro y reforzar la rentabilidad de la energía hidroeléctrica, de modo que pueda contribuir de forma fiable al suministro energético incluso en condiciones cambiantes del mercado y del sistema.
Integrar la planificación y la explotación en todos los horizontes temporales
Con el fin de mejorar sistemáticamente los procesos de toma de decisiones en la explotación de la energía hidroeléctrica, FLOW desarrolla nuevos enfoques de planificación y regulación que integran en el funcionamiento de las centrales las previsiones meteorológicas, de caudales y de los mercados eléctricos en distintos horizontes temporales. En un horizonte temporal a largo plazo, de entre diez y veinte años, FLOW analiza las posibles evoluciones de los sistemas energéticos y los mercados eléctricos. De este modo, se pueden extraer conclusiones sobre el papel y la rentabilidad futuros de la energía hidroeléctrica y respaldar las decisiones estratégicas de inversión.
En el ámbito a medio plazo, se está probando la integración de previsiones meteorológicas y de caudales estacionales —para periodos que van de semanas a meses— en modelos de simulación de mercado. Se está estudiando si las señales de precios y los valores de almacenamiento mejoran la planificación de la explotación de las centrales hidroeléctricas.
Para el funcionamiento a corto plazo, FLOW desarrolla planes de funcionamiento automatizados para centrales hidroeléctricas con un horizonte de planificación de entre 24 y 48 horas. Para ello, se tienen en cuenta simultáneamente los precios previstos de la electricidad, la alimentación de energías renovables y los requisitos técnicos, ecológicos y de gestión hídrica.
Un componente central del proyecto es el desarrollo de un sistema de asistencia para la sala de control de LEW Wasserkraft en Gersthofen. Este sistema ayuda al personal de operación con recomendaciones de actuación claras y reduce el esfuerzo de planificación manual. Las pruebas en condiciones reales de funcionamiento de la central garantizan que las soluciones desarrolladas sean transferibles a otras centrales hidroeléctricas y sistemas fluviales.
Beneficios concretos para la práctica y el sistema energético
Los métodos y herramientas desarrollados en el proyecto mejoran el aprovechamiento técnico y económico de la energía hidroeléctrica y refuerzan su papel como opción de flexibilidad respetuosa con el clima en el sistema energético. Los operadores disponen así de una base sólida para la toma de decisiones en materia de planificación, explotación e inversiones.
Durante la explotación, los métodos desarrollados permiten elaborar planes de funcionamiento más precisos, aprovechar mejor las previsiones meteorológicas y de caudal, así como aumentar la capacidad de reacción ante crecidas, estiajes o fuertes fluctuaciones de precios. De este modo, se reduce el esfuerzo de planificación y las decisiones pueden tomarse de forma más fiable y transparente. Las bases de decisión mejoradas permiten utilizar la energía hidroeléctrica de forma más específica en diferentes situaciones de mercado: en épocas de precios elevados de la electricidad y escasez de generación, contribuye en mayor medida a la seguridad del suministro y reduce el uso de centrales eléctricas de combustibles fósiles. Por el contrario, cuando la inyección de energía eólica y solar es elevada, la energía hidroeléctrica puede utilizarse de forma flexible y en beneficio de la red, apoyando así la integración de las energías renovables.
Tras una demostración satisfactoria en la planta piloto, los enfoques desarrollados pueden trasladarse a otras centrales hidroeléctricas y sistemas fluviales. De este modo, FLOW sienta las bases para una amplia aplicación de procedimientos de planificación y explotación basados en previsiones en el sector hidroeléctrico y contribuye a un suministro energético flexible y respetuoso con el clima.
