Renovables 100%. Un sistema eléctrico renovable para la España peninsular y su viabilidad económica Análisis paramétrico

Transcripción

1 Renovables 100%. Un sistema eléctrico renovable para la España peninsular y su viabilidad económica Análisis paramétrico del múltiplo solar En este punto con la finalidad de profundizar más en las prestaciones de los sistemas de generación eléctrica peninsulares basados en energías renovables, vamos a presentar los resultados de un estudio paramétrico del efecto del múltiplo solar (sobredimensionado del parque generador respecto a la máxima demanda eléctrica anual). Para ello hemos elaborado distintos mix de generación y procedido a evaluar sus prestaciones técnico-económicas mediante una simulación dinámica a lo largo de todo el año. Como referencia, conviene resaltar que el múltiplo solar máximo de un mix de generación peninsular basado en renovables es el que nos proporcionan los techos de potencia peninsular de todas las tecnologías presentados en (IIT, 2005), que traducido a términos de múltiplo solar relativo a la máxima demanda eléctrica peninsular en el año 2050 es de SMmax = 122. Los mix considerados a partir de ahora, incorporan potencia de cada tecnología en orden de mérito de sus actuaciones. Por tanto, a diferencia de los mix hasta aquí presentados ya no son mix provincialmente homogéneos para cada tecnología, de tal forma que al ir aumentando en SM se va reduciendo la mejora incremental de las prestaciones por ir explotando peores emplazamientos. Sin embargo, para simplificar el análisis y garantizar una mínima dispersión espacial de la potencia instalada, en lugar de retener la dependencia provincial de las actuaciones de cada tecnología, hemos procedido a agrupar todos los emplazamientos en un máximo de 5 categorías en función de sus prestaciones. Anteriormente en el análisis económico ya se presentó una tabla con las prestaciones técnico-económicas de cada categoría, que corresponden a las obtenidas con una serie temporal de generación potencial que sea el resultado de promediar las series provinciales que caen dentro de esta categoría. Reproducimos en la Tabla-28 esta información por conveniencia, pero ordenando los grupos tecnológicos por orden de mérito de sus prestaciones. Al final de la tabla hemos añadido los costes de las tecnologías hidroeléctricas sin considerar la inversión (para el caso en que ya estuviera realizada y amortizada). La tabla recoge también el potencial existente en cada una de las categorías tecnológicas en términos de potencia nominal peninsular que podría llegarse a instalar. La estructura de costes considerada es la del año En los mix energéticos de este apartado se ha seguido imponiendo un criterio de diversidad tecnológica, por lo que las tecnologías no han ido entrando en el mix por orden de sus prestaciones técnico-económicas, a diferencia de las categorías dentro de una tecnología que sí han sido incorporadas por este orden. La diversidad tecnológica proporciona una regularización de la capacidad de generación que, como mostraremos en este punto, aporta mejoras de las actuaciones económicas globales del mix. Los mix presentados en este apartado se han confeccionado de forma heurística, y no corresponden por tanto con mix optimizados desde el punto de vista económico. Es decir, para cada valor del SM podría encontrarse un mix con menor coste que el presentado. También hemos procurado de alguna forma ir recogiendo la evolución

2 Análisis temporal probable de desarrollo de las distintas tecnologías en nuestro país a medida que se va incrementando el SM del parque renovable instalado, partiendo de la situación actual dominada por la hidroeléctrica y la eólica terrestre, y evolucionando hacia el desarrollo que parece adecuado de las distintas tecnologías, manteniendo siempre un criterio de diversidad tecnológica. En este estudio paramétrico, y a fin de diferenciar claramente los efectos del múltiplo solar, no vamos a considerar capacidad de almacenamiento alguna en el mix de generación (ni siquiera hidroeléctrica actualmente ya implementada). Por otro lado, en estos mix no vamos a considerar capacidad de regulación por parte de las distintas tecnologías que componen el mix más allá de la disipación del excedente de capacidad de generación total. Por tanto, todas las tecnologías operarán de forma predeterminada, incluidas las que tiene capacidad de regular como la hidroeléctrica, la termosolar y la geotérmica, y no haremos uso del bombeo hidroeléctrico. La única excepción a estas limitaciones de regulación, es que permitiremos a la biomasa regular su generación para no quemar inútilmente combustible. Por tanto, la biomasa sólo entrará a cubrir la demanda cuando haya un déficit de potencia de las demás tecnologías del mix. En este estudio, además de las prestaciones técnicas, empezaremos a presentar resultados económicos del sistema de generación peninsular en forma del LEC del sistema total. [Ver Tabla 28]. 273 Tabla 28 Actuaciones técnicas (CF) y económicas (LEC), junto al potencial disponible en términos de potencia nominal, para cada una de las categorías en las que se han agrupado los emplazamientos provinciales de cada tecnología. Estructura de costes del año Tecnología CF (-) Pmax (GWp) LEC (c /kwhe) Eólica terrestre llano-1 0,40 90,79 1,67 Eólica terrestre accidentado-1 0,40 172,81 1,97 Eólica terrestre llano-2 0,33 73,09 2,01 Eólica terrestre accidentado-2 0,33 167,52 2,37 Eólica terrestre llano-3 0,27 77,25 2,53 Eólica terrestre accidentado-3 0,27 125,74 2,98 Eólica marina-1 0,41 33,04 3,18 Termoeléctrica-1 0,49 818,33 3,29 Eólica terrestre llano-4 0,20 27,00 3,40 Eólica marina-2 0,36 6,97 3,62 Termoeléctrica-2 0, ,91 3,70 Eólica terrestre accidentado-4 0,20 57,16 4,00 Geotérmica 0,90 3,60 4,12 Eólica marina-3 0,31 53,22 4,20 Termoeléctrica-3 0,36 446,46 4,25 Biomasa residuos 0,85 7,28 4,60 Continúa en página siguiente

3 Renovables 100%. Un sistema eléctrico renovable para la España peninsular y su viabilidad económica 274 Viene de página anterior Tecnología CF (-) Pmax (GWp) LEC (c /kwhe) Eólica marina-4 0,26 15,93 5,01 Termoeléctrica-4 0,30 146,74 5,05 Eólica terrestre llano-5 0,13 45,24 5,18 Bombeo hidráulico 0,30 8,00 5,44 Olas-1 0,24 12,71 6,05 Eólica terrestre accidentado-5 0,13 78,52 6,11 Eólica Marina-5 0,21 55,60 6,20 Termoeléctrica-5 0,23 162,33 6,28 Biomasa_cultivos (R) 0,85 0,44 6,35 Biomasa_MB (1850 mm/a) 0,85 0,49 6,43 Biomasa_cultivos (SAP) 0,85 0,07 6,59 Biomasa_cultivos (SH) 0,85 0,58 6,64 Biomasa_cultivos (SSA) 0,85 2,12 6,80 Biomasa_MB (1000 mm/a) 0,85 0,46 6,88 Biomasa_MB (700 mm/a) 0,85 0,54 7,27 Biomasa_cultivos (SA+SAF) 0,85 1,52 7,40 Biomasa_CFRR-H 0,85 2,88 7,47 Minihidráulica 0,35 2,23 7,52 Olas-2 0,20 11,81 7,58 Biomasa_MB (550 mm/a) 0,85 0,43 7,61 Biomasa_MB (475 mm/a) 0,85 0,22 7,86 Biomasa_CFRR-S 0,85 2,25 7,93 Biomasa_MB (425 mm/a) 0,85 0,18 8,06 PV_azimutal-1 0,24 277,65 8,45 PV_azimutal-2 0,22 258,63 9,38 Olas-3 0,15 7,42 10,14 PV_azimutal-3 0,19 62,16 10,53 PV_edificación-1 0,15 108,05 11,86 PV_azimutal-4 0,17 27,30 12,01 Hidroeléctrica 0,21 16,57 13,57 PV_azimutal-5 0,15 6,73 13,97 PV_edificación-2 0,13 82,66 14,29 Olas-4 0,10 7,33 15,31 PV_edificación-3 0,10 56,34 17,97 PV_edificación-4 0,07 340,06 24,22 Olas-5 0,05 57,69 31,25 PV_edificación-5 0,05 273,83 37,14 Hidro sin inversión 0,21 16,57 0,87 Bombeo sin inversión 0,30 8,00 1,61 Minihidro sin inversión 0,35 2,23 2,65

4 Análisis temporal Como punto de partida vamos a empezar con un mix de SM = 0,62 que podría representar la situación actual en la que sólo las tecnologías hidroeléctrica y eólica han alcanzado un grado de desarrollo significativo. En la Figura-301 mostramos la composición del mix junto a los requerimientos de ocupación de superficie peninsular, que en total ascienden a 0,6% de la superficie peninsular. En la Figura-302 se muestra la composición porcentual de la potencia instalada en este mix. En base anual, este mix nos proporciona una cobertura de la demanda de SF = 24,7% con un factor de capacidad de la potencia total instalada de CF = 28,3%. En términos de potencia y en valor relativo a la demanda máxima peninsular, el máximo déficit anual de potencia es del 85,8%, mientras que no hay requerimiento de disipar capacidad de generación en ningún instante a lo largo de todo el año. El coste de la electricidad generada con este mix es de LEC = 7,53 c /kwhe si tenemos en cuenta la inversión hidroeléctrica, y de LEC = 1,43 c /kwhe si no consideramos dicha inversión. Como podemos ver, ya para estos bajos valores del SM las actuaciones técnico-económicas son mucho más favorables que para el caso del sistema autónomo anteriormente analizado. [Ver Figuras 301 y 302]. En la Figura-303 mostramos la evolución horaria anual de la capacidad de generación, la demanda, la potencia deficitaria y la potencia disipada para este mix. En la Figura-304 mostramos la evolución mensual del CF, SF y déficit máximo de potencia. Como podemos observar, si bien el déficit máximo mensual de potencia es bastante regular a lo largo de todo el año, la cobertura de la demanda 275 Figura 301 Composición y ocupación del territorio de un mix con SM = 0,62. La generación energética presentada es sólo indicativa por basarse en los CF medios presentados en (IIT, 2005). Potencia (GWp) Generación (TW.h/año) Desarrollo potencial (%) Ocupación territorio (%) Demanda eléctrica Hidroeléctrica (P >10 MW) 16,57 30,7 100,0 - Minihidráulica (P <10 MW) 2,23 6,9 100,0 - Eólica Terrestre (CF Weibull) 9,15 22,85 1,0 0,57 Eólica marina 0,00 0,0 0,0 - Fotovoltaica integrada 0,00 0,0 0,0 - Fotovoltaica azimutal 0,00 0,0 0,0 0,00 Biomasa residual y biogás 0,00 0,0 0,0 - Cultivos energéticos 0,00 0,0 0,0 0,00 Cultivos forestales de rotación rápida 0,00 0,0 0,0 0,00 Monte bajo 0,00 0,0 0,0 0,00 Biomasa total 0,00 0,0-0,00 Solar termoeléctrica 0,00 0,0 0,0 0,00 Chimenea solar 0,00 0,0 0,0 0,00 Olas 0,00 0,0 0,0 - Geotérmica HDR 0,00 0,0 0,0 0,00 TOTAL renovables 27, ,6

5 Renovables 100%. Un sistema eléctrico renovable para la España peninsular y su viabilidad económica 276 Figura 302 Composición porcentual de la potencia del mix con SM = 0,62. energética es bastante más deficitaria en los meses centrales del año, durante los cuales se reduce significativamente la disponibilidad de potencia en las tecnologías implementadas (hidroeléctrica y eólica). A este mix le vendría muy bien un complemento solar para regularizar la cobertura de la demanda a lo largo del año. En la Figura-305 mostramos la evolución mensual del ratio entre el factor de capacidad mensual del mix de generación y el valor máximo que podría alcanzar este valor en caso de operar en modo MPPT. Como podemos ver a lo largo de todo el año este ratio se mantiene en el 100% indicando que ninguna tecnología tiene necesidad de regular disipando exceso de capacidad de generación. Por tanto, las menores prestaciones en los meses centrales del año son sólo una consecuencia de la menor disponibilidad del recurso energético para las tecnologías empleadas. [Ver Figuras 303 a 305]. Figura 303 Evolución horaria anual de la capacidad de generación, la demanda, la potencia deficitaria y la potencia disipada para el mix con SM = 0,62 y SF = 24,7%.

6 Análisis temporal Figura 304 Evolución mensual del CF, SF y déficit máximo de potencia para el mix con SM = 0, Figura 305 Evolución mensual del ratio entre el factor de capacidad mensual del mix de generación y el valor máximo que podría alcanzar este valor en caso de operar en modo MPPT para el mix con SM = 0,62. En la Figura-306 mostramos la composición de un mix con SM = 1 y mayor diversidad tecnológica, junto a los requerimientos de ocupación de superficie peninsular, que en total ascienden a 2,0% de la superficie peninsular. En la Figura-307 se muestra la composición porcentual de la potencia instalada en este mix. En base anual, este mix nos proporciona una cobertura de la demanda de SF = 59,8% con un factor de capacidad de la potencia total instalada de CF = 42,4%. En términos de potencia y en valor relativo a la demanda máxima peninsular, el máximo déficit anual de potencia es del 62,1%, mientras que no hay requerimiento de disipar capacidad de generación

7 Renovables 100%. Un sistema eléctrico renovable para la España peninsular y su viabilidad económica 278 en ningún instante a lo largo de todo el año, lo cual resulta sorprendente al comparar con el sistema autónomo para estos valores del SM, reflejo una vez más de la regularización de la capacidad de generación que introducen la dispersión espacial y diversidad tecnológica. El coste de la electricidad generada con este mix es de LEC = 5,49 c /kwhe si tenemos en cuenta la inversión hidroeléctrica, y de LEC = 2,96 c /kwhe si no consideramos dicha inversión. Como podemos ver, las actuaciones técnico-económicas son mucho más favorables que para el caso del sistema autónomo anteriormente analizado. El hecho de que el LEC con inversión hidroeléctrica se vea reducido respecto al caso anterior de menor SM es debido a que ahora el peso relativo de la hidroeléctrica en el mix se ha reducido, aumentando el peso relativo de tecnologías de menor coste. [Ver Figuras 306 y 307]. En la Figura-308 mostramos la evolución horaria anual de la capacidad de generación, la demanda, la potencia deficitaria y la potencia disipada para este mix. Aquí podemos apreciar cómo la potencia disipada permanece nula a lo largo de todo el año a pesar de que alcanzamos instantes con potencia deficitaria nula. Esta situación es posible gracias a la regulación proporcionada por la biomasa. De hecho, la biomasa opera en este mix con un CF = 99,53%, indicando el extensivo uso que se hace de ella para intentar cubrir la potencia deficitaria que se extiende prácticamente a lo largo de todo el año. [Ver Figura 308]. Figura 306 Composición y ocupación del territorio de un mix con SM = 1. La generación energética presentada es sólo indicativa por basarse en los CF medios presentados en (IIT, 2005). Potencia (GWp) Generación (TW.h/año) Desarrollo potencial (%) Ocupación territorio (%) Demanda eléctrica Hidroeléctrica (P >10 MW) 16,57 30,7 100,0 - Minihidráulica (P < 10 MW) 2,23 6,9 100,0 - Eólica Terrestre (CF Weibull) 12,91 32,23 1,4 0,80 Eólica marina 1,65 3,3 1,0 - Fotovoltaica integrada 1,48 1,7 0,3 - Fotovoltaica azimutal 1,42 2,8 0,2 0,02 Biomasa residual y biogás 7,28 50,9 100,0 - Cultivos energéticos 0,47 3,5 10,0 0,63 Cultivos forestales de rotación rápida 0,51 3,8 10,0 0,57 Monte bajo 0,00 0,0 0,0 0,00 Biomasa total 8,27 58,2-1,21 Solar termoeléctrica 0,55 2,0 0,020 0,00 Chimenea solar 0,00 0,0 0,0 0,00 Olas 0,00 0,0 0,0 - Geotérmica HDR 0,00 0,0 0,0 0,00 TOTAL renovables 45, ,0

8 Análisis temporal Figura 307 Composición porcentual de la potencia del mix con SM = Figura 308 Evolución horaria anual de la capacidad de generación, la demanda, la potencia deficitaria y la potencia disipada para el mix con SM = 1 y SF = 59,8%.

9 Renovables 100%. Un sistema eléctrico renovable para la España peninsular y su viabilidad económica 280 En la Figura-309 mostramos la evolución mensual del CF, SF y déficit máximo de potencia. El déficit máximo mensual de potencia es bastante regular a lo largo de todo el año, pero ya se ve reducido en los meses de primavera en los que la potencia deficitaria llega a anularse. La cobertura de la demanda energética sigue siendo más deficitaria en los meses centrales del año, lo cual está asociado a la significativa reducción de potencia disponible en las tecnologías que siguen dominando este mix (hidroeléctrica y eólica). En la Figura- 310 mostramos la evolución mensual del ratio entre el factor de capacidad mensual del mix de generación y el valor máximo que podría alcanzar este valor en caso de operar en modo MPPT. Se presentan dos valores, uno el asociado a operar la biomasa con el valor deseado de CF (90%), conduciendo a un factor de capacidad máximo del sistema de generación de CFmax,max, el otro valor es el asociado a operar la biomasa con el CF que realmente alcanza a lo largo del año, conduciendo a un factor de capacidad máximo del sistema de generación de CFmax. Como podemos ver a lo largo de todo el año este ratio se mantiene en el 100% indicando que ninguna tecnología tiene necesidad de regular disipando exceso de capacidad de generación. El hecho de que al adoptar como referencia el CF de la biomasa del 90% obtengamos ratios superiores al 100% es debido a que en este mix la biomasa trabaja con CF > 90%. [Ver Figuras 309 a 310]. En la Figura-311 mostramos la composición de un mix con SM = 1,5, junto a los requerimientos de ocupación de superficie peninsular, que en total ascienden a 3,0% de la superficie peninsular. En la Figura-312 se muestra la composición porcentual de la potencia instalada en este mix. Como podemos ver, para este caso, la eólica terrestre ya ha pasado a ser la tecnología dominante, con una potencia instalada de 28 GWp, mientras que la termosolar ha avanzado posiciones hasta convertirse en la cuarta potencia más importante con 4,1 GWp, pero todavía queda muy alejada de la eólica terrestre. En base anual, este mix nos proporciona una cobertura de la demanda de SF = 82,4% con un factor de capacidad de la potencia total instalada de CF = 39,0%, y un requerimiento de disipación energética anual, referida a la demanda eléctrica, del 1,0%. En términos de potencia, y en valor relativo a la demanda máxima peninsular, el máximo déficit anual de potencia es del 56,1%, y la máxima disipación de potencia Figura 309 Evolución mensual del CF, SF y déficit máximo de potencia para el mix con SM = 1.

10 Análisis temporal Figura 310 Evolución mensual del ratio entre el factor de capacidad mensual del mix de generación y el valor máximo que podría alcanzar este valor en caso de operar en modo MPPT para el mix con SM = 1. Como referencia se diferencian dos valores según la referencia adoptada para la biomasa: el CFmax,max, que corresponde al caso de que la biomasa operara con un factor de capacidad anual del 90%, y el CFmax que incorpora el CF real de la biomasa con su modo de regulación. 281 es del 41,8%. El coste de la electricidad generada con este mix es de LEC = 4,82 c /kwhe si tenemos en cuenta la inversión hidroeléctrica, mientras que el valor mínimo del LEC si todas las tecnologías operaran en MPPT sería de LECmin = 4,77 c /kwhe.si no consideramos la inversión hidroeléctrica tendríamos LEC = 2,99 c /kwhe y LECmin = 2,96 c /kwhe. Como podemos ver, las actuaciones técnico-económicas son mucho más favorables que para el caso del sistema autónomo anteriormente analizado. [Ver Figuras 311 y 312]. En la Figura-313 mostramos la evolución horaria anual de la capacidad de generación, la demanda, la potencia deficitaria y la potencia disipada para este mix. Aquí podemos apreciar cómo empieza a aparecer potencia disipada en todo el año excepto los meses de verano y principio de otoño. Los picos de potencia deficitaria siguen estando distribuidos a lo largo de todo el año. La biomasa opera en este mix con un CF = 81,64%, mostrando cómo ahora ya empieza a verse reducido su CF por la mayor disponibilidad de capacidad de generación de las otras tecnologías. En la Figura- 314 mostramos la evolución mensual del CF, SF, fracción de energía disipada en relación a la demanda, factor de capacidad de la biomasa, déficit máximo de potencia y disipación máxima de potencia. La cobertura de la demanda energética sigue siendo algo más deficitaria en los meses centrales del año. Excepto en los meses de verano y principio del otoño, la biomasa se usa con CF menor del 90%. [Ver Figuras 313 y 314].

11 Renovables 100%. Un sistema eléctrico renovable para la España peninsular y su viabilidad económica 282 Figura 311 Composición y ocupación del territorio de un mix con SM = 1,5. La generación energética presentada es sólo indicativa por basarse en los CF medios presentados en (IIT, 2005). Potencia (GWp) Generación (TW.h/año) Desarrollo potencial (%) Ocupación territorio (%) Demanda eléctrica Hidroeléctrica (P >10 MW) 16,57 30,7 100,0 - Minihidráulica (P < 10 MW) 2,23 6,9 100,0 - Eólica Terrestre (CF Weibull) 28,03 69,99 3,1 1,73 Eólica marina 3,30 6,7 2,0 - Fotovoltaica integrada 2,47 2,8 0,5 - Fotovoltaica azimutal 1,42 2,8 0,2 0,02 Biomasa residual y biogás 7,28 50,9 100,0 - Cultivos energéticos 0,47 3,5 10,0 0,63 Cultivos forestales de rotación rápida 0,51 3,8 10,0 0,57 Monte bajo 0,00 0,0 0,0 0,00 Biomasa total 8,27 58,2-1,21 Solar termoeléctrica 4,11 14,8 0,15 0,02 Chimenea solar 0,00 0,0 0,0 0,00 Olas 0,97 0,8 1,0 - Geotérmica HDR 0,25 2,0 10,0 0,00 TOTAL renovables 67, ,0 Figura 312 Composición porcentual de la potencia del mix con SM = 1,5.

12 Análisis temporal Figura 313 Evolución horaria anual de la capacidad de generación, la demanda, la potencia deficitaria y la potencia disipada para el mix con SM = 1,5 y SF = 82,4%. 283 Figura 314 Evolución mensual del CF, SF, fracción de energía disipada en relación a la demanda, factor de capacidad de la biomasa, déficit máximo de potencia y disipación máxima de potencia para el mix con SM = 1,5.

13 Renovables 100%. Un sistema eléctrico renovable para la España peninsular y su viabilidad económica 284 Figura 315 Evolución mensual del ratio entre el factor de capacidad mensual del mix de generación y el valor máximo que podría alcanzar este valor en caso de operar en modo MPPT para el mix con SM = 1,5. Como referencia se diferencian dos valores según la referencia adoptada para la biomasa: el CFmax,max, que corresponde al caso de que la biomasa operara con un factor de capacidad anual del 90%, y el CFmax que incorpora el CF real de la biomasa con su modo de regulación. En la Figura-315 mostramos la evolución mensual del ratio entre el factor de capacidad mensual del mix de generación y el valor máximo que podría alcanzar este valor en caso de operar en modo MPPT. Se presentan dos valores, uno el asociado a operar la biomasa con el valor deseado de CF (90%), conduciendo a un factor de capacidad máximo del sistema de generación de CFmax, max, el otro valor es el asociado a operar la biomasa con el CF que realmente alcanza a lo largo del año, conduciendo a un factor de capacidad máximo del sistema de generación de CFmax. [Ver Figura 315]. En la Figura-316 mostramos la composición de un mix con SM = 2, junto a los requerimientos de ocupación de superficie peninsular, que en total ascienden a 4,4% de la superficie peninsular. En la Figura-317 se muestra la composición porcentual de la potencia instalada en este mix. Como podemos ver, este mix está claramente dominado por la eólica terrestre con sus 50,6 GWp. En base anual, este mix nos proporciona una cobertura de la demanda de SF = 91,8% con un factor de capacidad de la potencia total instalada de CF = 32,6%, y un requerimiento de disipación energética anual, referida a la demanda eléctrica, del 11,3%. Es de destacar el elevado valor alcanzado de SF con un SM = 2 relativamente tan bajo. De hecho, en todos los meses del año menos julio, agosto y septiembre, la generación potencial es superior a la demanda, cosa que no sucede en los meses centrales del año por tratarse

14 Análisis temporal de un mix con baja contribución de tecnologías solares. Los efectos de dispersión espacial de carga y generación, junto a la diversidad tecnológica conducen a una situación tremendamente más favorable para el sistema peninsular basado en renovables que para un sistema autónomo como el analizado anteriormente. En términos de potencia, y en valor relativo a la demanda máxima peninsular, el máximo déficit anual de potencia es del 54,4%, y la máxima disipación de potencia es del 91,7%. El coste de la electricidad generada con este mix es de LEC = 4,84 c /kwhe si tenemos en cuenta la inversión hidroeléctrica, mientras que el valor mínimo del LEC si todas las tecnologías operaran en MPPT sería de LECmin = 4,32 c /kwhe. Si no consideramos la inversión hidroeléctrica tendríamos LEC = 3,20 c /kwhe y LECmin = 2,85 c /kwhe. Como podemos ver, las actuaciones técnico-económicas son mucho más favorables que para el caso del sistema autónomo anteriormente analizado. También conviene resaltar que para SM = 2 tenemos un déficit y una disipación bastante equilibrados en base anual (déficit = 22,97 TWh/a; disipación = 31,52 TW.h/a). En estas condiciones, con una cantidad relativamente pequeña de almacenamiento ya debería ser posible cubrir la demanda. Por tanto, el problema de regulación de este tipo de mix basados en renovables, más que de regulación energética, lo es de potencias (24,53 GW de potencia deficitaria máxima para este mix), y el problema de regulación de potencias sin implicaciones energéticas relevantes se resuelve en primera instancia con una adecuada gestión de la demanda, y a modo de seguridad disponiendo de una cierta cantidad de potencia rodante. [Ver Figuras 316 y 317]. 285 Figura 316 Composición y ocupación del territorio de un mix con SM = 2. La generación energética presentada es sólo indicativa por basarse en los CF medios presentados en (IIT, 2005) Potencia (GWp) Generación (TW.h/año) Desarrollo potencial (%) Ocupación territorio (%) Demanda eléctrica Hidroeléctrica (P >10 MW) 16,57 30,7 100,0 - Minihidráulica (P < 10 MW) 2,23 6,9 100,0 - Eólica Terrestre (CF Weibull) 50,56 126,26 5,5 3,13 Eólica marina 3,30 6,7 2,0 - Fotovoltaica integrada 2,47 2,8 0,5 - Fotovoltaica azimutal 1,42 2,8 0,2 0,02 Biomasa residual y biogás 7,28 50,9 100,0 - Cultivos energéticos 0,47 3,5 10,0 0,63 Cultivos forestales de rotación rápida 0,51 3,8 10,0 0,57 Monte bajo 0,00 0,0 0,0 0,00 Biomasa total 8,27 58,2-1,21 Solar termoeléctrica 4,11 14,8 0,15 0,02 Chimenea solar 0,00 0,0 0,0 0,00 Olas 0,97 0,8 1,0 - Geotérmica HDR 0,25 2,0 10,0 0,00 TOTAL renovables 90, ,4

15 Renovables 100%. Un sistema eléctrico renovable para la España peninsular y su viabilidad económica 286 Figura 317 Composición porcentual de la potencia del mix con SM = 2. En la Figura-318 mostramos la evolución horaria anual de la capacidad de generación, la demanda, la potencia deficitaria y la potencia disipada para este mix. Con este mix ya tenemos potencia disipada a lo largo de todo el año, dominando sobre la potencia deficitaria en épocas como el invierno y principio de primavera. Los picos de potencia deficitaria siguen estando distribuidos a lo largo de todo el año, si bien se reducen sensiblemente al final del invierno principio de primavera. La biomasa opera en este mix con un CF = 50,09%, mostrando cómo ahora ya se ve claramente reducido su CF por la mayor disponibilidad de capacidad de generación de las otras tecnologías. En la Figura-319 mostramos la evolución mensual del CF, SF, fracción de energía disipada en relación a la demanda, factor de capacidad de la biomasa, déficit máximo de potencia y disipación máxima de potencia. La cobertura de la demanda energética sigue siendo algo más deficitaria en los meses centrales del año, pero en general se mantiene en valores muy elevados durante todo el año. Excepto en los meses de verano y principio del otoño, la biomasa se usa con CF muy bajo respecto a sus posibilidades, lo cual conllevará un incremento del LEC de la biomasa que repercutirá negativamente sobre el LEC total. A medida que hay una mayor cantidad de potencia en exceso a disipar procedente de las otras tecnologías, la inversión en biomasa quedará menos justificada pues al operar en modo regulación entrará menos horas al año. En la Figura-320 mostramos la evolución mensual del ratio entre el factor de capacidad mensual del mix de generación y el valor máximo que podría alcanzar este valor en caso de operar en modo MPPT. Se presentan dos valores, uno el asociado a operar la biomasa con el valor deseado de CF (90%), conduciendo a un factor de capacidad máximo del sistema de generación de CFmax,max, el otro

16 Análisis temporal valor es el asociado a operar la biomasa con el CF que realmente alcanza a lo largo del año, conduciendo a un factor de capacidad máximo del sistema de generación de CFmax. Como podemos apreciar, estos ratios ya se reducen significativamente respecto a su valor de operación en modo MPPT (100%) durante algunos meses del año, indicando el dominio de la operación en modo regulación. [Ver Figuras 318 a 320]. 287 Figura 318 Evolución horaria anual de la capacidad de generación, la demanda, la potencia deficitaria y la potencia disipada para el mix con SM = 2 y SF = 91,8%. Figura 319 Evolución mensual del CF, SF, fracción de energía disipada en relación a la demanda, factor de capacidad de la biomasa, déficit máximo de potencia y disipación máxima de potencia para el mix con SM = 2.

17 Renovables 100%. Un sistema eléctrico renovable para la España peninsular y su viabilidad económica 288 Figura 320 Evolución mensual del ratio entre el factor de capacidad mensual del mix de generación y el valor máximo que podría alcanzar este valor en caso de operar en modo MPPT para el mix con SM = 2. Como referencia se diferencian dos valores según la referencia adoptada para la biomasa: el CFmax,max, que corresponde al caso de que la biomasa operara con un factor de capacidad anual del 90%, y el CFmax que incorpora el CF real de la biomasa con su modo de regulación. En la Figura-321 mostramos la composición de un mix con SM = 2,5, junto a los requerimientos de ocupación de superficie peninsular, que en total ascienden a 6,2% de la superficie peninsular. En la Figura-322 se muestra la composición porcentual de la potencia instalada en este mix. Como podemos ver, este mix sigue estando claramente dominado por la eólica terrestre con sus 50,6 GWp, pero la termosolar ya va cobrando protagonismo al situarse en tercer lugar con sus 10,2 GWp. En base anual, este mix nos proporciona una cobertura de la demanda de SF = 97,7% con un factor de capacidad de la potencia total instalada de CF = 27,7%, y un requerimiento de disipación energética anual, referida a la demanda eléctrica, del 22,3%. En términos de potencia, y en valor relativo a la demanda máxima peninsular, el máximo déficit anual de potencia es del 40,6%, y la máxima disipación de potencia es del 121,0%. Como vemos, al ir aumentando el SM el valor máximo de la disipación de potencia crece a un ritmo mucho más rápido que el ritmo al que decrece la máxima potencia deficitaria. El coste de la electricidad generada con este mix es de LEC = 5,91 c /kwhe si tenemos en cuenta la inversión hidroeléctrica, mientras que el valor mínimo del LEC si todas las tecnologías operaran en MPPT sería de LECmin = 4,81 c /kwhe. Si no consideramos la inversión hidroeléctrica tendríamos LEC = 4,37 c /kwhe y LECmin = 3,56 c /kwhe. Como podemos ver, las actuaciones técnico-económicas son mucho más favorables que

18 Análisis temporal para el caso del sistema autónomo anteriormente analizado. [Ver Figuras 321 y 322]. En la Figura-323 mostramos la evolución horaria anual de la capacidad de generación, la demanda, la potencia deficitaria y la potencia disipada para este mix. Con este mix la potencia disipada ya domina a la deficitaria a lo largo de todo el año. Los picos de potencia deficitaria prácticamente desaparecen al final del invierno principio de primavera. La biomasa opera en este mix con un CF = 28,4%, mostrando cómo ahora ya se ve muy reducido su CF por la mayor disponibilidad de capacidad de generación de las otras tecnologías, dificultando la justificación de invertir en esta tecnología. A medida que aumenta el SM el uso de la biomasa en este modo de operación va siendo cada vez menos rentable, indicando la conveniencia de reducir total o parcialmente la potencia de biomasa instalada, y pasar a usar la potencia rodante que proporcionan otras tecnologías y/o una pequeña capacidad de almacenamiento para cubrir esas pequeñas puntas deficitarias que siguen quedando. En la Figura-324 mostramos la evolución mensual del CF, SF, fracción de energía disipada en relación a la demanda, factor de capacidad de la biomasa, déficit máximo de potencia y disipación máxima de potencia. La cobertura de la demanda energética se mantiene en valores muy elevados durante todo el año, llegando a ser total durante la primavera. Excepto en los meses de verano y principio del otoño, la biomasa se usa con CF que no llega al 50% ningún mes, y que alcanza valores inferiores al 10% en abril. La disipación de potencia ya está presente durante todos los meses del año. [Ver Figuras 323 y 324]. 289 Figura 321 Composición y ocupación del territorio de un mix con SM = 2,5. La generación energética presentada es sólo indicativa por basarse en los CF medios presentados en (IIT, 2005). Potencia (GWp) Generación (TW.h/año) Desarrollo potencial (%) Ocupación territorio (%) Demanda eléctrica Hidroeléctrica (P >10 MW) 16,57 30,7 100,0 - Minihidráulica (P < 10 MW) 2,23 6,9 100,0 - Eólica Terrestre (CF Weibull) 50,56 126,26 5,5 3,13 Eólica marina 4,94 10,0 3,0 - Fotovoltaica integrada 4,95 5,7 1,0 - Fotovoltaica azimutal 3,54 6,9 0,5 0,04 Biomasa residual y biogás 7,28 50,9 100,0 - Cultivos energéticos 1,18 8,8 25,0 1,59 Cultivos forestales de rotación rápida 1,28 9,6 25,0 1,43 Monte bajo 0,00 0,0 0,0 0,00 Biomasa total 9,75 69,2-3,02 Solar termoeléctrica 10,19 36,8 0,37 0,05 Chimenea solar 0,00 0,0 0,0 0,00 Olas 9,70 8,1 10,0 - Geotérmica HDR 0,25 2,0 10,0 0,00 TOTAL renovables 112, ,2

19 Renovables 100%. Un sistema eléctrico renovable para la España peninsular y su viabilidad económica 290 Figura 322 Composición porcentual de la potencia del mix con SM = 2,5. Figura 323 Evolución horaria anual de la capacidad de generación, la demanda, la potencia deficitaria y la potencia disipada para el mix con SM = 2,5 y SF = 97,7%.

20 Análisis temporal Figura 324 Evolución mensual del CF, SF, fracción de energía disipada en relación a la demanda, factor de capacidad de la biomasa, déficit máximo de potencia y disipación máxima de potencia para el mix con SM = 2, En la Figura-325 mostramos la evolución mensual del ratio entre el factor de capacidad mensual del mix de generación y el valor máximo que podría alcanzar este valor en caso de operar en modo MPPT. Se presentan dos valores, uno el asociado a operar la biomasa con el valor deseado de CF (90%), conduciendo a un factor de capacidad máximo del sistema de generación de CFmax,max, el otro valor es el asociado a operar la biomasa con el CF que realmente alcanza a lo largo del año, conduciendo a un factor de capacidad máximo del sistema de generación de CFmax. Como podemos apreciar, estos ratios ya se reducen significativamente respecto a su valor de operación en modo MPPT (100%) durante algunos meses del año, indicando el dominio de la operación en modo regulación. En la Figura- 326 mostramos la composición de un mix con SM = 3, junto a los requerimientos de ocupación de superficie peninsular, que en total ascienden a 6,3% de la superficie peninsular. En la Figura-327 se muestra la composición porcentual de la potencia instalada en este mix. Como podemos ver, este mix si bien la eólica terrestre con sus 50,6 GWp sigue siendo la tecnología dominante, la termosolar, con sus 32,7 GWp ya está en el mismo orden de magnitud de potencia, y prácticamente igualada en cuanto a capacidad de generación por su mayor factor de capacidad anual. En base anual, este mix nos proporciona una cobertura de la demanda de SF = 99,2% con un factor de capacidad de la potencia total instalada de CF = 23,5%, y un requerimiento de disipación energética anual, referida a la demanda eléctrica, del 49,6%. En términos de potencia, y en valor relativo a la demanda máxima peninsular, el máximo déficit anual de potencia es del 40,2%, y la máxima disipación de potencia es del 162,5%. El coste de la electricidad generada con este mix es de LEC = 6,97 c /kwhe si tenemos en cuenta la inversión hidroeléctrica, mientras que el valor mínimo del LEC si todas las tecnologías operaran en MPPT sería de LECmin = 4,65 c /kwhe. Si no consideramos la inversión hidroeléctrica tendríamos LEC = 5,45 c /kwhe y LECmin = 3,63 c /kwhe. Como podemos ver, las actuaciones técnico-económicas son mucho más

21 Renovables 100%. Un sistema eléctrico renovable para la España peninsular y su viabilidad económica 292 Figura 325 Evolución mensual del ratio entre el factor de capacidad mensual del mix de generación y el valor máximo que podría alcanzar este valor en caso de operar en modo MPPT para el mix con SM = 2,5. Como referencia se diferencian dos valores según la referencia adoptada para la biomasa: el CFmax,max, que corresponde al caso de que la biomasa operara con un factor de capacidad anual del 90%, y el CFmax que incorpora el CF real de la biomasa con su modo de regulación. Figura 326 Composición y ocupación del mix-11 con SM = 3. La generación energética presentada es sólo indicativa por basarse en los CF medios presentados en (IIT, 2005). Potencia (GWp) Generación (TW.h/año) Desarrollo potencial (%) Ocupación territorio (%) Demanda eléctrica Hidroeléctrica (P >10 MW) 16,57 30,7 100,0 - Minihidráulica (P < 10 MW) 2,23 6,9 100,0 - Eólica Terrestre (CF Weibull) 50,56 126,26 5,5 3,13 Eólica marina 4,94 10,0 3,0 - Fotovoltaica integrada 4,95 5,7 1,0 - Fotovoltaica azimutal 3,54 6,9 0,5 0,04 Biomasa residual y biogás 7,28 50,9 100,0 - Cultivos energéticos 1,18 8,8 25,0 1,59 Cultivos forestales de rotación rápida 1,28 9,6 25,0 1,43 Monte bajo 0,00 0,0 0,0 0,00 Biomasa total 9,75 69,2-3,02 Solar termoeléctrica 32,73 118,3 1,19 0,16 Chimenea solar 0,00 0,0 0,0 0,00 Olas 9,70 8,1 10,0 - Geotérmica HDR 0,25 2,0 10,0 0,00 TOTAL renovables 135, ,3

22 Análisis temporal Figura 327 Composición porcentual de la potencia del mix-11 con SM = favorables que para el caso del sistema autónomo anteriormente analizado. [Ver Figuras 325 a 327]. En la Figura-328 mostramos la evolución horaria anual de la capacidad de generación, la demanda, la potencia deficitaria y la potencia disipada para este mix. Con este mix hay un gran dominio de la potencia disipada frente a la deficitaria a lo largo de todo el año. De hecho, la potencia deficitaria ya desaparece durante la mitad central del año. La biomasa opera en este mix con un CF = 8,7%, mostrando cómo ahora ya se ve muy reducido su CF por la mayor disponibilidad de capacidad de generación de las otras tecnologías, dificultando la justificación de invertir en esta tecnología. En la Figura-329 mostramos la evolución mensual del CF, SF, fracción de energía disipada en relación a la demanda, factor de capacidad de la biomasa, déficit máximo de potencia y disipación máxima de potencia. La cobertura de la demanda energética es prácticamente completa a lo largo de todo el año (si bien quedan unos pocos picos de potencia deficitaria con repercusiones energéticas despreciables), excepto un pequeño déficit en los meses de octubre y noviembre. La biomasa se usa con CF tremendamente bajos durante todo el año, llegando a ser prácticamente nulos de abril a agosto. Durante todos los meses del año hay una importante disipación energética, con grandes picos de potencia a disipar. En la Figura- 330 mostramos la evolución mensual del ratio entre el factor de capacidad mensual del mix de generación y el valor máximo que podría alcanzar este valor en caso de operar en modo MPPT. Se presentan dos valores, uno el asociado a operar la biomasa con el valor deseado de CF (90%), conduciendo a un factor de capacidad máximo del sistema de generación de CFmax,max, el otro valor es el

23 Renovables 100%. Un sistema eléctrico renovable para la España peninsular y su viabilidad económica 294 asociado a operar la biomasa con el CF que realmente alcanza a lo largo del año, conduciendo a un factor de capacidad máximo del sistema de generación de CFmax. Como podemos apreciar, estos ratios ya se reducen significativamente respecto a su valor de operación en modo MPPT (100%) durante algunos meses del año, indicando el dominio de la operación en modo regulación. [Ver Figuras 328 a 330]. Figura 328 Evolución horaria anual de la capacidad de generación, la demanda, la potencia deficitaria y la potencia disipada para el mix con SM = 3 y SF = 99,2%. Figura 329 Evolución mensual del CF, SF, fracción de energía disipada en relación a la demanda, factor de capacidad de la biomasa, déficit máximo de potencia y disipación máxima de potencia para el mix con SM = 3.

24 Análisis temporal Figura 330 Evolución mensual del ratio entre el factor de capacidad mensual del mix de generación y el valor máximo que podría alcanzar este valor en caso de operar en modo MPPT para el mix con SM = 3. Como referencia se diferencian dos valores según la referencia adoptada para la biomasa: el CFmax,max, que corresponde al caso de que la biomasa operara con un factor de capacidad anual del 90%, y el CFmax que incorpora el CF real de la biomasa con su modo de regulación. 295 En la Figura-331 mostramos la composición de un mix con SM = 4, junto a los requerimientos de ocupación de superficie peninsular, que en total ascienden a 8,3% de la superficie peninsular. En la Figura-332 se muestra la composición porcentual de la potencia instalada en este mix. Como podemos ver, este mix si bien la eólica terrestre con sus 50,6 GWp sigue siendo la tecnología dominante, la termosolar, con sus 37,6 GWp ya está en el mismo orden de magnitud de potencia, y ya ha superado en cuanto a capacidad de generación a la eólica terrestre por su mayor factor de capacidad anual. Sorprende en este mix la elevada participación de la tecnología de las olas, probablemente difícil de justificar a no ser que mejoren considerablemente sus actuaciones actuales. En base anual, este mix nos proporciona una cobertura de la demanda de SF = 99,7% con un factor de capacidad de la potencia total instalada de CF = 17,7%, y un requerimiento de disipación energética anual, referida a la demanda eléctrica, del 82,8%. En términos de potencia, y en valor relativo a la demanda máxima peninsular, el máximo déficit anual de potencia es del 31,7%, y la máxima disipación de potencia es del 223,0%. El coste de la electricidad generada con este mix es de LEC = 9,21 c /kwhe si tenemos en cuenta la inversión hidroeléctrica, mientras que el valor mínimo del LEC si todas las tecnologías operaran en MPPT sería de LECmin = 5,03 c /kwhe. Si no consideramos la inversión hidroeléctrica tendríamos LEC = 7,69 c /kwhe y LECmin = 4,20 c /kwhe.

25 Renovables 100%. Un sistema eléctrico renovable para la España peninsular y su viabilidad económica 296 Como podemos ver, las actuaciones técnico-económicas son mucho más favorables que para el caso del sistema autónomo anteriormente analizado. [Ver Figuras 331 y 332]. Debemos resaltar que el mix con SM = 4 (180 GWp de potencia nominal instalada) se corresponde con la potencia pico del mix preliminar propuesto de forma cualitativa en (IIT,2005). Ahora, una vez conocida su SF = 99,7%, ya podemos confirmar que este mix tiene efectivamente capacidad de cubrir la demanda. Pero es más, a la vista de la evolución de la SF con el SM incluso podríamos concluir que este mix con SM = 4 es del orden del doble de grande de lo que sería necesario para cubrir la demanda de forma racional aprovechando las herramientas de gestión de demanda, capacidad de acumulación y disponibilidad de potencia rodante sinérgica con la potencia instalada de algunas tecnologías. En la Figura-333 mostramos la evolución horaria anual de la capacidad de generación, la demanda, la potencia deficitaria y la potencia disipada para este mix. Como vemos, la potencia deficitaria se ve reducida a unos pocos picos repartidos a lo largo del inicio y final de año. Una buena gestión de la demanda no debería tener problema alguno en eliminar estos picos. La potencia disipada supera ya en algunos instantes del año a la demanda, indicando que este mix está ya sobre-dimensionado para la cobertura de la demanda eléctrica, y recomendando su uso para sistemas integrados de energía en los que el excedente se pueda emplear para cubrir otra demanda de energía. La biomasa opera en este mix con un CF = 4,3%, dificultando la justificación de invertir en esta tecnología. En la Figura- 334 mostramos la evolución mensual del CF, SF, factor de capacidad de la biomasa, fracción de energía disipada, el déficit máximo de potencia y la disipación máxima de potencia. La cobertura de la demanda energética es prácticamente completa a lo largo de todo el año. La biomasa se usa con CF tremendamente bajos durante todo el año, llegando a ser prácticamente nulo en prácticamente medio año. Durante todos los meses del año hay una gran disipación energética, tanto en términos energéticos como de potencia. En la Figura-335 mostramos la evolución mensual del ratio entre el factor de capacidad mensual del mix de generación y el valor máximo que podría alcanzar este valor en caso de operar en modo MPPT. Se presentan dos valores, uno el asociado a operar la biomasa con el valor deseado de CF (90%), conduciendo a un factor de capacidad máximo del sistema de generación de CFmax,max, el otro valor es el asociado a operar la biomasa con el CF que realmente alcanza a lo largo del año, conduciendo a un factor de capacidad máximo del sistema de generación de CFmax. Como podemos apreciar, estos ratios se reducen mucho respecto a su valor de operación en modo MPPT (100%) durante todo el año (y especialmente en los meses centrales), indicando el dominio de la operación en modo regulación. [Ver Figuras 333 a 335]. En la Figura-336 mostramos la composición de un mix con SM = 5, junto a los requerimientos de ocupación de superficie peninsular, que en total ascienden a 9,9% de la superficie peninsular. En la Figura-337 se muestra la composición porcentual de la potencia instalada en este mix. Como podemos ver, en términos de potencia este mix tiene la eólica terrestre 54,9 GWp muy equilibrada con la termosolar (50,1 GWp), si bien la termosolar ya es totalmente dominante en

26 Análisis temporal Figura 331 Composición y ocupación del territorio del mix-12 con SM = 4. La generación energética presentada es sólo indicativa por basarse en los CF medios presentados en (IIT, 2005). 297 Potencia (GWp) Generación (TW.h/año) Desarrollo potencial (%) Ocupación territorio (%) Demanda eléctrica Hidroeléctrica (P >10 MW) 16,57 30,7 100,0 - Minihidráulica (P < 10 MW) 2,23 6,9 100,0 - Eólica Terrestre (CF Weibull) 50,56 126,26 5,5 3,13 Eólica marina 8,24 16,7 5,0 - Fotovoltaica integrada 14,84 17,1 3,0 - Fotovoltaica azimutal 14,17 27,6 2,0 0,18 Biomasa residual y biogás 7,28 50,9 100,0 - Cultivos energéticos 1,89 14,1 40,0 2,54 Cultivos forestales de rotación rápida 2,05 15,3 40,0 2,29 Monte bajo 0,00 0,0 0,0 0,00 Biomasa total 11,22 80,2-4,83 Solar termoeléctrica 37,47 135,4 1,37 0,18 Chimenea solar 0,00 0,0 0,0 0,00 Olas 24,24 20,3 25,0 - Geotérmica HDR 0,74 5,9 30,0 0,00 TOTAL renovables 180, ,3 Figura 332 Composición porcentual de la potencia del mix-12 con SM = 4.

27 Renovables 100%. Un sistema eléctrico renovable para la España peninsular y su viabilidad económica 298 términos de capacidad de generación. Sigue sorprendiendo en este mix la elevada participación de la tecnología de las olas, probablemente difícil de justificar a no ser que mejoren considerablemente sus actuaciones actuales. Las dos tecnologías fotovoltaicas empiezan a adoptar también un papel relevante en el mix de generación. En base anual, este mix nos proporciona una cobertura de la demanda de SF = 99,90% con un factor de capacidad de la potencia total instalada de CF = 14,2%, y un requerimiento de disipación energética anual, referida a la demanda eléctrica, del 121,8%. Figura 333 Evolución horaria anual de la capacidad de generación, la demanda, la potencia deficitaria y la potencia disipada para el mix con SM = 4 y SF = 99,7%. Figura 334 Evolución mensual del CF, SF, fracción de energía disipada en relación a la demanda, factor de capacidad de la biomasa, déficit máximo de potencia y disipación máxima de potencia para el mix con SM = 4.

28 Análisis temporal Figura 335 Evolución mensual del ratio entre el factor de capacidad mensual del mix de generación y el valor máximo que podría alcanzar este valor en caso de operar en modo MPPT para el mix con SM = 4. Como referencia se diferencian dos valores según la referencia adoptada para la biomasa: el CFmax,max, que corresponde al caso de que la biomasa operara con un factor de capacidad anual del 90%, y el CFmax que incorpora el CF real de la biomasa con su modo de regulación. 299 En términos de potencia, y en valor relativo a la demanda máxima peninsular, el máximo déficit anual de potencia es del 21,0%, y la máxima disipación de potencia es del 277,8%. El coste de la electricidad generada con este mix es de LEC = 11,91 c /kwhe si tenemos en cuenta la inversión hidroeléctrica, mientras que el valor mínimo del LEC si todas las tecnologías operaran en MPPT sería de LECmin = 5,37 c /kwhe. Si no consideramos la inversión hidroeléctrica tendríamos LEC = 10,40 c /kwhe y LECmin = 4,69 c /kwhe. Como podemos ver, las actuaciones técnicoeconómicas son mucho más favorables que para el caso del sistema autónomo anteriormente analizado. [Ver Figuras 336 y 337]. En la Figura-338 mostramos la evolución horaria anual de la capacidad de generación, la demanda, la potencia deficitaria y la potencia disipada para este mix. Como vemos, la potencia deficitaria prácticamente desaparece, quedando unos pocos picos a principio y fin de año. Una buena gestión de la demanda no debería tener problema alguno en eliminar estos picos, mientras que la cobertura mediante incrementos de la potencia instalada conduce a grandes incrementos en el LEC. La potencia disipada supera ya en bastantes instantes del año a la demanda, indicando que este mix está sobre-dimensionado para la cobertura de la demanda eléctrica, y recomendando su uso para sistemas integrados de energía en los que el excedente se pueda emplear para cubrir otra demanda de energía. La biomasa opera en este mix con un CF = 2,6%, dificultando la justificación de invertir en esta tecnología.

29 Renovables 100%. Un sistema eléctrico renovable para la España peninsular y su viabilidad económica 300 Figura 336 Composición y ocupación del territorio de un mix con SM = 5. La generación energética presentada es sólo indicativa por basarse en los CF medios presentados en (IIT, 2005). Potencia (GWp) Generación (TW.h/año) Desarrollo potencial (%) Ocupación territorio (%) Demanda eléctrica Hidroeléctrica (P >10 MW) 16,57 30,7 100,0 - Minihidráulica (P < 10 MW) 2,23 6,9 100,0 - Eólica Terrestre (CF Weibull) 54,91 137,10 6,0 3,40 Eólica marina 8,24 16,7 5,0 - Fotovoltaica integrada 19,78 22,8 4,0 - Fotovoltaica azimutal 21,25 41,5 3,0 0,26 Biomasa residual y biogás 7,28 50,9 100,0 - Cultivos energéticos 2,37 17,6 50,0 3,17 Cultivos forestales de rotación rápida 2,57 19,1 50,0 2,87 Monte bajo 0,00 0,0 0,0 0,00 Biomasa total 12,21 87,6-6,04 Solar termoeléctrica 50,14 181,2 1,83 0,24 Chimenea solar 0,00 0,0 0,0 0,00 Olas 38,78 32,4 40,0 - Geotérmica HDR 1,24 9,8 50,0 0,00 TOTAL renovables 225, ,9 En la Figura-339 mostramos la evolución mensual del CF, SF, factor de capacidad de la biomasa y fracción de energía disipada en relación a la demanda. La cobertura de la demanda energética es prácticamente completa a lo largo de todo el año. La biomasa se usa con CF tremendamente bajos durante todo el año, llegando a ser nulo en prácticamente medio año. Durante todos los meses del año hay una gran disipación energética, tanto en términos energéticos como de potencia. En la Figura-340 mostramos por un lado el déficit máximo de potencia y la disipación máxima de potencia y por otro la evolución mensual del ratio entre el factor de capacidad mensual del mix de generación y el valor máximo que podría alcanzar este valor en caso de operar en modo MPPT. Se presentan dos valores, uno el asociado a operar la biomasa con el valor deseado de CF (90%), conduciendo a un factor de capacidad máximo del sistema de generación de CFmax,max, el otro valor es el asociado a operar la biomasa con el CF que realmente alcanza a lo largo del año, conduciendo a un factor de capacidad máximo del sistema de generación de CFmax. Como podemos apreciar, estos ratios se reducen mucho respecto a su valor de operación en modo MPPT (100%) durante todo el año (y especialmente en los meses centrales), indicando el dominio de la operación en modo regulación. [Ver Figuras 338 a 340]. En la Figura-341 mostramos la composición de un mix con SM = 7,5, junto a los requerimientos de ocupación de superficie peninsular, que en total ascienden a 15,9% de la superficie peninsular.