Desde hace meses, el Coordinador Eléctrico Nacional se está preparando para el eclipse que se verá mañana en gran parte del país, que además de ser un evento astronómico que concentrará la atención de los chilenos, provocará en el Sistema Eléctrico Nacional (SEN) una pérdida de generación de electricidad solar a gran escala, estimada en 1.150 MW entre las 15:14 y 17:50 horas, equivalente a la mitad del consumo de la Región Metropolitana.

Esto porque si bien la zona de oscuridad total se concentrará en la Región de Coquimbo -entre Domeyko y Guanaquero-, afectará practicamente a todo el país, especialmente a la zona norte. Mientras en Punta Arenas la oscuridad llegará a un 46%, en Arica esta alcanzará un 65% e irá aumentando en el territorio hacia Coquimbo. Esa es la zona donde se concentra hot gran parte de la capacidad de generación de energía solar del país, que actualmente representa un 10,6% del SEN.

El principal impacto del eclipse será la reducción de generación solar en un período de 1 hora y 15 minutos, que es el tiempo entre que comienza el eclispe y el máximo oscurecimiento del sol. Sin embargo, en el Coordinador afirman que esta tasa de reducción será similar a las que se presentan durante el atardecer, por lo tanto el efecto directo no presentaría mayores riesgos a la operación del SEN.

A esto se sumarán otros factores que tienen que ver con el consumo, ya que se podría registrar un aumento de demanda por la oscuridad -encendido de alumbrado público, de las casas y oficinas- y la disminución de temperatura, a lo que se suma una reducción de la generación solar duistribuida en los techos. Por otro lado, la demanda podría disminuir, al igual que la productividad, si la gente sale en masa y deja de trabajar por el eclipse.

Será la suma de estos factores, dicen en el Coordinador, la que determine en cuánto y en qué dirección varíe la demanda eléctrica. En los casos internacionales analizados, agregan, la tendencia era un aumento a la demanda, pero también hubo casos en que disminuyó. Lo que si aseguran es que no habrán interrupciones de suministro por el eclipse.

“El Coordinador puede garantizar que no ocurrirán interrupciones de suministro asociadas al fenómeno del eclipse. Para esto, se aumentará la generación de centrales convencionales para compensar la pérdida de generación solar, se dispondrá de reservas suficientes para satisfacer requerimientos adicionales ante eventuales perturbaciones no programadas, y adicionalmente, se adoptarán las medidas operacionales necesarias para mantener los niveles de seguridad habituales en el Sistema Eléctrico Nacional”, afirma el director Ejecutivo del Coordinador Eléctrico Nacional, Rodrigo Bloomfield.

“Laboratorio” para poner a prueba el sistema

Para Claudio Seebach, presidente ejecutivo de Generadoras de Chile, el eclipse solar de mañana será un verdadero laboratorio para poner a prueba la flexibilidad y capacidad del sistema eléctrico de responder ante la “pérdida” y la “recuperación”, en pocos minutos, de más de 1.150 MW de generación solar fotovoltaica.

“El Coordinador Eléctrico Nacional respaldará esa pérdida principalmente con capacidad hidroeléctrica de embalses y termoeléctrica a gas natural. Lo anterior es un valioso ejercicio para la gestión de la creciente incorporación de Energía Renovable Variable (ERV), solar fotovoltaica y eólica en la próxima década a nuestra matriz eléctrica, con un crecimiento adicional estimado -según un estudio de Generadoras de Chile- de entre 8.800 y 16.000 MW en esas tecnologías”, explica.

“Solo la mayor inserción de energía solar fotovoltaica en particular -agrega- implicará que en los amaneceres y atardeceres diarios habrá “rampas” de salida y entrada de energía solar de entre 2.400 y 5.600 MW en una hora, o sea 2 a 5 veces la pérdida de generación del eclipse de julio, las que deberán ser respaldadas por otras fuentes como hidráulicas de embalse, concentración solar de potencia, geotermia, almacenamiento en baterías o termoeléctricas”.

Para el Coordinador, si bien el eclipse presentará desafíos para la operación del sistema, afirman que se trata de un fenómeno que es conocido y que además será predecible. El eclipse implicará equilibrar la demanda y generación de electricidad como lo hace cada día, y como cuando la generación solar baja en días con nubes o lluvia.

“En la operación diaria, el tiempo parcialmente nublado es el clima más difícil, debido al rápido aumento y disminución de la generación solar. Sin embargo, en el caso del eclipse, los despachadores del centro de control saben cuando ocurrirá, tienen una trayectoria identificada y tasas de oscurecimiento conocidas”, explican en el Coordinador.

Sin embargo, coinciden en que “será un gran aprendizaje”, ya que con el análisis posterior de los sistemas de monitoreo se podrá conocer cómo varió la demanda, en cuánto se redujo la generación solar y la irradiancia recibido a medida que avanzó el eclipse y, a partir de esos datos, obtener modelos que permitan enfrentar futuros fenómenos similares cuando la penetración de energía solar en el país sea mucho mayor.

Con toda la información que se recoja durante el evento, se elaborará un informe que de cuenta de la calidad de los pronósticos realizados y la calidad de la frecuencia durante el eclipse, entre otros aspectos.

“Esto, en conjunto con las diferentes lecciones aprendidas en este evento, nos permitirá estar mejor preparados para el siguiente ecplipse que afectará al territorio nacional el 14 de diciembre de 2020 a mediodía, época en que hay mayores niveles de irradiancia y, por ende, de mayor generación solar disponible. Existirán más parques solares en servicio y, por la hora de ocurrencia, se deberá afrontar tanto la reducción como el posterior incremento de la generación solar”, afirma el Coordinador.

Preparación para el evento

Para enfrentar este eclipse, el primero en el país que realmente impactará en la generación de energía solar y su inyección al sistema, el Coordinador Eléctrico Nacional no ha dejado nada al azar. Y para ello, estudiaron con detenció lo ocurrido en años previos con los eclipses solares registrados en Europa (2015) y la costa oeste de Estados Unidos (2017).

Se trata de zonas donde la penetración de la energía solar era entonces mucho mayor que la de Chile: en Europa había una capacidad de 90.000 MW, y en California sobre los 10.000 MW. En ambos casos, los principales desafíos fueron las altas rampas de bajada y subida de la generación solar pronosticada, y el desequilibrio de generación-demanda. Esto porque las rampas tendrían un impacto directo en la capacidad de regulación del sistema, en términos de capacidad de regulación disponible, velocidad y ubicación de reservas.

“Las principales lecciones aprendidas y replicables son realizar una adecuada planificación y preparación con mucha antelación de acuerdo al impacto del evento, elaborar pronósticos precisos dado el alto monto de generación solar reducida y las altas tasas de bajada y subida de la generación solar, establecer comunicaciones permanentes sobre las condiciones esperadas a los actores del sector eléctrico, y establecer un control operacional más estricto durante el eclipse, entre otras”, afirma el Coordinador.

Para ello, en los últimos meses y semanasse han desarrollado una serie de actividades y coodinaciones para asegurar que no existan impactos en el suministro de energía. Entre ellas, la elaboración de programas diarios de generación para el día 2 de julio, determinando flujos por las líneas de transmisión y reservas para el seguimiento de la demanda neta, considerando escenarios de hidrología húmeda, media y seca, y considerando los casos con y sin puesta en servicio de las líneas de interconexión de 500 kV Pan de Azúcar – Polpaico.

Y a la elaboración de pronósticos de la reducción de generación solar y de sesiones de capacitación enfocadas en el eclipse para los ingenieros despachadores del centro de control del Coordinador, se suma la optimización de los recursos hidráulicos (cotas de embalses) para disponer de recursos de reserva suficiente afrontar la mayor generación y necesidades de tasas de toma de carga durante el eclipse.

También se efectuó una coordinación con empresas propietarias de centrales hidráulicas de embalse y de gas, para planificar el aumento en la producción de sus generadoras para reemplazar la generación solar perdida durante el eclipse.