El proyecto de energía renovable más ambicioso del mundo es la interconexión eléctrica propuesta entre Australia y los países del sureste asiático, el cual combinaría la granja solar y la batería más grande del mundo, al igual que el cable eléctrico submarino más largo.
El proyecto, que está planeado termine su construcción a fines de 2027, proporcionará 3GW de electricidad distribuible, suficiente para satisfacer una quinta parte de los requerimientos de energía de Singapur.
La granja solar de 10 GW cubriría 12,000 hectáreas en el Territorio del Norte de Australia, eso es aproximadamente el equivalente a 9 millones de paneles solares fotovoltaicos.
La granja solar se combinaría con una instalación de almacenamiento de batería de 30 gigavatios-hora (GWh) para permitir el despacho de energía renovable las 24 horas del día.
No es suficiente construir una granja solar en medio de la nada si no se puede distribuir la energía. Actualmente, el proyecto prevé una línea aérea de alta tensión de 750 kilómetros para transmitir 3 GW a Darwin en la costa norte del Territorio del Norte de Australia.
El cable de corriente continua de alto voltaje de 4,500 km, de los cuales 3,711 km estarían bajo el mar, también conectaría Australia a la red eléctrica del conglomerado de 10 naciones del sureste asiático (Association of Southeast Asian Nations – ASEAN).
La empresa Sun Cable, con sede en Singapur fundada en 2018, es la patrocinadora del proyecto propuesto de US$ 16 mil millones.
Cifras en perspectiva
La línea submarina sería cinco veces más larga que la mayor hasta ahora construida: el enlace del Mar del Norte de Noruega a Gran Bretaña de 720 km que está programado para estar en línea en 2021.
La instalación de almacenamiento sería 155 veces más grande que los 193.5 megavatios-horas (MWh) del Hornsdale Power Reserve en Australia, actualmente la batería de iones de litio operativa más grande del mundo.
También sería 100 veces más grande que la batería a escala de servicios públicos más grande del mundo, la batería de sodio-azufre de 300 MWh en la subestación Buzen de Japón.
Los desarrolladores del proyecto esperan que genere hasta 1,500 puestos de trabajo durante la fase de construcción y hasta 350 durante las operaciones.
Los desafíos de transportar la energía
Dado el interés en este tipo de proyectos, es importante comprender los desafíos y el costo final de transportar energía renovable a largas distancias. La capacidad de hacer esto económicamente tiene ramificaciones importantes desde el desierto del Sahara hasta el medio oeste estadounidense y el Ártico.
De hecho, el mundo tiene enormes recursos de energía renovable, pero a menudo esos recursos se encuentran lejos de los centros poblados. Por ejemplo, los mejores recursos eólicos en los EE. UU. se pueden encontrar en los territorios de Texas y Oklahoma, así como en todo el medio oeste central escasamente poblado.
Muchos de los mejores recursos solares del mundo se pueden encontrar en regiones desérticas escasamente pobladas.
El Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) de EE. UU. ha declarado que el despliegue a gran escala de la generación de electricidad renovable requerirá líneas de transmisión adicionales para aliviar las limitaciones regionales.
De hecho, ha habido un gran interés en conectar algunos de estos ricos recursos renovables con centros poblados a través de líneas de transmisión, pero los costos suelen ser muy altos y por ende limitantes.
Estos proyectos de infraestructura involucran miles de millones de dólares que también deben obtener la aprobación de los reguladores y propietarios de tierras.
Siempre existen riesgos al construir “el más grande” de cualquier cosa, y este proyecto prevé hacerlo en tres categorías diferentes: generación, almacenamiento y transporte.
Esta circunstancia aumenta sustancialmente los riesgos de falla, lo cual indica que será necesario superar muchos desafíos.
Por ejemplo, los cables submarinos suelen atravesar aguas poco profundas. En este caso, el cable deberá navegar por zanjas profundas. Esto combinado con la longitud que debe atravesarse, proporcionará desafíos sin precedentes para los barcos que intentarán tender el cable. Este es solo un ejemplo de los tipos de desafíos que pueden enfrentar estos megaproyectos.
La capacidad de generación y estimado de costos
Para estimar el costo de la energía solar producida por este sistema, es necesario hacer algunas suposiciones, la primera se refiere a la vida útil del sistema. Una regla general es que los sistemas solares fotovoltaicos durarán unos 25 años.
Estos sistemas aún pueden producir energía más allá de ese período de tiempo, pero para entonces se producirá una degradación significativa en la generación de energía.
En segundo lugar, se debe estimar la cantidad de energía producida durante ese tiempo. El factor de capacidad representa el porcentaje de energía generada durante un período (normalmente un año) dividido por la capacidad instalada.
Debido a que la salida del sol varía durante el día y el año, y según la ubicación, el factor de capacidad de la energía solar fotovoltaica puede variar entre un 10% y un 25%.
Por ejemplo, si el sistema de 10 GW pudiera funcionar a pleno rendimiento las 24 horas del día, podría generar 24 x 365 x 10 = 87,600 GWh por año. En toda Australia, el factor de capacidad promedio para sistemas fotovoltaicos a gran escala se estima en 21%.
Dada la escala y la ubicación del proyecto Sun Cable, es factible suponer que podrían alcanzar el rango superior del factor de capacidad del 25%.
En ese caso, durante la vida útil del sistema, éste produciría 87.600 GWh x 25 años x factor de capacidad del 25% = 547,500 GWh de potencia, o 547.5 TWh.
Pero hay pérdidas de línea a considerar. Aunque la corriente continua es un medio más eficaz de transmitir potencia a largas distancias que la corriente alterna, parte de la potencia transmitida se pierde en forma de calor.
Para CC, esas pérdidas de línea dependen del voltaje de la línea y de la distancia a la que se transmite la energía. La mayoría de las líneas de transmisión de alto voltaje (HVDC) utilizan voltajes entre 100 kilovoltios (kV) y 800 kV. Dada la potencia y la distancia recorrida, el Power Link Australia-ASEAN probablemente estará en el extremo superior de esa escala.
Siemens ha declarado que para 2.5 GW de potencia transmitida en 800 km de línea aérea, la pérdida de línea a 800 kV HVDC es solo del 2,6%. Extrapolar eso a la longitud total de la línea de 4,500 km implicaría una pérdida de potencia total del 14.6% (suponiendo que las pérdidas en el HVDC submarino sean comparables a las de la línea aérea).
La potencia total suministrada podría estimarse en 547.5 TWh x 85.4% = 467.6 TWh.
Entonces, el costo nivelado simple de la energía producida a partir de este proyecto sería de US$ 16 mil millones dividido por 467.6 TWh (que equivale a 467.6 mil millones de kilovatios-hora), o US$ 0.034 / kWh.
Ese es un precio atractivo, pero solo proporciona una estimación simple y mínima de la contribución del costo de capital al proyecto.
A esto debería agregarse a los costos de mantenimiento continuo, algunos de los cuales podrían ser significativos si el cable submarino requiere reparaciones, y a los costos de financiamiento. Los subsidios solares disponibles, que tampoco se han considerado, podrían sufragar parcialmente estos costos.
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