La transició cap a un sistema elèctric basat majoritàriament en energies renovables ja és una realitat a Catalunya, a Europa i arreu del món. L’augment constant de la generació eòlica i solar està transformant la manera com produïm electricitat, però també planteja nous reptes relacionats amb l’estabilitat de la xarxa elèctrica i la seguretat del subministrament. A mesura que desapareixen les fonts convencionals, cal adoptar noves solucions tecnològiques per garantir un sistema robust i fiable.
En aquest context, conceptes com les hibridacions renovables, l’electrònica de potència i els inversors grid-forming han deixat de ser qüestions purament tècniques per convertir-se en elements centrals de la transició energètica.
🌬️ Què són les hibridacions renovables?
Les hibridacions renovables consisteixen a combinar diferents fonts d’energia renovable dins d’un mateix projecte o infraestructura, habitualment energia eòlica i energia solar, i en molts casos amb sistemes d’emmagatzematge. Aquesta combinació permet produir electricitat de manera més regular, reduint els efectes de la intermitència pròpia de cada tecnologia per separat.
Gràcies a les hibridacions, és possible aprofitar millor la infraestructura elèctrica existent, millorar la fiabilitat del subministrament i reduir les limitacions d’accés a la xarxa. Per aquest motiu, aquest model ja s’està aplicant en grans projectes internacionals i està guanyant pes també a Europa, especialment en territoris amb una elevada presència d’energies renovables.
⚡ Aerogeneradors i tipus de generadors elèctrics
Els aerogeneradors converteixen l’energia del vent en electricitat mitjançant un generador elèctric situat a l’interior de la turbina. Segons la tecnologia utilitzada, aquests generadors poden funcionar de manera síncrona o asíncrona respecte a la xarxa elèctrica.
Els generadors síncrons treballen completament alineats amb la freqüència de la xarxa, mentre que els generadors asíncrons, que són els més habituals en els aerogeneradors moderns, ofereixen una major flexibilitat operativa. Aquesta flexibilitat fa necessari l’ús de sistemes d’electrònica de potència que permetin adaptar l’energia produïda a les condicions de la xarxa elèctrica.
🔌 Inversors grid-following i grid-forming
L’inversor és la peça que permet que l’energia s’integri correctament a la xarxa elèctrica. Els inversors transformen el corrent generat pels aerogeneradors en un corrent compatible amb la tensió i la freqüència del sistema elèctric.
Els inversors grid-following funcionen adaptant-se a una xarxa ja existent i estable, seguint la seva tensió i freqüència. Aquest tipus d’inversor és adequat quan el sistema elèctric disposa encara d’una base sòlida de generació convencional. En canvi, els inversors grid-forming són capaços de crear i regular la tensió i la freqüència per si mateixos, aportant estabilitat i inèrcia sintètica al sistema. Aquesta diferència és fonamental, ja que mentre els grid-following depenen de la xarxa, els grid-forming contribueixen activament a construir-la i mantenir-la estable.
⚠️ Impacte dels parcs eòlics a la xarxa elèctrica
L’expansió accelerada de l’energia eòlica ha posat de manifest diversos reptes estructurals de la xarxa elèctrica. En alguns casos, la capacitat de transport és insuficient, cosa que genera saturacions i limita l’evacuació de l’energia produïda. També poden aparèixer problemes d’estabilitat de freqüència i tensió, especialment en sistemes amb una elevada penetració renovable.
Sense una adaptació adequada de la infraestructura i dels sistemes de control, una part significativa de la producció eòlica pot quedar desaprofitada, i en situacions extremes es poden produir desconnexions o episodis de blackout.
🧠 Per què els inversors grid-forming són clau per al futur energètic
Cada vegada més operadors de xarxa i organismes reguladors consideren que la capacitat grid-forming serà imprescindible en els nous projectes renovables i en els sistemes d’emmagatzematge d’energia. Aquesta tecnologia permet millorar la resiliència del sistema elèctric, facilitar xarxes amb una alta penetració d’energies renovables i reduir la dependència de centrals fòssils per mantenir l’estabilitat.
A més, els inversors grid-forming obren la porta a sistemes més descentralitzats, microxarxes i models energètics més flexibles, adaptats a un futur on la generació renovable serà majoritària.
🌱 Cap a un sistema elèctric més robust i flexible
La combinació d’energies renovables mitjançant projectes híbrids, juntament amb l’evolució de l’electrònica de potència i dels inversors avançats, marcarà el camí del sistema elèctric dels pròxims anys. Entendre com funcionen els aerogeneradors, els inversors i la seva interacció amb la xarxa elèctrica no és només una qüestió tècnica, sinó una condició imprescindible per garantir una transició energètica segura, eficient i resilient, especialment en territoris com Catalunya.