El análisis multiumbral de series temporales permite caracterizar las sequías de energías renovables variables en Europa

Por qué importan los periodos de calma y oscuridad para la energía limpia

Mientras Europa se apresura a sustituir los combustibles fósiles por la energía eólica y solar, surge una pregunta sencilla pero crucial: ¿qué ocurre en esas semanas invernales sombrías en las que el viento casi no sopla y el sol es débil? Este estudio indaga en esas llamadas “sequías” de energía renovable en toda Europa, preguntando con qué frecuencia ocurren, cuánto duran y cuán severas son realmente, y qué implicaciones tienen para mantener la electricidad en una futura red alimentada casi enteramente por renovables variables.

Cielos tranquilos y días sombríos a lo largo de un continente

Los autores analizan 38 años de datos horarios basados en el tiempo para la energía eólica terrestre, eólica marina y solar en 34 países europeos. Definen una sequía renovable como un periodo en el que la producción media se mantiene por debajo de una fracción elegida de la norma a largo plazo —ya sea por un día, una semana o incluso meses. En lugar de escoger un umbral arbitrario, exploran muchos niveles distintos para captar desde bajones extremos pero breves hasta periodos largos de debilidad moderada. Este enfoque multiumbral revela un patrón complejo: las sequías solares se concentran sobre todo en los meses oscuros del invierno, mientras que las sequías eólicas pueden darse en cualquier estación aunque suelen alcanzar su pico en verano. Algunos eventos son cortos y agudos; otros son largos y suponen un arrastre suave pero persistente de la oferta.

Fuerza en los números: combinar tecnologías y países

Uno de los mensajes más claros del estudio es que la diversidad ayuda. Cuando se consideran por separado, la eólica y la solar pueden sufrir sequías largas y severas. Pero cuando los autores las combinan en una cartera única por país, tanto las sequías más largas como las medias se reducen de forma drástica. En general, mezclar solar con eólica terrestre y marina reduce la longitud máxima de las sequías en aproximadamente la mitad o más en comparación con cualquier tecnología individual. Las brechas nocturnas y estacionales de la solar suelen ser cubiertas por el viento, mientras que noches ventosas e inviernos tormentosos pueden amortiguar periodos de baja insolación. Extender esta idea a través de fronteras refuerza el efecto: si Europa estuviera conectada como en una red perfecta y sin restricciones, la sequía combinada más larga se reduciría en alrededor de dos tercios en comparación con los países actuando por separado.

Eventos extremos que condicionan las necesidades de almacenamiento

Aun en una Europa idealizada y totalmente interconectada, persisten episodios largos y duros. Para identificar los eventos que más importan para planificar el almacenamiento, los autores introducen una nueva medida que llaman «masa de la sequía». En lugar de centrarse en un único umbral, acumula información a través de muchos umbrales, captando tanto la duración del periodo seco como cuánto cae la producción por debajo de la normal. Con este criterio, el estudio identifica una «supersequia» en el invierno de 1996/97: un periodo de 55 días de producción combinada eólica y solar inusualmente baja a escala europea. Algunos países lo sufren aún más: Alemania, por ejemplo, experimenta un evento de 109 días a mediados de los años 90. Es importante señalar que la producción no cae a cero en estos periodos: en el peor evento europeo, las renovables todavía aportan alrededor del 47% de su media a largo plazo, pero ese déficit se mantiene lo suficiente como para agotar significativamente el almacenamiento de larga duración.

Por qué los umbrales simples y los años únicos engañan

El estudio también subraya lo sensibles que son las conclusiones a las elecciones de modelado. Cambie el umbral que define una sequía y el aparente «peor año» o «peor evento» puede invertirse. Los umbrales bajos enfatizan episodios raros, casi sin viento o sin sol; umbrales más altos revelan periodos más suaves pero mucho más largos de producción simplemente por debajo de la media que pueden ser igual de importantes para la planificación del almacenamiento. Del mismo modo, distintos años muestran comportamientos de sequía muy diferentes. Algunos inviernos son relativamente benignos, mientras que otros combinan baja producción renovable con alta demanda de calefacción. Dado que muchos estudios de planificación y escenarios de política se basan en uno o pocos años meteorológicos, los autores advierten que pueden subestimar seriamente el riesgo de sequías raras pero determinantes para el sistema.

Planificar un futuro renovable y resiliente

Para el público general, la conclusión es clara: una Europa renovable es viable, pero debe diseñarse para soportar periodos largos de viento y sol débiles. Combinar eólica y solar dentro de los países, y conectar mejor los países mediante transmisión, reduce considerablemente la severidad y duración de los periodos problemáticos, aunque no los elimina. Los autores sostienen que los planificadores deben considerar explícitamente sequías de varias semanas como el evento de 1996/97 al dimensionar el almacenamiento de larga duración y otras opciones de respaldo. También recomiendan usar muchos años de datos meteorológicos, horizontes de planificación más amplios que puedan abarcar el cambio de año, y métodos multiumbral como su métrica de masa de la sequía. En conjunto, estas medidas pueden ayudar a garantizar que un sistema eléctrico más limpio sea también robusto y fiable —incluso cuando Europa enfrenta sus días más oscuros y calmados.

Cita: Kittel, M., Schill, WP. Multi-threshold time series analysis enables characterization of variable renewable energy droughts in Europe. Commun Earth Environ 7, 242 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03251-2

Palabras clave: sequías de energía renovable, variabilidad eólica y solar, almacenamiento de energía, sistema eléctrico europeo, interconexión de la red