Investigadores proponen mejorar los seguros de riesgo climático para impulsar la transición energética

La radiación solar es una variable ajena a factores socioeconómicos (Foto: American Public Power Association/Unsplash)

21/10/2022
Agustín López

Un estudio de la UOC diseña una nueva metodología para calcular la prima de seguro de los proyectos de generación de energía con paneles solares


Los investigadores han aplicado el modelo a 40 ciudades de 13 países de Europa occidental, con datos climáticos y series históricas de radiación solar

Los proyectos de generación de energías renovables son uno de los pilares de la transición energética. La instalación de estas tecnologías por parte de personas que quieren generar su propia energía, fundamentalmente solar, para el autoconsumo —los llamados prosumidores— ha ido en aumento en los últimos años. Un estudio de Jorge M. Uribe, investigador del grupo de investigación FM2, de los Estudios de Economía y Empresa de la UOC, y Stephania Mosquera-López, de la Universidad EAFIT, ha diseñado una nueva metodología para calcular de forma sencilla el riesgo climático de este tipo de proyectos y crear productos de seguros que cubran las pérdidas provocadas por las bajadas en la generación energética causadas por las variaciones climáticas. Este método permite establecer la prima de seguro a partir del precio de la energía y de datos sobre la radiación social y sobre variables climáticas, como la temperatura, la velocidad del viento y las precipitaciones. Los resultados de esta investigación, que se han probado con datos reales en cuarenta ciudades de trece países de Europa occidental, podrían facilitar el desarrollo de este tipo de proyectos de energías renovables y ayudar a impulsar la transición energética europea.

"La metodología propuesta y nuestros resultados empíricos son de directo interés para las compañías que están comenzando a explorar el mercado de los productos de seguros durante la transición energética europea que está actualmente en curso, pero también para los prosumidores de electricidad, porque nuestros resultados les permiten medir el riesgo de generación debido a las condiciones climáticas de cualquier proyecto que dependa de tecnologías de energías renovables variables, especialmente la solar", explica Jorge M. Uribe.

Por tanto, el tipo de productos de seguros resultantes podría favorecer, en palabras del investigador, "la mitigación del riesgo asociado a los factores climáticos implícitos en estos proyectos energéticos; además, impulsaría su implementación por parte de hogares o comunidades de vecinos, con el consiguiente impacto positivo en términos ambientales, económicos y de sostenibilidad para el conjunto de la sociedad".

 

La radiación solar, una variable ajena a factores socioeconómicos

El riesgo climático se define como aquellas situaciones en las que, debido a las variaciones en el clima, la radiación registrada en la superficie de la Tierra sufre alteraciones significativas, que dificultan o impiden generar energía a través de paneles solares. En este contexto, la metodología de cálculo de la prima de seguro se basa principalmente en el modelado de la radiación solar registrada en un día en la superficie de la Tierra. La razón para modelar la radiación solar en lugar de la generación de energía o el coste de generación en sí es que la radiación observada es pública y solo depende del clima. "De esta forma, establecer el pago de la reclamación ante un déficit energético es más sencillo; al mismo tiempo, se garantiza que solo ocurrirá como resultado de ciertas condiciones meteorológicas adversas y no como consecuencia de otros aspectos, como posibles fallos de funcionamiento de la tecnología o variables exógenas, como la situación socioeconómica, que impactan en los precios de la electricidad en el mercado", explica el investigador.

Estadísticamente, la nueva metodología se basa en regresiones condicionales por cuantiles, que permiten medir el efecto sobre la radiación solar de factores del clima (como la temperatura, la velocidad del viento y las precipitaciones) en diferentes escenarios (por ejemplo, cuando la radiación observada es baja, media o alta). "Un cuantil es una estadística que divide el rango de una distribución de probabilidad en fragmentos continuos de la misma longitud. En nuestro caso, estamos interesados en los cuantiles más bajos de esta distribución, cantidades mínimas de radiación solar, que corresponderían a los escenarios de baja generación de energía", subraya el investigador.

De esta manera, para fijar el precio de una póliza de seguro destinada a cubrir el riesgo meteorológico de estos proyectos, los investigadores han creado una estadística que les permite dimensionar cuál sería la mayor pérdida esperada diaria dentro de las mayores pérdidas esperadas. "En caso de que la radiación observada fuera inferior al valor estimado de esta estadística, el seguro se activaría y el consumidor podría reclamar el pago contratado", añade Jorge M. Uribe.

Para poner en práctica esta metodología, los investigadores han empleado series históricas diarias de radiación solar en cuarenta ciudades de trece países de Europa occidental, incluyendo ciudades de Portugal y España, que presentan los máximos y los promedios más altos de radiación de la muestra, y de Finlandia, Suecia y Noruega, que exhiben los mínimos. "La aplicación de nuestros métodos a una variedad de ciudades europeas con diferentes configuraciones meteorológicas y mercados eléctricos segmentados (cuarenta en total) abre la posibilidad a que las compañías de seguros diversifiquen el riesgo y puedan operar en diferentes ubicaciones geográficas, lo que minimiza la probabilidad de afrontar un episodio de riesgo de catástrofe", destaca el investigador.

 

Una metodología relevante para el caso español

Para ejemplificar la aplicación del modelo y el impacto en la prima de seguro de las diferentes variables —fundamentalmente el número de eventos extremos—, los investigadores destacan el caso de Birmingham y Leeds. "Ambas son ciudades del Reino Unido con el mismo precio de electricidad. Sin embargo, Leeds tiene la prima más baja y Birmingham tiene la más alta de nuestra muestra. La diferencia se debe a que en Leeds solo se produjeron 7 de estos eventos extremos, mientras que en Birmingham, en el mismo periodo de tiempo, fueron 92", recuerda el investigador.

La importancia del precio de la electricidad puede comprobarse también al analizar el caso de Aarhus y Lisboa, dos ciudades con la misma prima de seguro, pero con un número diferente de eventos extremos. "Mientras que Aarhus registra 57 eventos extremos, Lisboa solo registra 40, pero según nuestro modelo la prima sería la misma, ya que en Lisboa el promedio de precios de la electricidad es más alto que en Aarhus, de modo que en el cálculo de la prima se compensa el menor número de infracciones", detalla Jorge M. Uribe.

Según el investigador, esta metodología también sería "particularmente relevante para países como España, en los que un gran porcentaje de los consumidores finales de electricidad (alrededor del 40 %) tienen sus facturas de electricidad vinculadas instantáneamente a las variaciones de los precios mayoristas de la electricidad", apunta.

 

Impacto del cambio climático

Un elemento clave de la nueva metodología es que es fácilmente extensible a otras tecnologías, como las turbinas eólicas, sustituyendo la variable de la radiación por la velocidad del viento. Además, también abre la puerta a futuros estudios de los efectos del cambio climático en la generación potencial (a máxima capacidad) de estas tecnologías, ya que permite analizar "sistemáticamente el impacto de las variables climáticas en condiciones extremadamente bajas de radiación solar registrada y déficit de generación esperado de las tecnologías fotovoltaicas", concluye el investigador.

 

Esta investigación de la UOC favorece los objetivos desarrollo sostenible (ODS7, energía asequible y no contaminante, y 9, industria, innovación e infraestructura.

Artículo de referencia

Mosquera-López, S., Uribe, J. M. (2022). Pricing the risk due to weather conditions in small variable renewable energy projects. Applied Energy, 322. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2022.119476.

 

UOC R&I

La investigación e innovación (I+D+i) de la UOC contribuye a solucionar los retos a los que se enfrentan las sociedades globales del siglo xxi, mediante el estudio de la interacción de la tecnología y las ciencias humanas y sociales, con un foco específico en la sociedad red, el aprendizaje en línea y la salud digital.

Los más de 500 investigadores e investigadoras y los 51 grupos de investigación se articulan en torno a los siete estudios de la UOC, un programa de investigación en aprendizaje en línea (e-Learning Research) y dos centros de investigación: el Internet Interdisciplinary Institute (IN3) y el eHealth Center (eHC).

La Universidad impulsa también la innovación en el aprendizaje digital a través del eLearning Innovation Center (eLinC) y la transferencia de conocimiento y el emprendimiento de la comunidad UOC con la plataforma Hubbik.

Los objetivos de la Agenda 2030 de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas y el conocimiento abierto son ejes estratégicos de la docencia, la investigación y la innovación de la UOC. Más información: research.uoc.edu #25añosUOC

Expertos UOC

Jorge M. Uribe

Jorge M. Uribe

Profesor e investigador del grupo SUMAT de los Estudios de Economía y Empresa de la UOC.