Investigadors proposen millorar les assegurances de risc climàtic per impulsar la transició energètica

Els projectes de generació d'energies renovables són un dels pilars de la transició energètica. La instal·lació d'aquestes tecnologies per part de persones que volen generar la seva pròpia energia, fonamentalment solar, per a l'autoconsum —els anomenats consumidors proactius— ha augmentat els últims anys. Un estudi de Jorge M. Uribe, investigador del grup de recerca FM2, dels Estudis d'Economia i Empresa de la UOC, i Stephania Mosquera-López, de la Universitat EAFIT, ha dissenyat una nova metodologia per calcular de manera senzilla el risc climàtic d'aquesta mena de projectes i crear productes d'assegurances que cobreixin les pèrdues provocades per les baixades en la generació energètica causades per les variacions climàtiques. Aquest mètode permet establir la prima d'assegurança a partir del preu de l'energia i de dades sobre la radiació solar i sobre variables climàtiques, com ara la temperatura, la velocitat del vent i les precipitacions. Els resultats d'aquesta recerca, que s'han provat amb dades reals a quaranta ciutats de tretze països de l'Europa occidental, podrien facilitar el desenvolupament d'aquest tipus de projectes d'energies renovables i ajudar a impulsar la transició energètica europea. 

"La metodologia proposada i els nostres resultats empírics són d'especial interès per a les companyies que comencen a explorar el mercat dels productes d'assegurances en la transició energètica europea que hi ha en curs, però també per als consumidors proactius d'electricitat, perquè els nostres resultats els permeten avaluar el risc de generació causat per les condicions climàtiques dels projectes que depenen de tecnologies d'energies renovables variables, especialment la solar", explica Jorge M. Uribe. 

Per tant, el tipus de productes d'assegurances resultants podria afavorir, en paraules de l'investigador, "la mitigació del risc associat als factors climàtics implícits en aquests projectes energètics; a més, empenyeria les llars i les comunitats de veïns a implantar-los, amb el consegüent impacte positiu en termes ambientals, econòmics i de sostenibilitat per al conjunt de la societat". 

La radiació solar, una variable aliena a factors socioeconòmics 

El risc climàtic es defineix com les situacions en què, a causa de les variacions en el clima, la radiació registrada a la superfície de la Terra pateix alteracions significatives, que dificulten o impedeixen generar energia mitjançant els panells solars. En aquest context, la metodologia de càlcul de la prima d'assegurança es basa principalment en el modelatge de la radiació solar registrada en un dia a la superfície de la Terra. La raó per modelar la radiació solar en lloc de la generació d'energia o el cost de generació és que la radiació observada és pública i només depèn del clima. "D'aquesta manera, establir el pagament de la reclamació en cas de dèficit energètic és més fàcil; alhora, es garanteix que només s'implantarà com a resultat d'unes condicions meteorològiques adverses determinades i no com a conseqüència d'altres aspectes, com ara possibles fallades de funcionament de la tecnologia o variables exògenes, com la situació socioeconòmica, que impacten en els preus de l'electricitat en el mercat", explica l'investigador. 

Estadísticament, la nova metodologia es basa en regressions condicionals quantíliques, que permeten avaluar l'efecte sobre la radiació solar de factors del clima (com ara la temperatura, la velocitat del vent i les precipitacions) en diferents escenaris (per exemple, quan la radiació observada és baixa, mitjana o alta). "Un quantil és una estadística que divideix el rang d'una distribució de probabilitat en fragments continus de la mateixa longitud. En el nostre cas, estem interessats en els quantils més baixos d'aquesta distribució, quantitats mínimes de radiació solar, que correspondrien als escenaris de baixa generació d'energia", subratlla l'investigador. 

D'aquesta manera, per fixar el preu d'una pòlissa d'assegurança destinada a cobrir el risc meteorològic d'aquests projectes, els investigadors han creat una estadística que els permet dimensionar quina seria la pèrdua esperada diària més gran dins de les pèrdues esperades més significatives. "En cas que la radiació observada fos inferior al valor estimat d'aquesta estadística, l'assegurança s'activaria i el consumidor podria reclamar el pagament contractat", afegeix Jorge M. Uribe. 

Per posar en pràctica aquesta metodologia, els investigadors han emprat sèries històriques diàries de radiació solar a quaranta ciutats de tretze països de l'Europa occidental, incloent-hi ciutats de Portugal i Espanya, que presenten els màxims i les mitjanes més altes de radiació de la mostra, i de Finlàndia, Suècia i Noruega, que presenten els mínims. "L'aplicació dels nostres mètodes a un ventall de ciutats europees amb configuracions meteorològiques diferents i mercats elèctrics segmentats (quaranta en total) permet que les companyies d'assegurances diversifiquin el risc i puguin operar en diferents ubicacions geogràfiques, cosa que minimitza la probabilitat d'afrontar un episodi de risc de catàstrofe", destaca l'investigador. 

Una metodologia rellevant per al cas espanyol 

Per exemplificar l'aplicació del model i l'impacte en la prima d'assegurança de les variables —fonamentalment el nombre d'esdeveniments extrems—, els investigadors destaquen el cas de Birmingham i Leeds. "Totes dues són ciutats del Regne Unit amb el mateix preu d'electricitat. No obstant això, Leeds té la prima més baixa i Birmingham la més alta de la nostra mostra. La diferència es deu al fet que a Leeds només es van produir 7 d'aquests esdeveniments extrems, mentre que a Birmingham, en el mateix període de temps, se'n van produir 92", recorda l'investigador. 

La importància del preu de l'electricitat també es pot comprovar en analitzar el cas d'Aarhus i Lisboa, dues ciutats amb la mateixa prima d'assegurança, però amb un nombre diferent d'esdeveniments extrems. "Mentre que Aarhus registra 57 esdeveniments extrems, Lisboa només en registra 40, però segons el nostre model la prima seria la mateixa, ja que a Lisboa la mitjana de preus de l'electricitat és més alta que a Aarhus; d'aquesta manera, en el càlcul de la prima es compensa el nombre d'infraccions més baix", detalla Jorge M. Uribe. 

Segons l'investigador, aquesta metodologia també seria "particularment rellevant a països com Espanya, en què un gran percentatge dels consumidors finals d'electricitat (al voltant del 40 %) tenen les factures d'electricitat vinculades instantàniament a les variacions dels preus majoristes de l'electricitat", apunta. 

Impacte del canvi climàtic 

Un element clau de la nova metodologia és que és fàcilment extensible a altres tecnologies, com ara les turbines eòliques, substituint la variable de la radiació per la velocitat del vent. A més, també obre la porta a futurs estudis dels efectes del canvi climàtic en la generació potencial (a capacitat màxima) d'aquestes tecnologies, ja que permet analitzar "sistemàticament l'impacte de les variables climàtiques en condicions extremadament baixes de radiació solar registrada i dèficit de generació esperat de les tecnologies fotovoltaiques", conclou l'investigador.

Aquesta recerca de la UOC afavoreix els objectius de desenvolupament sostenible (ODS) 7, energia assequible i no contaminant i, 9, indústria, innovació i infraestructura.

Article de referència

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 recerca i innovació (R+I) de la UOC contribueix a solucionar els reptes a què s'enfronten les societats globals del segle xxi, mitjançant l'estudi de la interacció entre la tecnologia i les ciències humanes i socials, amb un focus específic en la societat xarxa, l'aprenentatge en línia i la salut digital.

Els més de 500 investigadors i investigadores i els 51 grups de recerca s'articulen entorn dels set estudis de la UOC, un programa de recerca en aprenentatge en línia (e-Learning Research) i dos centres de recerca: l'Internet Interdisciplinary Institute (IN3) i l'eHealth Center (eHC).

A més, la Universitat impulsa la innovació en l'aprenentatge digital a través de l'eLearning Innovation Center (eLinC) i la transferència de coneixement i l'emprenedoria de la comunitat UOC amb la plataforma Hubbik.

Els objectius de l'Agenda 2030 de desenvolupament sostenible de les Nacions Unides i el coneixement obert són eixos estratègics de la docència, la recerca i la innovació de la UOC. Més informació: research.uoc.edu #25anysUOC