Seguramente has escuchado el término transición energética. Tanto si te encuentras un poco perdido y te preguntas qué es, como si conoces de qué se trata, has llegado al sitio correcto.
En este artículo te contaré como la transición energética, concepto ‘de moda’ en la industria de la energía, afectará a nuestras vidas.
Responderé a preguntas como: ¿Qué esperar de la factura de la luz dentro de 10 años? ¿Cómo cambiarán nuestros hábitos de consumo? ¿De dónde vendrá la energía eléctrica en el futuro? Y sobre todo, ¿cómo encaja el grupo electrógeno en este nuevo escenario?
Hoy en día, estas y otras interrogantes son planteadas con mucha frecuencia. Sabemos que algo está cambiando, intuimos que dentro de 15 o 20 años el suministro eléctrico no será como lo es hoy. Sin embargo, resulta difícil concretar una imagen sobre cómo será el entorno para entonces.
La transición energética en tu día a día
Redes inteligentes, digitalización, Internet de las cosas (IoT), energía renovable, e-mobility; vamos a ver cómo evolucionarán y cómo se acoplarán a la infraestructura eléctrica actual.
Hasta ahora, el sistema eléctrico se ha caracterizado por dos rasgos fundamentales: la centralización de la generación y la unidireccionalidad de la distribución.
En otras palabras, las infraestructuras energéticas de países y regiones se han estructurado pensando en grandes centrales (térmicas o nucleares, por ejemplo) localizadas en puntos estratégicos y desde las cuales una red de distribución radial alcanza todos los usuarios, o la mayoría de ellos.
Baste pensar que en muchos casos la red eléctrica es tan capilar que supera la de telefonía, aunque a menudo no tomemos conciencia en observarlo.
¿Qué puedes esperar entonces?
Vivirás una evolución hacia nuevos modelos que afectarán tanto a los usuarios como a las compañías eléctricas.
Los usuarios seremos activos y partícipes, productores y consumidores a la vez. Los cálculos tarifarios deberán tener en cuenta la variabilidad de las renovables y la posibilidad de autoconsumo. Smartphones y Apps servirán de soporte para gestionar la demanda y optimizar la eficiencia. La generación será descentralizada, así como la gestión de la infraestructura aprovechando tecnologías blockchain para gestionar el intercambio de energía entre los actores del sistema.
El trasporte será eléctrico: coches, camiones (como el TESLA ), trenes e incluso aviones. Esto demandará un fuerte aumento de electricidad para las cargas, pero permitirá descarbonizar la generación aprovechando las fuentes renovables.
Esta transición energética nos ofrece la oportunidad de desarrollar tecnología exportable y nuevo empleo, pero para ser practicable necesita de una sostenibilidad económica y técnica. Por ejemplo, para que las renovables sean operables hacen falta autoconsumo, flexibilidad, distribución y gestión de la demanda.
Las 3 D
Las macrotendencias abarcan 3 ámbitos fundamentales, las llamadas 3D:
- Digitalización.
- Descentralización.
- Descarbonización.
Digitalización: se trata de la introducción de tecnologías que permitan aumentar la eficiencia a través de IoT y Smart metering o mediciones inteligentes. De forma que se optimice la generación, se eliminen las pérdidas y la gestión de la demanda se haga más efectiva e interactiva.
Se podrán tener en cuenta en tiempo real factores contingentes como el tiempo atmosférico (que influye en generación renovable), hábitos de consumo, eventos naturales y más.
A nivel técnico, la implementación masiva de contadores inteligente se enfrenta al reto de gestionar una gran cantidad de información. Hoy, las redes de media y alta tensión (MT/AT) son más controladas que las de baja tensión (BT) porque son más sencillas, menos extensas y con menos interconexiones o nudos. Si pretendiéramos controlar una red BT tal y como hacemos con las MT/AT, generaríamos una gran cantidad de información: la BT tiene más nudos y más variables como la existencia del conductor de neutro y los acoplamientos de fases que en AT no existen.
Si se habla de evolución de hábitos y nuevas tecnologías, no se puede olvidar aprovechar apps y smartphones. Éstos nos ofrecerán un ecosistema ideal para movernos en un entorno nuevo y complejo, a través de herramientas sencillas y user friendly.
En el llamado “New Policies Scenario” diseñado por la Agencia Internacional de la Energía, entre hoy y 2040 las necesidades energéticas mundiales aumentarán en un 30%. La mejora de la eficiencia en la producción de la energía es fundamental, pues sin ella, el aumento proyectado sería más del doble.
Descentralización: la introducción de nuevas necesidades relacionadas con la disponibilidad de combustibles fósiles, la contaminación y el avance tecnológico, están marcando un cambio hacia modelos de generación y distribución alternativos. Se trata de la deslocalización de la generación: cada usuario podrá invertir en equipos para generar, auto consumir y a la vez verter energía a la infraestructura con el fin de ponerla a disposición de otros usuarios.
Lo más probable es que en 15 o 20 años, se cambie hacia sistemas descentralizados, donde cada usuario pueda ser a la vez consumidor y productor y donde la red y la infraestructura asuman el papel de vector bidireccional y plataforma de intercambio.
Descarbonización: este reto es el motor de la transición energética que nos espera. Es necesario reducir la contaminación a través de la reducción de consumo de combustible fósiles. Esto no solo se refiere a la generación eléctrica, sino también a un cambio radical del modelo energético del transporte.
Aquí entra en juego el papel de la e-mobility. La electrificación del transporte, permitirá limitar el impacto del petróleo y aprovechar la energía renovable solar y eólica generada e introducida en la red eléctrica. Es evidente el papel de las renovables que deberán sustituir la actual producción procedente de combustibles fósiles.
Las energías renovables variables (solar y eólica) alcanzarán aproximadamente el 19% de la generación total de electricidad neta en el 2020, el 25% en el 2030 y el 36% en el 2050, lo que demuestra la creciente necesidad de flexibilidad en el sistema eléctrico.
El papel de Europa
En este contexto, es necesario recordar el programa europeo de medidas sobre clima así como el marco para energía y clima del 2030 que ponen ambicioso objetivos a la industria energética europea.
Industria impulsada por el proyecto Horizon 2020 que constituye un ecosistema propicio a la innovación tecnológica.
En este ecosistema se están desarrollando multitud de proyectos de investigación. En el pasado Congreso Smart Grids 2017 se discutieron casos concretos que demuestran que esta transición es posible.
A continuación, algunos de los proyectos más interesantes
P2P SMARTEST
Gracias a este proyecto se ha construido una verdadera red con generación distribuida donde se realiza el intercambio de energía entre usuarios grandes y pequeños. Los retos principales del sistema son la estabilidad y la seguridad. Para poder comprobar el funcionamiento exhaustivamente, se ha realizado una combinación de redes reales y simuladas. Con este modelo de gestión se podrá realizar un trading de energía en tiempo real o con un plazo de 24h.
Un algoritmo de gestión y cálculo de tipo Peer 2 Peer tiene en cuenta el diagnóstico de la infraestructura, las solicitudes de los usuarios, la gestión de la demanda, las consignas de potencias. Todo de forma totalmente transparente y sin privilegiar a ningún consumidor.
ELECTRIFIC
Este ambicioso proyecto plantea soluciones para una electro movilidad sostenible con una actitud futurista visualizada entre 10 y 15 años.
En 2035, según un estudio de ING, el 100% de los nuevos coches vendidos en Europa serán eléctricos.
El cambio de la movilidad plantea retos importantes:
- Primero, necesitaremos entre un 5 y un 15% más de energía para cargarlo (recuerda que estamos electrificando el transporte).
- Segundo, los cargaremos de forma descoordinadas y según patrones desconocidos y (casi) impredecibles.
- Tercero, la energía renovable será para entonces una parte importante del mix energético y por ello también aumentará la variabilidad de la disponibilidad.
ELECTRIFIC coloca todos estos factores en una coctelera y saca una app para móviles que nos sirve de guía optimizando recorridos y patrones de carga.
Imagina que en un día de semana tienes que dejar tu hijo a la guardería, acercarte al trabajo y de vuelta pasar por el supermercado o el gimnasio. Y por supuesto, ¡recoger a tu hijo! :)
Si tú le dices a la app tus destinos y tus horarios, ella te devuelve unos itinerarios optimizados por economía, ecología o tiempo de recorrido. Siguiéndolos podrás cargar tu coche aprovechando las electrolineras más económicas, los horarios donde hay renovable disponible o las estaciones de carga más rápidas.
Todo esto sin olvidar, la vida de la batería de tu coche.
El proyecto se dirige tanto a usuarios de coches como gestores de flotas o gestores de estaciones de carga. Para poder actuar a través de todo el ecosistema del coche eléctrico.
SHAR-Q
El coche eléctrico es protagonista igualmente en el proyecto SHAR-Q.
Para aprovechar la potencialidad de la generación distribuida, sostener las necesidades de nuestras viviendas o devolver energía a red en un momento en el que esta lo necesite, no hay que olvidar la capacidad de almacenamiento de los vehículos que tendremos.
En otras palabras, es necesario coordinar la generación distribuida con la capacidad de almacenamiento, baterías, tanto estacionaria como móvil.
El modelo de intercambio V2G Vehicle to Grid es un recurso que abre nuevas oportunidades y modelos de negocio para operadores y usuarios:
- Se intensifican las relaciones entre actores que gestionan el intercambio de energía.
- Se diversifica la propiedad de equipos e infraestructuras que pueden ser propias o no.
- Se generan necesidades de gestión de servicios complementarios como seguros, mantenimiento, explotación de las herramientas.
En este escenario se podría recurrir a plataformas de intercambio basadas en tecnologías blockchain para descentralizar las infraestructuras y la información.
Para que estos modelos alternativos despeguen, será necesario que cambie el marco legislativo permitiendo favorecer el nuevo papel del usuario/productor y la entrada de nuevos actores y servicios.
Blockchain y ciberseguridad en la transición energética
El blockchain permite compartir información y valor sin necesidad de un sistema centralizado. Es un sistema cifrado que garantiza la inmutabilidad de la base de datos a la par de los más seguros métodos tradicionales.
¿Entonces cuál es la Diferencia?
Que no necesita centralizar la información.
El Blockchain admite gestionar cualquier transacción que se pueda virtualizar: energía, barriles de petróleo, harina, documentos, entre otros.
Gracias a su versatilidad, este sistema encaja en la transición energética para gestionar intercambio de energía en forma de alquiler, transacciones p2p entre productores y consumidores o entre prosumidores al mismo nivel.
Sin embargo, el intercambio de tanta información y la ausencia de un ente central, plantea también algunos inconvenientes como la necesidad de gestionar las comunicaciones garantizando la privacidad.
En otras palabras, podrás comprar y vender energía en tu microgrid de referencia, pero no será del conocimiento de los demás la compra que tú realices en cualquier momento del día.
Otro gran reto de la digitalización e informatización es la ciberseguridad.
Hoy en día no existen normas o leyes claras al respecto, solo la NIS y su toolkit , sin embargo, éstos no proveen a los operadores de una herramienta completa y exhaustiva.
Para ser más efectiva la ciberseguridad ,se debe otorgar al operador más participación. El fabricante debe diseñar tomando en consideración todos los elementos. El integrador debe entender la aplicación, el usuario debe ser capaz de sensibilizarse sobre necesidades y beneficios.
¿Cómo encaja el grupo electrógeno en este nuevo escenario?
Si bien elementos como IoT, volatilidad, islas energéticas, revisión de tarifas y almacenamiento determinarán cambios importantes en el paradigma de la generación, también es cierto que la época del combustible fósil no ha terminado aún.
El gas natural crecerá hasta cubrir la cuarta parte de la demanda mundial de energía en 2040 (“New Policies Scenario” de Agencia Internacional de la Energía), convirtiéndose en el segundo combustible más importante después del petróleo.
El gas natural se podrá aprovechar en generadores, reduciendo la contaminación y generando energía de forma ecocompatible y continua. Podríamos usarlos en nuestras casas, aprovechándolos también para la calefacción y usar el agua calentada por el motor. Además, el uso de grupos electrógenos domésticos nos permitirá reducir el almacenamiento e incrementar nuestro aporte de energía a la red, generando así ingresos.
Estabilidad, reducción del almacenamiento, alimentación por gas, cogeneración, autoconsumo y exportación.
Todavía quedan muchas buenas razones para seguir contando con grupos electrógenos.