ELECTRICIDAD

El auge de las redes inteligentes y la energía distribuida

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En 2020, el 65% del consumo eléctrico se encontrará en los mercados emergentes. Estas regiones representan la mayor oportunidad de crecimiento para las tecnologías de energía distribuida

 

El auge de las redes inteligentes y la energía distribuida

 

Por Mauricio Morales (*)

 

Actualmente, tanto en nuestro país como en el resto del mundo, se utilizan grandes centrales de generación de energía eléctrica, las cuales son centralizadas, en las que las diferentes fuentes de energía generan electricidad, siendo ésta transportada a grandes distancias hasta los centros de consumo.

Todo esto implica la existencia de una gran infraestructura eléctrica, resultando en un esquema de generación ineficiente, ya que en promedio casi el 60% de la energía generada se pierde en su transporte, y además las añejas centrales en muchas ocasiones no cumplen con abastecer la demanda actual de energía segura y confiable.

 

¿Qué son las redes inteligentes?

 

Debido a la falta de capacidad de las centrales y a su baja eficiencia y confiabilidad, el mundo está girando hacia las redes inteligentes (SmartGrids). Esto consiste en implementar tecnologías de monitoreo y control en las instalaciones existentes a los fines de contar con información instantánea sobre consumos en tiempo real, brindando la posibilidad de responder a las fluctuaciones del sistema con rapidez.

En caso de corte o falla de la red, se detecta inmediatamente el problema. Además, los usuarios y usuarios / generadores, tendrán acceso a esta información, permitiéndoles tomar mejores decisiones sobre cuando hacer funcionar sus equipos, debido a las variaciones de los costos de energía durante el día.

Esto está dando lugar a un nuevo funcionamiento del sistema eléctrico, ya que dicho sistema fue creado para un funcionamiento unidireccional aguas arriba, con una generación muy alejada de los puntos de consumo, con usuarios pasivos, lo que conlleva a pérdidas de energía desde que se genera hasta que se consume.

Ahora se va a ir sustituyendo por un sistema en el que cualquier consumidor podrá generar a su vez energía, convietiéndose en un “usuario - generador”, generando electricidad y consumiéndola a la vez, con las ventajas que esto tiene respecto a la citada disminución de pérdidas, y a la menor necesidad de realizar inversiones en las redes eléctricas y, en definitiva, una minimización del impacto de las instalaciones eléctricas en su entorno.

Por lo tanto, esta implantación progresiva de fuentes de generación de pequeño y mediano tamaño, complementario al sistema utilizado hasta ahora, dará lugar a un nuevo paradigma de generación distribuída, en el que la eficiencia energética sea la dominante. Con todos estos conceptos se busca incentivar el autoconsumo.

SmartGrids también significa la nueva implementación de generadores de energía renovable. Por lo tanto, las centrales que controlan la energía, podrán distribuir a través de diferentes fuentes haciendo al sistema más estable y eficiente. La esencia está en la comunicación y administración eficiente de energía permitiendo tener una reducción en la quema de combustibles fósiles.

En síntesis, en un futuro cercano las SmartGrids nos ayudarán contar con redes eficientes, a reducir nuestros costos de consumo energético, y serán un gran aporte al medio ambiente.

 

¿Qué tecnologías de generación se suman a las redes inteligentes?

 

La instalación de pequeñas fuentes de generación eléctrica, cerca de los consumidores, hace que se esté dando una nueva forma de generación, la cual se denomina generación distribuída, va a dar lugar a un mejor aprovechamiento de la producción de energía eléctrica. Si bien no hay una definición estándar, se considera que las tecnologías de energía distribuida son aquellas de menos de 100 megavatios (MW) de potencia.

Hay una amplia gama de usos y configuraciones para las tecnologías de energía distribuida. Por ejemplo, se pueden utilizar ya sea como equipos móviles, o estacionarios, y pueden generar electricidad de forma aislada, o pueden producir calor y energía combinados (En inglés: Combined Heat and Power - CHP). Además, se pueden utilizar para suministrar energía de manera continua, intermitente, de pico. Algunos sistemas de energía distribuida envían electricidad sobrante a la red; otros se utilizan exclusivamente para las necesidades de energía en el lugar.

A pesar de que los controladores de potencia distribuida son fuertes hoy en día, esta tendencia creciente no significa el final de centrales eléctricas convencionales. Una variedad de fuerzas, tales como el aumento de la urbanización y las economías de escala, están creando una necesidad sostenida para las centrales eléctricas en muchos lugares.

Por lo tanto, el aumento de la energía distribuida se está produciendo en el contexto de desarrollo de la energía centralizada. Esto está dando lugar a una nueva era en la que coexistirán tanto la generación centralizada como las tecnologías de energía distribuida. Bajo este nuevo panorama, ambos sistemas se integrarán con el fin de proporcionar una gama de servicios que no podrían ser bien provistos por sí solos.

Actualmente se pueden encontrar en el mercado mundial equipos de generación de energía distribuida, tales como:

  • Grupos electrógenos con motores alternativos.
  • Turbinas de gas.
  • Paneles solares fotovoltaicos.
  • Pequeños generadores eólicos.
  • Microturbinas de co-generación.
  • Celdas de combustible.

 

¿Cuál es la perspectiva mundial?

 

Estudios realizados por analistas del mercado eléctrico europeo han determinado que para el 2020 la energía distribuida jugará un papel aún más importante. Se estima que las adiciones de capacidad distribuida de energía anuales crecerán de 142 GW (GigaWatt) en 2012 a 200 GW en 2020. Eso significa un aumento de 58 GW y representa una tasa de crecimiento anual promedio de 4.4 %.

Durante las últimas dos décadas, la energía distribuida ha estado en ascenso. En el año 2000, 30 mil millones de dólares fueron invertidos a nivel mundial en instalaciones de energía distribuida, con un índice de crecimiento a razón de 47 GW al año. Para comparar, el crecimiento en centrales convencionales tuvo un crecimiento de 180 GW anual. Eso significa que la participación de la energía distribuida respecto a la capacidad global fue del 21%.

Un avance rápido se percibió hasta el año 2012, donde la proporción de energía distribuida respecto a la capacidad mundial casi se duplicó de 21% a 39%.

Se espera que la tendencia de crecimiento de energía distribuida continúe. Se estima que para el 2020 en incremento en la generación distribuida crecerá a 200 GW. Esto significa un aumento de 58 GW por año, representando una tasa de crecimiento anual promedio de 4,4 por ciento. La inversión en tecnologías de energía distribuida será de 205 mil millones de dólares.

Las instalaciones de generación energética centralizada también aumentarán entre 2015 y 2020. Se estima que las adiciones de energía de estas centrales crecerán de 220 GW en 2015 a 272 GW en 2020. Eso significa 10.5 GW por año y una tasa de crecimiento anual promedio de 2.8%. Durante este período, la cuota de energía distribuida aumentará a nivel mundial de 40 % en 2015 a 42 %  en 2020.

Como punto de referencia, durante este mismo período, el consumo mundial de electricidad subirá 20,8 a 26,9 TWh. Esto representa una tasa de crecimiento anual promedio de 3.3%. Por lo tanto, hasta el final de la década, la capacidad de energía distribuida crecerá a una tasa que es casi el 40% más rápido que la demanda mundial de energía.

Los especialistas han determinado que los aumentos en demanda eléctrica están ocurriendo más rápido en los mercados emergentes. La tasa de crecimiento anual promedio para los mercados emergentes es de 4,7%, en comparación con el 1,0% para las economías desarrolladas.

Entre 2015 y 2020, casi el 90% del crecimiento del consumo de electricidad se producirá en los mercados emergentes. Asia es el epicentro de este crecimiento. En 2020, el 65% del consumo mundial de electricidad se encontrará en los mercados emergentes. Estas regiones representan la mayor oportunidad de crecimiento para las tecnologías de energía distribuida.

 

(*) Empresario. Presidente de Nokca Ingeniería S.A. - MBA (IAE – Universidad Austral) – Ingeniero Electromecánico (UTN – Facultad Regional Mendoza).

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