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microrredes

El sector eléctrico está experimentando cambios significativos. A medida que el 2019 llega a su fin, GlobalData analiza las tendencias clave que darán forma a la industria en 2020, que van desde los vehículos eléctricos hasta los acuerdos corporativos de compra de energía (PPAs).

Vehículos eléctricos

La adopción del vehículo eléctrico continuará su empinada trayectoria observada en los últimos años. Se espera que la flota global de vehículos eléctricos, que se situó en más de 5,1 millones en 2018, alcance alrededor de 130 millones para 2030 según las previsiones de la Agencia Internacional de Energía (AIE).

Los gobiernos de todo el mundo están estableciendo objetivos para el despliegue de vehículos eléctricos y estas señales políticas están alentando a los actores de la industria a invertir en toda la cadena de suministro del vehículo eléctrico. Además, grandes empresas energéticas como EDF, E.ON y Enel en Europa han estado invirtiendo en infraestructura de estaciones de recarga, y este mercado está experimentando una consolidación, una tendencia que se espera que continúe. Cada vez más, las empresas energéticas están colaborando con los fabricantes de vehículos eléctricos para aumentar sus ofertas en áreas como la recarga de vehículos eléctricos, los servicios de vehículo a red (V2G), el almacenamiento de energía y las fuentes de energía renovables. Grandes petroleras como Shell, BP y Total también están haciendo grandes apuestas en este mercado a través de adquisiciones.

Digitalización

Las empresas energéticas, que tradicionalmente han sido reacias a la adopción de nuevas tecnologías, ahora se están dando cuenta de sus beneficios y ofrecen grandes inversiones. Una encuesta de tendencias tecnológicas emergentes realizada por GlobalData revela que la seguridad cibernética, el big data, la computación en la nube, la robótica e el Internet de las cosas (IoT) se consideran las cinco tecnologías principales que tendrán el máximo impacto en el sector durante los próximos tres años.

La seguridad cibernética está recibiendo la máxima atención de las compañías eléctricas para proteger las redes de ataques cibernéticos. Las empresas energéticas se dan cuenta del efecto devastador que tales ataques pueden tener en la red y, por tanto, están dispuestos a invertir mucho para protegerse contra ellos.

Con cada vez más datos procedentes de los contadores de los clientes, las empresas de servicios públicos se están centrando en el análisis de datos para el pronóstico de carga, la planificación de la generación, la gestión de los picos y el aumento de la conciencia de los clientes sobre la eficiencia energética. el big data y el cloud computing son herramientas útiles que ayudan a estas iniciativas. Los modelos en la nube están ayudando a las empresas de servicios públicos a reducir sus gastos de capital de TI (CAPEX) y ofrecen computación ilimitada y análisis avanzados, mientras que el IoT está ayudando a las compañías energéticas a monitorizar y administrar sus activos de forma remota. Las empresas de servicios públicos también pueden realizar el mantenimiento predictivo de sus activos con la asistencia del IoT.

Almacenamiento en baterías a escala de red

Se prevé que la instalación de almacenamiento de energía entre los usuarios finales (generadores de energía renovable, operadores de red y generación distribuida) será testigo de un mayor crecimiento debido al desarrollo de la red inteligente. Se pronostica que el mercado del almacenamiento de energía en baterías, que se estima en 4,9 GW en 2018, alcanzará los 22,2 GW en 2023.

La economía del almacenamiento de energía en una amplia gama de aplicaciones, junto con la caída de costes de los sistemas, probablemente darán lugar a un rápido crecimiento de las soluciones de almacenamiento de energía en baterías. Las baterías de Li-ion están surgiendo como cruciales para el almacenamiento de energía, y el crecimiento de los vehículos eléctricos ha dado como resultado avances en la tecnología de Li-ion y una disminución constante de los precios de las baterías a base de litio.

Varios proyectos de almacenamiento de energía en proyecto han sido acelerados por programas de incentivos. Se espera que el despliegue crezca, debido a que una gran cantidad de países optan por la utilización del almacenamiento para apoyar su transformación del sector eléctrico. EE.UU. presentó varios proyectos de ley y políticas relacionadas con el almacenamiento energético, y el país cuenta con programas integrales de incentivos que respaldan la utilización de bateríaS. Mientras tanto, India publicó una misión nacional de almacenamiento de energía, que describe la ambición del país de convertirse en un líder del mercado en la fabricación de baterías. Del mismo modo, China y Alemania están aprovechando las oportunidades para capitalizar el creciente mercado de baterías.

Microrredes

Las microrredes continuarán avanzando en el sector eléctrico, impulsadas por la necesidad de resistencia, seguridad energética y la electrificación de áreas remotas. Este año ha habido una serie de proyectos de microrred anunciados por empresas de todo el mundo. Empresas de servicios públicos como Duke Energy, EDF, Engie y AusNet han participado en el desarrollo de proyectos de microrredes, cuya escala también ha aumentado con proyectos tan grandes como el Proyecto Armonia Microgrid de 100 MW en Palau.

La evolución de las políticas ha sido alentadora. Por ejemplo, Hawai se ha convertido en el primer estado en iniciar tarifas de microrred. California también lo sigue de cerca, tratando de promulgar legislación en esta dirección.

PPAs corporativos

Las grandes empresas están firmando cada vez más PPAs con generadores para satisfacer sus necesidades energéticas. La mayoría de éstos están firmados con generadores de energía renovable, lo que les permite aumentar la proporción de energía renovable en su consumo total. Empresas como Google, Amazon, Facebook y Microsoft han seguido firmando PPAs durante 2019 y se espera que esta tendencia continúe en el futuro, debido a la expansión del mercado de centros de datos que aumenta sus requisitos de energía.

Otras empresas como Tesco y Walmart también han participado en la firma de PPAs en 2019. El aumento de los PPAs corporativos se ve impulsado por la retirada de las tarifas de alimentación (FIT) y otros incentivos para la energía eólica y solar junto con el movimiento hacia mecanismos de subastas. En estas circunstancias, los PPAs corporativos ofrecen una oportunidad para que los desarrolladores vendan su energía de manera rentable.

Rolls-Royce ha puesto en marcha un Centro de Validación de Microrredes para su marca de productos y soluciones MTU. En este centro, que se encuentra en la sede de Friedrichshafen de la unidad de negocios Rolls-Royce Power Systems, se han invertido unos 5 M€ y en él se realizarán simulaciones cercanas a la realidad de microrredes de varias dimensiones y configuraciones.

Las microrredes son redes de energía locales a pequeña escala en las que se integran varias fuentes de energía y sistemas de almacenamiento, por ejemplo módulos fotovoltaicos, aerogeneradores, baterías y grupos electrógenos a gas o diesel, mediante un controlador maestro inteligente. “Las microrredes son indispensables para el cambio energético porque reducen las emisiones de carbono y usan las energías renovables de una manera ecológica, y además ofrecen los niveles más altos de seguridad energética“, dijo Andreas Schell, CEO de la unidad de negocios Rolls-Royce Power Systems.

Para muchos operadores de redes de energía in-situ (empresas, compañías energéticas, así como minas remotas o granjas a gran escala), una microrred es la solución ideal porque permite la independencia total o parcial de la red pública. La energía verde generada por la microrred también se puede inyectar a la red pública. “Las microrredes tienen un significado especial para nuestra empresa“, señaló Schell. “Son un símbolo de nuestra evolución de fabricante de motores a proveedor de soluciones integradas. Nos hemos movido mucho más allá del ámbito del motor y ahora tenemos la capacidad de suministrar paquetes completos y cubrir todas sus necesidades de servicio operativo”.

Rolls-Royce también opera su propia microrred en la Planta 1 de MTU en Friedrichshafen. Esta microrred consta de módulos fotovoltaicos con una potencia de 500 kW instalados en los techos del Centro de Validación y un edificio de una fábrica vecina, así como grupos electrógenos a gas, un grupo electrógeno diesel y el nuevo contenedor de baterías MTU con capacidad de 2 MW de desarrollo propio. “El contenedor de baterías proporciona una reserva de energía resistente de energías renovables y es básicamente el centro de la microrred. El controlador inteligente, que también desarrollamos internamente, determina qué fuente de energía es mejor usar en términos de coste en un momento dado para maximizar los ahorros“, explicó Cordelia Thielitz, vicepresidenta de la división Microgrid. Rolls-Royce ahora puede generar por sí solo la mayor parte de la energía que necesita la Planta 1 de MTU y también recupera el calor residual emitido por los motores. Eso reduce las emisiones de CO2 en varios cientos de toneladas por año.

Estos componentes también forman parte integral del Centro de Validación, donde se puede demostrar la función de las microrredes configuradas individualmente para satisfacer los requisitos del cliente. Transformadores especiales, inversores y aparamenta en el nuevo edificio simulan la función de otras fuentes de energía que pueden integrarse en una microrred.

Esto nos permite configurar microrredes de varias dimensiones, capacidades y diseños para nuestros clientes y mostrar cómo funcionarán, también en relación con las condiciones de viento y sol que prevalecen en la ubicación definitiva“, explicó Armin Fürderer, director de soluciones de energía personalizadas. Las capacidades del Centro de Validación reflejan la cartera diversa de microrredes MTU, que incluye contenedores de baterías con capacidades que van desde 50 kWh (suficiente para 50 lavados a máquina) hasta 2 MWh (aproximadamente la demanda de energía anual de un hogar para una sola persona). “Se puede aumentar la capacidad de su microrred más o menos como se desee, utilizando, por ejemplo, varios contenedores de baterías, una instalación fotovoltaica más grande o agregando aerogeneradores y grupos electrógenos más grandes o adicionales“, explicó Fürderer.

Rolls-Royce está instalando actualmente otra microrred patentada en sus instalaciones de MTU en Aiken (Carolina del Sur) que cubrirá la demanda de energía eléctrica de la planta utilizando fuentes de energía regenerativa y la hará menos dependiente de la red pública.

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