Situación global de las renovables en 2009

Los mercados de energías renovables crecieron sólidamente en 2008. Entre las nuevas renovables, la eólica es la que aumenta su capacidad energética en mayor medida. Este creció un 29% en 2008 hasta alcanzar los 121GW, más del doble de los 48GW del 2004. El incremento del 2008 se debe al alto crecimiento de los mercados más fuertes de Estados Unidos, China, India y Alemania.

Muchos hitos se alcanzaron en el 2008, como por ejemplo, los Estados Unidos adelantaron al líder eólico de Alemania, finalizando el año con 25GW comparados con los 24GW alemanes. La potencia china instalada se dobló en el quinto año, acabando el año con 12GW y rompiendo el objetivo de 10GW para el 2010. Más de 80 países alrededor del mundo tienen instalaciones comerciales eólicas en el 2008, con Mongolia y Pakistán como los más recientes en este grupo. 3 países subsaharianos también poseen estas instalaciones, pero con proyectos en desarrollo, como Etiopía, Kenia y Tanzania.

La capacidad eólica offshore alcanzó casi los 1.5GW en el 2008, casi todos en Europa, con 200MW añadidos en 2007 y 360MW en el 2008. El Reino Unido se convierte en el líder de la energía eólica offshore en el 2008.

La hidroeléctrica pequeña se incrementó hasta 85GW globalmente. La mayoría de estas plantas hidroeléctricas pequeñas están en China, donde el boom ha continuado con entre 4 y 6GW anualmente entre 2004 y 2008. También se ha desarrollado en algunos países asiáticos y africanos.

La hidroeléctrica se incrementó entre 25-30GW en el 2008, significativamente más que en los años previos, liderada por China e India.

La generación por Biomasa y cogeneración, continuó incrementándose llevando la capacidad de biomasa hasta 52GW. Siguió creciendo en algunos países europeos, como Finlandia, Francia, Alemania, Italia, Polonia, Suecia y el Reino Unido. China continuó incrementando su generación eléctrica desde el biogás a nivel industrial o residuos agrícolas.

Las industrias del azúcar continúan añadiendo plantas eléctricas a la red, incluidos Brasil y Filipinas, y otros como Argentina, Colombia, India, México, Nicaragua, Tailandia y Uruguay.

La energía solar fotovoltaica conectada a la red continúa siendo la tecnología de generación de más crecimiento, con un 70% de crecimiento de la capacidad existente de 13GW en el 2008. Las instalaciones fuera de la red se incrementaron en 5.4GW en 2008. España continúa siendo el claro líder del mercado, con 2.6GW de nueva capacidad instalada, representando la mitad de las instalaciones globales y un incremento de 5 veces sobre los 550MW añadidos en España en el 2007. Este incrementó adelantó al líder pasado como fue Alemania, el cual instaló 1.5GW en 2008. Otros mercados líderes son Estados Unidos, Korea del Sur, Japón e Italia. Los mercados en Australia, Canada, China, Francia e India continúan creciendo.

Los mercados de energía solar fotovoltaica muestran 3 claras tendencias en el 2008.

A. El primero fue la atención creciente a los sistemas integrados en los edificios, con un mercado pequeño pero creciente.

B. El segundo, las tecnologías de películas finas solares se convirtieron en un gran porcentaje de las instalaciones realizadas totales.

C. El tercero, plantas fotovoltaicas a escala útil, definidas con mayores de 200kW, emergieron en el 2008. En el fin del 2008, se estimaron unas 1800 de dichas plantas por todo el mundo.

Todas ellas juntas hacen un total de 3GW, triplicando la capacidad en el 2007. La mayoría de las mismas se instaló en España (1.9GW), como en la República Checa, Francia, Alemania, Italia, Korea y Portugal. La planta de 60MW de Olmedilla de Alarcon, realizada en el 2008, se convirtió en la planta solar fotovoltaica más grande del mundo.

La capacidad de energía geotérmica alcanzó los 10GW en el 2008. Los Estados Unidos se convierten en los líderes de esta energía, con más de 120 proyectos en desarrollo a principios del 2009, representando un total de 5GW. Otros países tuvieron un crecimiento significativo como Australia, El Salvador, Guatemala, Islandia, Indonesia, Kenia, Mexico, Nicaragua, Papua Nueva Guinea y Turquía. Este desarrollo se realiza en más de 40 países.

2 nuevas plantas solares térmicas se añadieron a la red en el 2008, Andasol de 50MW en España y una planta de demostración de 5MW en California, añadiendo después 3 nuevas plantas. Nuevos proyectos se añadirán en el 2009, incluyendo 2 plantas de 50MW y de 20MW integradas con una planta de ciclo combinado de gas natural de 450MW en Marruecos, que puede ser la primera planta operativa de su tipo.

El portfolio de proyectos en construcción o desarrollo se incrementó dramáticamente durante el 2008, a más de 8GW, y donde 6GW solo se desarrollaban en Estados Unidos. Nuevos proyectos están bajo contrato en Arizona, California, Florida, Nevada y Nuevo México, y en desarrollo en Abu Dhabi, Argelia, Egipto, Israel, Italia, Portugal, España y Marruecos. Un buen número de estas plantas incluyen almacenamiento térmico que permite su funcionamiento en las horas de la tarde. Por ejemplo, Andasol en España tiene más de 7 horas de capacidad de almacenamiento térmico a plena carga, y una planta de Arizona de 280MW con más de 6 horas de almacenamiento.

La capacidad de energía renovables se expande a 280GW en el 2008, un 75% más que los 160GW del 2004, excluyendo la hidroeléctrica. Los 6 países líderes fueron China con 76GW, los Estados Unidos con 40GW, Alemania con 34GW, España con 22GW, India con 13GW y Japón con 8GW. La capacidad en los países en desarrollo creció a 119GW, un 43% en total, con China e India como líderes en crecimiento.

Un hito muy importante se produjo en el 2008 donde la capacidad eléctrica renovables entre los Estados Unidos y Europa excedía la generación convencional (incluyendo gas, carbón, oil y nuclear). Es decir, las renovables representaban más del 50% de la capacidad añadida.

Los mercados para calentamiento agua sanitaria y calefacción continúa creciendo también en un 15% en el 2008 hasta alcanzar unos 145GWth. China instaló las ¾ de la capacidad global con 14GWt y se convierte en el líder mundial, con más del 70% de la capacidad global. En Alemania el agua sanitaria estableció un nuevo record en el 2008, con más de 200.000 sistemas instalados con un total de 1.5GWth. España también tiene un rápido crecimiento, y el resto de países de Europa por detrás de Alemania también incrementan su capacidad en un 0.5GWth. Entre los países en desarrollo se encuentran, Brasil, India, México, Marruecos, Túnez y otros.

La energía geotérmica se estimaba en 30GWth de la capacidad instalada en el 2008, con otros usos para el calentamiento geotérmico (Para calefacción de instalaciones rurales, secado agrícola, industrial y otros usos) alcanzando unos 15GWth. Al menos 76 países usan directamente la energía geotérmica de alguna manera.

La producción de etanol como combustible también se incrementó en un 34% en el 2008 hasta 67 billones de litros. De este modo, la producción de etanol a nivel global se había doblado a 30 millones de litros en el 2004. Durante unos años permaneció parado su desarrollo, en Brasil la producción se incrementó de forma importante, incrementándose desde 18 billones de litros en el 2006 a 27 billones de litros en el 2008. Y por primera vez, más de los vehículos brasileños no diesel se alimentaban de etanol.

Por otra parte, Estados Unidos es el líder en producción de etanol con 34 billones de litros en 2008. Otros países también producen etanol como combustible como Australia, Canadá, China, Colombia, Costa Rica, Cuba, República Dominicana, Francia, Alemania, India, Jamaica, Malawi, Polonia, Sudáfrica, España, Suecia, Tailandia y Zambia.

Los ratios de crecimiento del biodiesel son incluso más dramáticos que el etanol, aunque la producción absoluta es todavía mucho menor que el etanol. La producción de biodiesel se incrementó por 6 veces desde 2 billones de litros en 2004 hasta al menos 12 billones de litros en el 2008. La Unión Europea es responsable de las 2/3 partes de la producción a nivel mundial, donde Alemania, Francia, Italia y España son los productores más importantes. Al final del 2008, la capacidad de producción de biodiesel alcanzó los 16 billones de litros por año. Fuera de Europa, los productores de biodiesel más importantes son los Estados Unidos, Argentina, Brasil y Tailandia.

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Oportunidades empresariales para el coche eléctrico

El coche eléctrico será uno de los referentes en la próxima Ley de Economía sostenible del Ejecutivo español. De esta manera, el ministro Miguel Sebastián señala el coche eléctrico como uno de los ejes del Pacto por la Energía que se propondrá a las fuerzas políticas.

Para ello, se ha ratificado los acuerdos para el proyecto MOVELE de impulso a los coches eléctricos en Madrid, Barcelona y Sevilla, y refleja su importancia en la consideración del ministro como “un exponente del nuevo modelo de crecimiento de la economía española”.

El Plan MOVELE prevé la creación de 500 puntos de recarga en estas ciudades, introducir 2000 vehículos eléctricos o híbridos, con el fin de evitar los gases contaminantes de la ciudad, la dependencia de combustibles fósiles y el calentamiento global.

Para ello, se prevé una serie de medidas incentivadoras para el uso y compra de dichos vehículos, como la reducción de impuestos, incentivos para la compra, aparcamientos gratuitos, uso de carriles bus-bici, etc.

La introducción del coche eléctrico permitirá aumentar la capacidad de generación de las fuentes renovables, ya que la imprevisibilidad de la generación de éstas se puede equilibrar con la mayor capacidad de acumulación que proporcionará un parque de baterías por los coches eléctricos.

El sistema eléctrico español estaría capacitado para dar respuesta a las necesidades de los coches eléctricos para el 2014, con los condicionantes que la recarga se haga en casa y en horario nocturno. De esta manera, el exceso de producción para el 2014 sería suficiente para recargar 6 millones de vehículos eléctrico entre las 11 de la noche y las 8 de la mañana, ya que por ejemplo, la energía eólica producida en este horario podría ser mejor aprovechada por el aumento de MW eólicos instalados en un futuro.

De esta manera, la palas de los aerogeneradores podrían seguir funcionando y se equilibraría la curva de carga. En un hipotético escenario de 2 millones de coches eléctricos, se produciría un incremento de la demanda de unos 2.000 MW en cada una de las horas de la madrugada. De todas maneras, el uso de la electricidad de noche, requerirá de incentivos para abaratarla.

Por otra parte, el tiempo de recarga suele transcurrir entre 4 y 8 horas, por lo que un grupo del MIT (Massachusetss Institute of Technology) desarrolla el proyecto “eLeven” para reducir el tiempo de descarga a 11 minutos, donde el coche se abastecería para una autonomía de 320 Km.

El futuro de las sinergias entre las energías limpias y los vehículos eléctricos podrían aumentar sobre todo por la gestión de la red, ya que se vislumbra las redes eléctricas inteligentes reversibles (V2G), donde la electricidad pasaría a las baterías de los coches en las horas de menor consumo, mientras que desde los vehículos podría entregarse a la red en horas punta.

Por otro lado, los coches se podrán recargar desde las electrolineras, en operaciones entre 10 y 30 minutos, aunque la recarga dependería de la tecnología de las baterías del vehículo.

Y finalmente, se abre la opción a la sustitución de las baterías, de modo que el comprador adquiere el coche pero no la batería, que sería utilizada en forma de alquiler o sistemas similares. Sin embargo, esta fórmula no está siendo acogida por la industria como una solución potencial interesante por los inconvenientes que plantea desde su inicio, como la estandarización de baterías, calidad de suministro permanente, logística o duración de la misma.

En este sentido, se dibuja un escenario de unas 280 electrolineras donde recargar los coches eléctricos. Algunas de ellas, no conllevan ningún coste por el momento, pero se registra estudios para el análisis posterior de la demanda y el consumo. El objetivo es tener desplegado una red de electrolineras por todo el territorio español, de manera que cuando la industria automovilística ofrezca sus vehículos eléctricos, el comprador tenga a su disposición las infraestructuras suficientes para poder recargar su vehículo de manera que pueda recorrer longitudes amplias por el territorio español.

Por estas razones, las electrolineras se consideran un negocio de 300 millones al año, por las que constructoras, empresas petroleras y compañías eléctricas pugnan por la red de recarga de los coches del futuro.

Las constructoras y petroleras abogan por un modelo regulado, basado en concesiones públicas para la instalación de infraestructuras de recarga necesarias. Se podrían utilizar los estacionamientos públicos o el mobiliario urbano, espacios donde las constructoras y filiales tienen una amplia presencia.

Este sistema puede que garantizase un despliegue rápido, pero evitaría el desarrollo de una alternativa que garantice la libertad del consumidor final. Las compañías se convertirían en meras intermediarias entre el usuario y el productor de la energía (las eléctricas), encareciendo el proceso.

Las petroleras en cambio, ante la inminente pérdida de negocio en el segmento de combustibles, abogan por cambiar algunas gasolineras por electrolineras, aunque las eléctricas denuncian que este cambio podría sobrecargar las horas punta y generar incidencias en el sistema. Por esta razón, las eléctricas abogan por la instalación de estos sistemas en el garaje del hogar, de manera que la operación se realizaría de manera lenta y preferentemente por la noche, con la que la red no registraría incidentes y el coste para el usuario sería menor.

En California por ejemplo, las empresas SolarCity y Rabobank colaboran para crear el primer corredor a nivel mundial para la recarga de coches eléctricos de manera rápida y de energía solar. Este corredor estaría ubicado en 4 ciudades de manera que permitan a los coches eléctricos usar la energía solar para recargarlos y optimizar el tiempo de recarga al máximo.

Por otro lado, se pueden ver como ciudades europeas toman medidas en contra del diesel, como el combustible que más contamina en la actualidad. En este sentido, el ayuntamiento de Madrid prohibirá que taxis y autobuses usen motores diesel. La empresa Municipal de Transportes EMT no volverá a comprar vehículos diesel y la renovación de los taxis no podrán ser diesel después de su vida útil, con el fin de fomentar el coche eléctrico. De esta manera, Madrid es la primera ciudad que favorece una tecnología en detrimento de otra por cuestiones medioambientales.

Por todas estas razones, el coche eléctrico va a generar una serie de nuevos espacios de mercado, donde las empresas que dispongan de los suficientes recursos, inversión y conocimiento podrán posicionarse en la nueva era del transporte personal y público, además de la creación de nuevos dispositivos y tecnologías que garanticen servicios de calidad al ciudadano y a las ciudades.

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Primera super grid europea

10 países nórdicos tratan de crear una super red verde y limpia donde se podrán conectar parques eólicos de Escocia, parques solares de Alemania y centrales hidroeléctricas de Noruega, entre otros. En realidad, la idea surge del estudio que la Asociación Europea de Energía Eólica realizó, indicando que el 10% de la demanda energética de Europa puede ser satisfecha desde parques eólicos offshore, siempre y cuando se realicen nuevos desarrollos tecnológicos para tal efecto. En este sentido, dicha super red consistiría en la interconexión inicial de dichos parques eólicos offshore, para después expandirse a otras fuentes de energías renovables en los países pertenecientes al acuerdo.

Para ello, se ha definido una red de miles de kilómetros de cables submarinos de alta eficiencia. Estos cables costarán alrededor de 30.000 M€. De esta manera, cualquier energía renovable generada en el Mar del Norte podría estar disponible para cualquier país. Además, la super red hará la función de una batería gigante de 30GW para la energía limpia y alternativa europea. Con todos estos desarrollos, se creará una autopista panaeuropea eléctrica real y efectiva.

Esta red almacenará electricidad cuando la demanda de energía sea baja, y estará complementada por miniparques renovables locales. La red del mar del Norte operaría como la columna vertebral de la futura super red eléctrica europea, donde cada vez más energía será producida desde fuentes de energías renovables.

A la misma vez, se pretende superar los problemas relacionados con la fiabilidad asociados con la energía renovable, ya que la inestabilidad de los fenómenos naturales quedaría superada por el equilibrio dado entre todas ellas por la razón de que al menos un fenómeno natural estará siempre vigente como por ejemplo viento, olas o sol. Justin Wilkes, director de las políticas de la Asociación europea de Energía Eólica (EWEA), comenta: “Si Europa es capaz de desarrollar una super red, conformará la piedra angular para la lucha por el cambio climático ya que permitirá la integración a gran escala de la producción de energía eléctrica renovable”.

Este proyecto involucra la participación de 10 países como Alemania, Francia, Bélgica, Holanda, Luxemburgo, Noruega, Dinamarca, Suecia, Irlanda y Reino Unido. Además, pretende construir un pequeño hito para que en el año 2020 se pueda lograr alcanzar el 20% de las necesidades energéticas desde fuentes renovables de energía.

En la actualidad, las plantas hidroeléctricas de Noruega equivalen a 30 centrales térmicas y servirían como baterías de almacenamiento para la super red. Pueden utilizar la energía extra sobrante para bombear agua hacia arriba y almacenarla como energía potencial para cuando se demande. De esta manera, el agua caerá otra vez para crear la fuerza necesaria para generar electricidad cuando haya un sobredemanda energética. Además, los beneficios de una super red offshore no consisten solamente en conectar parques eólicos, sino una capacidad adicional dentro de estas nuevas líneas que permitirá comerciar con la energía entre países, y por tanto, mejorar la competitividad europea.

La asociación europea de energía eólica ha realizado un estudio sobre los costes de la conexión de los propuestos parques eólicos de 100GW y sobre la construcción de interconexiones. Estos harán funcionar parques eólicos y de energía maremotriz a la misma vez en el futuro. El coste será aproximadamente de 30.000M€.

En este sentido, el ministro de energía y de cambio climático de Reino Unido, Lord Hunt, comenta sobre el plan la importancia de construir una visión común futura y establecer las bases para el desarrollo futuro.

Hunt está de acuerdo que la super red europea será un proyecto a largo plazo pero que no quedará en su fase de planificación, sino que tomará forma en el futuro. Además, comenta los retos que algunos países afrontan para los próximos años como Reino Unido, que en el 2050 debe alcanzar la descarbonización del suministro eléctrico.

Relacionado con el impulso en esta dirección, el Reino Unido ha incentivado a empresas como Vestas, Clipper Windpower y Mitsubishi Power Systems para entre otros proyectos, desarrollar las palas más grandes del mundo, fortalecer sus centros de I+D+i o para fundar nuevos centros tecnológicos y de I+D+i que aborden los retos que esta super red podría generar en un futuro próximo.

De esta manera, el desarrollo tecnológico y empresarial que algunos países pretenden alcanzar en las energías renovables, está acelerando la competitividad entre los mismos, de manera que aquellos países que no inviertan o desarrollen a la misma o más velocidad que estos, será muy probable que pierdan el posicionamiento empresarial necesario para competir en un futuro muy próximo.

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Eco City del Puerto de Hamburgo

Cada día más, productos, vehículos, dispositivos, hogares y ciudades se apuntan al movimiento de la eco-innovación, a las energías limpias y renovables. El más reciente es la ciudad alemana de Hamburgo, donde su actual puerto pretende convertirse en una ecociudad de primera clase a nivel global.

La ciudad albergará muchas empresas e instalaciones para entretenimiento. Además, contendrá los últimos avances en diseño verde a su disposición. Sus diseñadores y desarrolladores, TEC Architecture + ARUP, quieren que la ciudad cumplan con algunos standards para certificar el más alto nivel en materia medioambiental, como las certificaciones LEED, BREEAM y DGNB. La Eco City es uno de los proyectos que aspiran a cumplir los 3 mejores sistemas de evaluación de edificios verdes en el mundo. Para ello, el proyecto asimilará tecnologías eficientes y métodos de construcción, a la misma vez que actividades de interacción social y resurrección de comunidades para el provecho de las personas.

Esta Eco City tendrá 10 edificios ecológicos. Los desarrolladores de la Eco City utilizarán materiales verdes, fachadas eficientes y técnicas de diseño pasivo de manera que puedan rebajar el consumo energético hasta un 30%.

Además, la Eco City utilizará un mix de energías alternativas para la generación eléctrica, donde dependerán de turbinas eólicas para alcanzar el 10% de las necesidades eléctricas de la ciudad. Estas tendrán implicaciones estructurales en el edificio, ya que estarán situadas en la parte superior de los edificios, así como diseños especiales para mitigar los sonidos que pudieran producir. Al tener una orientación ecológica y medioambiental de manera que se sincronice con la naturaleza al 100%, se diseñará algún sistema que pueda proteger con seguridad a las aves del entorno.

Utilizarán energía solar para calentar agua y para las luces, aunque el clima de Hamburgo no es el ideal para obtener energía del sol. Además se contempla la posibilidad de generación eléctrica local mediante generadores instalados en los edificios que puedan equilibrar la demanda energética y evitar las pérdidas energéticas. La viabilidad económica de estos dispositivos se rentabilizará entre 5 y 8 años.

En el transporte, se contará con espacios de aparcamientos especiales capaces de recargar las baterías de los coches eléctricos o híbridos, por gas o por combustibles alternativos. Además, se complementará con servicios de bicicletas que disminuyan la utilización de coches en el entorno, para reducir la necesidad de espacios de aparcamiento así como la comodidad y armonía con el entorno.

La mayor parte de tejados y terrazas estarán cubiertas con plantas y flores, haciendo muy agradable los paseos, el recreo y los espacios abiertos para conversar. Estos espacios verdes formarán canales de agua y refrigerarán el interior. Se recogerá el agua de las tormentas para reducir el consumo de agua potable, para hacer crecer un entorno verde ejemplar, para utilizar el agua en función de las predicciones meteorológicas e incluso para generar un tanque de agua extra para riesgos de incendios.

Existirá una ventilación natural integrada en las fachadas que facilitará y mejorará el confort de los ciudadanos, a pesar de que a veces haya que recurrir a una ventilación mecánica por la polución o ruidos del exterior.

Además, los distintos edificios que compondrán dicha ciudad, estarán conectados por múltiples puentes que potencien la actividad comercial además de los paseos verdes para el descanso residencial.

Los desarrolladores completarán esta Eco City en 3 fases. Además, rehabilitarán algunos de los edificios ya existentes con materiales usados. La Eco City se encargará de las necesidades medioambientales, nunca tendrá una naturaleza de explotación y coexistirá en armonía con la naturaleza.

También se destaca el proceso de descontaminación de materiales y componentes dañinos para la salud humana que incrementen la seguridad de los ciudadanos y reduzcan la polución en cualquiera de sus posibles fuentes.

Sebastian Knorr, Gerente de TEC Architecture comparte su entusiasmo por el proyecto, “La Eco City representa un enfoque sinérgico con el desarrollo urbano. Trabajando bajo una colaboración estrecha con todos los socios y tomando en consideración el contexto medioambiental inmediato del proyecto, hemos creado un complejo industrial-creativo y sostenible muy diferente a la actualidad. Esperamos que este proyecto llegue a convertirse en un modelo para el desarrollo urbano sostenible”.

El puerto de Hamburgo tiene una historia de emprendimiento y de invención remarcables, y por eso la comunidad anticipa que el proyecto Eco City va a ser un gran contribuyente a que esta historia siga así hasta su renacimiento.

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Redes eléctricas inteligentes: Google y Microsoft

Los 2 gigantes tecnológicos como Google y Microsoft compiten no solo por aplicaciones en la nube y por nuevos motores de búsqueda, sino que también compiten por sistemas en las redes inteligentes que traerán inteligencia para la electricidad de nuestros hogares con el fin de optimizar el uso de la electricidad, y por tanto, ahorrar dinero.

El problema actual con la distribución eléctrica es que es un tráfico de un único sentido. Mientras que la energía está siendo transmitida a nuestros hogares, nada se transmite desde nuestras casas a las estaciones eléctricas. ¿Quieren las estaciones potencia de nuestros hogares? No, pero podrían utilizar las tendencias de los usuarios y producir electricidad en función de estas. Por otro lado, es prácticamente imposible generar alternativas basadas en la información si no disponemos de esta de manera adecuada.

Para este fin, existe el Google PowerMeter o el Hohm de Microsoft. Proveerán de información a cada usuario para que puedan ayudarles a optimizar su uso de energía.

Por ejemplo, ¿Sabría cuanta energía consume exactamente cuándo utiliza la lavadora o cuando está viendo su opera favorita? ¿Cuánto dinero puede ahorrarse mejorando sus sistemas de aislamiento y cambiando su antiguo frigorífico o apagando la tele por un programa que no le entusiasma? ¿Qué cantidad de energía se gasta cuando se le olvida apagar una bombilla? Ahora mismo es imposible saber minuto a minuto las medidas de consumo energético de cualquier hogar. Es muy difícil saber los hábitos que nos hacen desperdiciar energía de manera que podamos solventarlo.

Similarmente, su proveedor energético no tiene manera de saber exactamente cuando se utiliza más energía. Si por ejemplo una tormenta apaga el suministro eléctrico, la compañía no tiene otra manera de saberlo si no le llaman para notificárselo.

Además, se paga una cuota mensual, si se utiliza la electricidad de noche o de día. Durante el día existe un consumo eléctrico muy superior al de la noche, cuando la humanidad duerme y por tanto no existe demanda eléctrica. De este modo, ¿Por qué tendríamos que pagar lo mismo por consumir preferentemente energía durante la noche y no durante el día?

Todo esto hará que las redes inteligentes conjuntamente con los sistemas de información de consumo eléctrico hagan que podamos optimizar el consumo energético en nuestros hogares, de manera que podamos ahorrar y también ayudar a conservar el medioambiente ya que todos estaremos consumiendo menos energía.

Con la ayuda por ejemplo de Google PowerMeter, tus dispositivos serán capaces de decidir cuándo usar más energía o menos. Una vez que la red inteligente esté instalada, usando iGoogle serás capaz de monitorizar tu consumo energético minuto a minuto, y para aplicaciones individuales. En la web de Google serás capaz de añadir monitorizaciones de dispositivos que quieras añadir. El PowerMeter está diseñado para mostrar paso a paso, una visión a tiempo real del consumo los dispositivos eléctricos. De acuerdo con Google Labs: “Google PowerMeter recibe información de los medidores inteligentes y dispositivos de gestión energética y proveerá a los consumidores acceso a su consumo eléctrico en su hogar desde la página de iGoogle. En la actualidad estamos desarrollando Google PowerMeter con un número de utilidades limitadas y planeamos expandir a más para el final de este año”

Sin considerarlo inferior, Hohm de Microsoft utiliza análisis avanzados de tecnologías del Lawrence Berkeley National Laboratory y del Departamento de Energía de Estados Unidos, para proveer a los consumidores de recomendaciones personalizadas para el ahorro de consumo energético. La aplicación online ayudará a los consumidores a disminuir sus facturas mensuales eléctricas así como el impacto en el medioambiente. Según Craig Mundie, investigadores principal y manager de estrategia en Microsoft ”Microsoft Hohm demuestra como una combinación de servicios de software avanzado y basados en internet pueden ayudar a los consumidores a monitorizar, comprender y gestionar su uso personal energético”.

Las aplicaciones potenciales que residen en la obtención de información para optimizar aplicaciones, hábitos, proyectos, etc., es increíble, e internet no hace otra cosa que potenciar la capacidad de obtener información de cualquier dispositivo electrónico o eléctrico. En este sentido, seremos espectadores de nuevas aplicaciones en áreas como la medicina, trabajo, interacción social, entretenimiento, descanso, etc., que revolucionarán los escenarios futuros de desarrollo social y económico.

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EERR y empleo en el 2030

Un estudio realizado por el Consejo europeo de Energías Renovables y Greenpeace explica como la industria energética renovable podría generar 6.9 millones de empleos hasta el 2030, si todos los líderes mundiales decidiesen apostar por energías más verdes en la Cumbre del clima en Copenhague en Diciembre.

La conversión entre el carbón y la generación eléctrica renovable no solamente evitará 10 millones de toneladas de CO2, sino que creará 2,7 millones de trabajos más hasta el 2030 que de continuar como vamos hoy en día. Contrariamente, la industria del carbón se reduciría en 1,4 millones de empleos por todo el mundo, por la racionalización de las minas de carbón.

El informe “Working for the climate: Renewable Energy&The green job (R)evolution asegura que para el año 2030, 6,9 millones de personas podrán trabajar en la industria de las energías renovables, y que otro 1,1 millones de personas trabajarán en nuevos puestos de trabajo creados por el incremento de la eficiencia eléctrica en distintas aplicaciones.

Christine Lins, Secretaria General del Consejo Europeo de Energías Renovables, constató que existen 450.000 personas trabajando en la actualidad en el sector de las energías renovables, representando unos ingresos de 45.000 millones de euros. Esta investigación prueba que el sector de las energías renovables es clave para abordar adecuadamente el reto del cambio climático así como la crisis económica mundial.

“Los líderes globales pueden gestionar las crisis dual del cambio climático y la económica a la misma vez invirtiendo en las energías renovables” dice Sven Teske, experto senior en energía de Greenpeace y autor del informe. “Por cada empleo perdido en la industria del carbón, la revolución energética crea 3 nuevos empleos en la industria de las energías renovables. Podemos elegir trabajos verdes y crecimiento, o por el contrario, desempleo y colapso social y ecológico.

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Sensores inteligentes para EERR

Los microsistemas integrados inteligentes permiten añadir inteligencia e interactividad en nuestro entorno cotidiano, mediante sistemas electrónicos miniaturizados y multifuncionales. Un ejemplo clásico es el sensor de lluvia de los coches, un microsistema que en poco más de un centímetro cuadrado incorpora varios dispositivos (como un sensor de lluvia, un sistema que mide su intensidad y los circuitos que los conectan con el automóvil) y que arrancan automáticamente el limpiaparabrisas con diferentes velocidades, en función de la lluvia detectada.

En el sector de las energías renovables como la solar y la eólica, se está trabajando para desarrollar microsistemas que permitan controlar tanto la generación de energía como su distribución (redes eléctricas inteligentes).Otros ejemplos de aplicaciones se encuentran en la sanidad, como los sistemas analíticos portátiles que acoplan sensores (de ADN, de glucosa o de anticuerpos, entre otros) con los sistemas de medición.

Se trata, pues, de sistemas que buscan la resolución de problemas desde el punto de vista del sistema y no de sus componentes, diseñando soluciones completas y adaptadas a problemas específicos, con un conjunto de circuitos acoplados que no sobrepasa el tamaño de uns pocos centímetros.

EEUU está desarrollando planes de fomento para el desarrollo tecnológico en el área energética, donde entre los proyectos subvencionados se incluye la instalación en los hogares de las familias estadounidenses de contadores eléctricos "inteligentes" así como la ubicación de miles de nuevos transformadores digitales y sensores.

Podríamos poner como ejemplo, la isla mediterránea de Malta, donde la energía y el agua están íntimamente relacionadas. La electricidad de este país procede en un 100% de la importación de combustibles fósiles. Además, casi el 50% del suministro de agua depende de plantas desalinizadoras que funcionan con energía eléctrica. De hecho, cerca del 75% del coste del agua procedente de estas plantas está directamente relacionado con la producción energética. Mientras, el aumento del nivel del mar amenaza las reservas de agua dulce subterránea.

Esta situación presenta una serie de retos complejos e interconectados que requieren la adopción de medidas urgentes para asegurar al país recursos sostenibles en el futuro.

Un planeta más inteligente necesita una lógica energética más inteligente. Por ello, las compañías nacionales de energía y agua —Enemalta y Water Services Corporation— colaboran con IBM para ayudar a este país a convertirse en el primer Estado del mundo en construir una red nacional inteligente y un sistema integrado de electricidad y de gestión de agua.

Este sistema podrá identificar las pérdidas de agua y de electricidad en la red, permitiendo a ambas compañías gestionar sus inversiones de forma más inteligente y reducir la ineficacia. Un total de 250.000 contadores interactivos monitorizarán el uso de la electricidad en tiempo real, establecerán tarifas variables y retribuirán a aquellos consumidores que menos energía y agua consuman.

Miles de sensores inteligentes instalados en las líneas de transmisión, estaciones y otras infraestructuras ayudarán a gestionar la distribución de electricidad de forma más eficiente y a prevenir averías.

Todos estos datos pueden unirse y analizarse para ayudar a reducir los costes, el consumo y las emisiones de gases de efecto invernadero. Al entender la gestión de los recursos hídricos y energéticos como un solo sistema, el Gobierno de Malta puede ofrecer a sus ciudadanos mejor información para tomar decisiones más inteligentes sobre cómo y cuándo usar la energía —y el país puede empezar a reemplazar el uso intensivo de combustibles fósiles por energías renovables de cara al futuro.

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Nuevo aerogenerador Tornado

'Tornado Like', primer ejemplo de 'turbina eólica sin palas', es un proyecto italiano basado en un nuevo concepto de extracción energética que promete reducir significativamente el impacto ambiental, revitalizando la esperanza en un uso masivo de este tipo de energía.

Hay fundamentalmente tres tipos de problemas: el impacto visual o paisajístico, las emisiones de ruido acústico, y sobre todo, el riesgo para la avifauna, "hacia al cual el WWF es muy sensible", asegura Massimiliano Varriale, responsable técnico del sector Energía y Residuos de WWF Italia.

La falta de aspas de este prototipo, su sugestiva forma cónica y las dimensiones reducidas (solo tres metros de altura frente a los 70 metros de las actuales turbinas), permitirán una perfecta integración entre naturaleza y tecnología, ofreciendo además una solución a la mortandad de las aves.

El aire entra en el dispositivo y genera un vórtice interior, creando una nueva clase de corrientes continuas (también en ausencia de viento). Será suficiente una velocidad de viento de tres o cuatro metros por segundo para asegurar una potencia de 100/200 vatios. Con viento mas fuerte podrá llegar a la misma potencia de un aerogenerador tradicional.

El proyecto llevado a cabo por Western Co, sociedad italiana de San Benedetto del Tronto, especializada en energías renovables, nace desde el desarrollo de los estudios sobre la energía cinética de la 'Russian House for International Scientific & technological Cooperation'.

"Queremos crear generadores de energía que concilien el desarrollo de la humanidad con el respeto al medioambiente", afirma el presidente de la compañía, Giovanni Cimini.

El primer parque eólico experimental será construido en el Parque de los Montes Sibillini y cuenta con el apoyo del partido 'Verdes de Toscana'. La compañía italiana subraya que todavía el dispositivo no se encuentra en el mercado aunque prevé iniciar su producción durante el segundo semestre de 2010.

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Generación Distribuida: tecnologías, beneficios y retos

La generación distribuida (GD) es la generación y el almacenamiento de energía eléctrica a pequeña escala, lo más cercana al centro de carga, con la opción de interactuar (comprar o vender) con la red eléctrica o trabajar aisladamente.

En la actualidad se considera la generación Distribuida como un concepto más amplio llamado Recursos energéticos distribuidos, que incluye, no solo la generación distribuida sino el almacenamiento y cargas de respuesta.

Las arquitecturas de sistemas de energía incorporarán la GD, como ya está sucediendo en distintas partes del globo. Fundamentalmente por el impulso que muchos gobiernos están realizando para luchar contra el cambio climático.

Este tipo de sistemas son instalados con capacidades relativamente pequeñas respecto a las centrales de generación. En las fuentes se manejan diferentes rangos: menores a 500 kilowatts (kW); de 1 MW a 5 MW; así como de tan sólo unos cuantos kilowatts, en lo que respecta a las tecnologías disponibles, la capacidad de los sistemas de GD varía de cientos de kW hasta diez mil kW.

La Generación Distribuida no está confinada al uso de combustibles fósiles. Algunos países y regiones tienen fuentes de energía renovables importantes integradas en la rejilla de energía a través del uso de turbinas de viento y combustión de biomasa. Incrementar las cantidades de generación distribuida requerirá cambios en la tecnología para gestionar la transmisión y distribución de la electricidad.

En este sentido, deberíamos citar como caso de éxito el proyecto Fénix de Iberdrola, que ha tenido como objetivo diseñar y desarrollar una central eléctrica virtual a gran escala que permita la integración de plantas de generación distribuida en la red eléctrica de transporte.

Esta iniciativa liderada por la eléctrica, dentro del sexto Programa Marco de I+D+i de la Comisión Europea, ha supuesto una inversión de 15 millones de euros y ha contado con la colaboración de socios como EDF, National Grid, REE, Gamesa, Siemens, Areva o Tecnalia.

En concreto, Iberdrola y las demás empresas han logrado poner en marcha en Bilbao una central eléctrica virtual a gran escala que ha sido la encargada de gestionar diversos generadores distribuidos y han demostrado que es viable integrarlos en el sistema eléctrico como cualquier central convencional.

Para desarrollar este proyecto, se ha elegido la red de Álava y ha contado con un conjunto de generadores entre los que se encuentran plantas de cogeneración como la de Iberdrola para Michelín o las instalaciones de Guascor y Zigor, los parques eólicos de Badaia y Urkilla, de Iberdrola Renovables, una planta fotovoltaica ubicada en el instituto de Diocesanas y una central hidroeléctrica, en Antoñana.

Estas instalaciones han sido agrupadas en una central virtual y han estado controladas mediante el sistema Spectrum de la compañía en la zona Norte, en coordinación con el Centro de Control Eléctrico de Red Eléctrica de España (REE).

Mientras que hay potencial para que una gran proporción del suministro de energía eléctrica se convierta en fuentes de energía descentralizadas, algunos temas importantes limitan la proliferación del uso de esta tecnología, incluyendo facturación y créditos de energía, control de la generación y estabilidad del sistema.

Para mantener el control y la estabilidad del sistema de energía en algunas redes, los consumidores vecinos necesitan consumir toda la energía eléctrica que un consumidor productor puede producir. Esto asegura que hay flujo de red desde los generadores a los consumidores en la red de distribución, incluso aunque haya una salida (outflow) local dentro de la distribución local. Con el crecimiento de los mercados de electricidad y la necesidad de acceso abierto a las redes, el generador distribuido podría tener más opciones para vender la producción excedente.

Tecnologías de generación distribuida

La reducción en la inversión de proyectos de generación a pequeña escala y el desarrollo de tecnologías punta en generación eléctrica de forma eficiente, confiable y de calidad han favorecido el desarrollo de la GD.

Las tecnologías de generación se pueden dividir en convencionales y no convencionales. Las primeras incluyen combustibles fósiles impulsando a microturbinas que dan respaldo al sistema. Las segundas se refieren a la energía renovable, como la microhidraúlica, geotérmica y biomasa, las turbinas eólicas, celdas de combustibles y celdas fotovoltaicas.

Las tecnologías de almacenamiento comprenden acumuladores de energía (baterías), almacenamiento a base de hidrógeno entre otras.

Citamos a continuación algunas de las tecnologías más utilizadas en generación distribuida:

· Cogeneración. Método de producción en forma secuencial energía eléctrica y térmica, donde esta última es útil a los procesos productivos en forma de un fluido caliente (vapor, agua, gases), obteniendo eficiencias globales de más del 80%. Sus capacidades son muy amplias, debido al hecho de que utiliza todas las tecnologías que abarca la GD.

· Turbina de gas. El combustible suele ser gas natural, aunque puede emplearse gas LP o diésel. Sus capacidades van de 265 kW a 50,000 kW; permiten obtener eficiencias eléctricas del 30% y eficiencias térmicas del 55%; los gases de combustión tienen una temperatura de 600°C; ofrecen una alta seguridad de operación; tienen un bajo costo de inversión; el tiempo de arranque es corto (10 minutos); y requieren un mínimo de espacio físico. Por otro lado, los gases de combustión se pueden utilizar directamente para el calentamiento de procesos, o indirectamente para la generación de vapor o cualquier otro fluido caliente.

· Motor de combustión interna. Utilizan diésel, gasóleo o gas natural; existen en capacidades de 15 kW a mayores de 20,000 kW; alcanzan eficiencias eléctricas del orden del 40% y eficiencias térmicas cercanas al 33%; su temperatura de gases de combustión es de 400°C; tienen un bajo costo de inversión, una vida útil de 25 años, alta eficiencia a baja carga, consumo medio de agua, poco espacio para instalación, flexibilidad de combustibles y su crecimiento puede ser modular.

· Microturbinas. Estas constituyen una tecnología reciente de GD, ya que exceptuando a algunos fabricantes, el mercado está a varios años de su comercialización total.

· Baterías. Son, entre otros, los acumuladores convencionales de plomo – ácido y las de Níquel – Cadmio, que presentan una densidad de energía almacenada del orden de 30 Wh/kg. Existen varios tipos de baterías en desarrollo, como las de Sodio - Azufre que alcanzan valores de densidad de 60 a 150 Wh/kg; las de Zinc – Aire con valores de 80 a 100 Wh/kg; y las de flujo (redox) o pilas de combustible regenerativas, que son las de Zinc – Bromo – Cloro y las de Bromuro de Sodio – Polisulfuro de Sodio.

· Energías renovables. Entre sus ventajas se encuentra la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (para biomasa), y en los demás casos estas emisiones son nulas. Entre las fuentes renovables, se encuentran: energía hidráulica, biomasa, solar, eólica, geotérmica, mareomotriz, entre otras.

Operación con interconexión

En la mayoría de los casos, un aspecto necesario en la GD es la interconexión con la red eléctrica, para poder cubrir cualquier demanda eventual de la GD y vender energía eléctrica a la red. En este sentido, la red energética ha de evolucionar a una red inteligente, si se quiere tener la interacción permanente y controlada por la Generación Distribuida.

Algunos de los aspectos técnicos a considerar en la interconexión son:

· Relevadores de protección

· Conexión del transformador

· Sistema de puesta a tierra

· Coordinación de protecciones y regulación de la tensión de la compañía

· Equipos de calidad de servicio

· Conformidad con normas de los convertidores de potencia

· Monitoreo y control remoto del grupo

· Mantenimiento preventivo y correctivo periódico

· Sistema de comunicación entre el operador privado y el controlador de la red de distribución

Las trabas legales y tecnológicas significan que la electricidad doméstica generada por el consumidor no puede mezclarse fácilmente ni de forma segura con el suministro eléctrico entrante. Las compañías eléctricas necesitan tener la habilidad de aislar partes de la rejilla de energía; cuando una línea cae, los trabajadores deben estar seguros de que no hay electricidad antes de que trabajen sobre ella. Las instalaciones de energía distribuida pueden hacer que el control de esas situaciones sea más difícil.

Con la llegada de electrónicas de potencia extremadamente fiables está llegando a ser económico y seguro instalar incluso equipamiento de cogeneración a escala doméstica en EE. UU. Estas instalaciones pueden producir agua caliente, calefacción y electricidad doméstica, siendo devuelta la energía sobrante a la compañía de energía. Los avances en electrónicas han cumplido los requisitos de seguridad y calidad de las compañías eléctricas. Los legisladores pueden actuar para eliminar barreras a la adopción de niveles crecientes de generación distribuida.

El Instituto de Ingenieros Electricistas y Electrónicos de Estados Unidos (IEEE) está preparando la norma eléctrica “IEEE-Standard-1547 – Standard for Distributed Resources Interconnection with Power Systems”, que será de uso exclusivo para normalizar las interconexiones y la operación de los sistemas de GD.

Beneficios de la generación distribuida

El auge de los sistemas de GD se debe a los beneficios inherentes a la aplicación de esta tecnología, tanto para el usuario como para la red eléctrica.

A continuación se listan algunos de los beneficios:

a) Beneficios para el usuario

· Incremento en la confiabilidad

· Aumento en la calidad de la energía

· Reducción del número de interrupciones

· Uso eficiente de la energía

· Uso de energías renovables

· Facilidad de adaptación a las condiciones del sitio

b) Beneficios para el suministrador

· Reducción de pérdidas en transmisión y distribución

· Abasto en zonas remotas

· Libera capacidad del sistema

· Proporciona mayor control de energía reactiva

· Mayor regulación de tensión

· Disminución de inversión

· Menor saturación

· Reducción del índice de fallas

Habrá necesidad creciente de operadores de red para gestionar activamente las redes, en lugar de pasivamente, como es habitual hoy en día. La gestión activa traerá beneficios adicionales para los consumidores en relación con la introducción de mayor oferta y competitividad. Sin embargo, el cambio a una gestión más activa puede ser difícil. Las redes de distribución de electricidad son un monopolio y firmemente regulado para asegurar que no exceden en beneficios a expensas del consumidor.

Factores que impulsan el desarrollo de la GD

Por todo ello, podemos analizar los factores que impulsan el crecimiento de la GD, clasificándolas en 3 áreas diferenciadas:

· Medioambientales

o Emisiones limitadas de gases de efecto invernadero

o Eliminación de construcciones de circuitos nuevos de transmisión y grandes plantas de generación

· Comerciales

o Incertidumbre general en mercados eléctricos favorece esquemas de generación pequeños

o GD es una ruta efectiva en costes para mejorar la calidad y confianza del suministro energético

· Regulación regional o nacional pública

o Diversificación de las fuentes de energía para asegurar la seguridad energética

o Apoyo para políticas competitivas

A pesar del empuje actual a estas nuevas maneras de aprovechamiento energético, podemos enunciar brevemente los retos más importantes para su desarrollo y evolución de manera sólida:

Retos técnicos:

1. Efecto de incremento de voltaje

2. Calidad de potencia

3. Protección

4. Estabilidad

Retos comerciales

5. Recuperación del coste de la gestión activa a través de los mecanismos de control de precios

6. Establecimiento de esquemas de incentivos para recompensar a las empresas que se conecten a la GD

7. Establecimiento de mecanismos de mercado que crearía un entorno comercial favorable al desarrollo de redes activas

Retos regulatorios

8. La ausencia de regulaciones que fomenten la GD eliminará las opciones de desarrollo de esta iniciativa. Se necesita políticas apropiadas para desarrollar y articular oportunidades que apoyen la integración de la GD en las redes de distribución actuales.

Debido a que la Generación Distribuida se conecta a la red de distribución, cada vez se están dedicando más esfuerzos al estudio de los impactos que ocasiona la Generación Distribuida en las redes de distribución a las cuales se conecta.

Los estudios que se realizan son muy diversos y variados. Los estudios más importantes se centran en:

· Incentivos a las tecnologías de GD para su desarrollo (mecanismos regulatorios: primas, tarifas, certificados verdes etc..)

· Las nuevas inversiones y La planificación de la Distribución teniendo en cuenta la GD

· Las potencias de cortocircuito en la red con GD

· Los servicios complementarios en la red con GD (regulación frecuencia - potencia, black start, control tensión - reactiva)

· Las pérdidas en la red con GD

· La operación y explotación de red con GD

· La seguridad del personal de mantenimiento con GD

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