A principios del siglo XX, la centralización de la producción de electricidad hizo grandes avances, lo que permitió economías de escala y mejoró la eficiencia de las centrales eléctricas. Hoy, es la descentralización, la que nos puede permitir hacer frente a los retos energéticos del siglo XXI permitiéndonos una forma más óptima de dar acceso a una energía fiable, sostenible y resistente.

Las microgrids, son claves en este nuevo escenario. Estos ecosistemas emergentes de energía nos proporcionan respuestas prácticas a través de un sistema de energía local e interconectado, que incorporan cargas, recursos energéticos descentralizados, almacenamiento y posibilidades de control.

El contexto de transición energética

Aumento esperado de la demanda de energía eléctrica a nivel mundial

Según la AIE (Agencia Internacional de la Energía), se espera que la demanda mundial de energía eléctrica aumente aproximadamente un 40% en 2030 (en comparación con 2012), teniendo en cuenta también la reducción del consumo resultante de los esfuerzos en favor de la eficiencia energética.

Emisiones de CO2 y reducción de la energía fósil

Las emisiones de CO2 procedentes de la generación de electricidad representan el 45% de las emisiones mundiales relacionadas con la energía. Las emisiones de carbono procedentes de la generación de electricidad dependen tanto de la cantidad de electricidad producida como del mix de generación. La cantidad de electricidad está directamente relacionada con la demanda de energía, que se espera que aumente globalmente. Por lo tanto, reducir la cantidad de CO2 emitida requeriría un cambio en el mix de energía a favor de fuentes “más limpias”. Además, en áreas aisladas, los habitantes dependen principalmente de generadores diésel y gastan una cantidad considerable de dinero importando combustibles lo que hace, en muchos casos, que las renovables sean una alternativa rentable.

Necesidad de resiliencia

En algunos países desarrollados, la red eléctrica está envejeciendo y tiene poca resiliencia frente a las perturbaciones o la inestabilidad, especialmente las presentadas por el clima severo. El número de apagones que duran más de una hora ha aumentado constantemente durante la última década. Una de las principales causas del creciente número de apagones asociados con los fenómenos meteorológicos es el envejecimiento de la infraestructura: En los últimos cinco años, entre el 68% y el 73% de todas las interrupciones importantes se debieron al clima.

Acceso a la energía para 1.200 millones de personas

Se calcula que el 17% de la población mundial, alrededor de 1.200 millones de personas, no tuvo acceso a la electricidad en 2013 debido a la falta de infraestructura, o a sus malas condiciones. La mayoría de los que viven sin electricidad (95%) se encuentran en el África subsahariana y en los países asiáticos en vías de desarrollo, predominantemente en las zonas rurales. El acceso a la energía puede ser un factor crucial para alcanzar varios de los Objetivos de Desarrollo de Naciones Unidas.

Concepto y beneficios de las microgrids

Las principales predicciones de la industria energética prevén un aumento de la demanda de energía eléctrica, un mejor acceso a la energía a nivel mundial y la reducción de las emisiones de CO2 y de la energía de combustibles fósiles. Todo ello está impulsando un nuevo ecosistema energético: las microgrids. Se trata de sistemas locales e independientes de suministro de energía, generalmente basados en múltiples fuentes de energía. Además, son eficientes y permiten un control más inteligente.

Las microgrids contribuyen a la transición energética proporcionando respuestas prácticas y accesibles para mejorar la fiabilidad energética, la elasticidad, la accesibilidad a la energía, la independencia energética, la seguridad y la optimización de costes.

La descentralización es uno de los principales avances que podrían ayudar a afrontar los desafíos energéticos del siglo XXI. A principios del siglo XX, la centralización de la producción de electricidad hizo progresos significativos, permitiendo economías de escala y mejorando la eficiencia de las centrales eléctricas. Hoy en día, sin embargo, la situación ha evolucionado considerablemente y las compañías eléctricas deben proporcionar más energía – y más limpia – a un mayor número de personas, con alta resiliencia.

También han ocurrido importantes cambios técnicos y económicos: el mercado de la energía ha cambiado drásticamente en los últimos 10 años. Ha habido progresos sustanciales en la descentralización de los recursos energéticos, como la energía solar y los sistemas de almacenamiento de baterías. El IoT (Internet de las Cosas) está operativo, impulsando nuevas posibilidades de cooperación y optimización. Estos factores permiten la aparición de nuevos ecosistemas energéticos como las microgrids.

Fiabilidad energética

Cuando en la red principal hay una interrupción o una inestabilidad, rápidamente la microgrid se desacopla y continúa suministrando energía de fuentes de energía locales. Con el sistema de gestión local de la microgrid, las prioridades de carga y las estrategias de control pueden ser gestionadas y ajustadas de forma óptima. Además, cuando el riesgo de inestabilidad es predecible (por ejemplo, cuando se pronostican condiciones climáticas difíciles), la microgrid puede prepararse adoptando una estrategia de precaución  para aumentar la resiliencia del sistema. Si uno de los recursos energéticos distribuidos (DER) experimenta un problema, la microgrid posibilita la posibilidad de realizar una copia de seguridad mediante reconfiguración autónoma y dinámica.

Optimización de costes energéticos

Para permitir el autoconsumo de energía verde, se pueden usar fuentes renovables locales para desplazar la totalidad o parte de la energía consumida de la red principal o de los generadores locales de combustibles fósiles, ayudando a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. El almacenamiento local de energía puede ayudar a maximizar aún más el uso de este recurso, almacenando la energía renovable en horas de sol y gastándola por la noche.

Independencia energética y energía verde

En muchos casos, las necesidades energéticas de una nación se satisfacen importando petróleo para satisfacer la demanda. La tecnología microgrid puede mejorar estas situaciones proporcionando una gestión más inteligente de la energía, permitiendo una mayor penetración de las energías renovables, que hasta hace poco estaban limitadas por problemas de estabilidad y variabilidad.

Accesibilidad energética

Las microgrids podrían acelerar drásticamente el despliegue de Smart grids en zonas remotas y aumentar el acceso a la energía en los países en desarrollo. La implementación de Smart grids es compleja y requiere una adaptación considerable de la infraestructura de la red, lo que conlleva tiempo. Las microgrids son una alternativa a corto plazo, proporcionando soluciones pragmáticas para la producción y entrega de energía.

 

Conclusiones

La descentralización es un importante avance que podría ayudar a afrontar los desafíos energéticos del siglo XXI. Siguen habiendo importantes cambios técnicos y económicos. Hay progresos sustanciales con respecto a los recursos energéticos descentralizados, como la energía solar y el almacenamiento. El IoT también está impulsando nuevas posibilidades de cooperación y optimización. Las microgrids son una respuesta a esta situación de transición y sus beneficios abarcan la fiabilidad energética, la accesibilidad a la energía, la independencia a través de la generación de energía renovable y la optimización de los costes energéticos.

Es difícil predecir el futuro de las microgrids en esta etapa, pero parece que nos estamos moviendo hacia una era donde serán la norma y no la excepción. Los estudios muestran que este futuro es técnicamente factible. Las microgrids podría ser una de las piedras angulares para la transición de la energía.