En este sentido, vale la pena recordar el compromiso de la Unión Europea de convertir Europa en un continente “carbon neutral” en 2050, como ya comentamos en este artículo. Y para poder cumplir con este objetivo, es necesario que las energías renovables se desarrollen para dar respuesta al menos al 50% de la demanda de energía eléctrica en 2030, al 60% en 2040 y al 80% en 2050. Este incremento en el uso de renovables es cada vez más viable a nivel financiero gracias a la disminución de sus costes, que desde 2009 ha sido de un 65% en generación eólica y un 85% en fotovoltaica.
Siendo el uso masivo de renovables la clave para la descarbonización de la energía, debemos contar con un aumento del consumo de energía eléctrica del 70% en 2040, respecto a 2015, lo cual implica indudablemente fuertes inversiones en el sector.
Ahora bien, teniendo el objetivo claro, ¿cuál es el camino a seguir? ¿cómo es posible alcanzarlo a partir del paradigma actual del mercado eléctrico? Y este es el punto en el que empezamos a hablar de transición energética, entendida como la consecución de un cambio estructural en los sistemas energéticos que se desarrolla sobre políticas y tecnologías nuevas para conseguir la descarbonización masiva.
En este sentido, hablamos de cambio estructural porque nos sería imposible alcanzar los objetivos de incorporación de renovables sin una descentralización a gran escala. Y cuando hablamos de descentralización hablamos de acercar los recursos de generación a los puntos de consumo, lo cual supone una gran evolución respecto a los sistemas clásicos de generación centralizada, transporte y distribución hasta el punto de consumo.
¿Contamos ya con la tecnología para lograr esta descentralización masiva?
Afortunadamente, y gracias a la transformación digital, hoy disponemos ya de tecnologías y soluciones testeadas y garantizadas que tecnológicamente nos permiten la descentralización de la energía eléctrica a gran escala.
Un concepto clave y uno de los principales habilitadores de la descentralización de la energía eléctrica y por lo tanto de la transición energética son las llamadas microgrids, que podemos definir como conjuntos de cargas interconectadas y recursos energéticos distribuidos (DERs, por sus siglas en inglés) dentro de límites eléctricos claramente definidos que actúan como una única entidad controlable respecto a la red, de la que pueden conectarse y desconectarse para permitir la operación tanto conectadas a la misma como aisladas de ésta.
Las microgrids son aplicables tanto a particulares como a empresas, así como a comunidades energéticas. La generalización de estas nos ofrecerá múltiples beneficios entre los que se incluyen la capacidad de optimizar el coste de la energía, la continuidad de servicio y la integración masiva de renovables, con el correspondiente incremento de la sostenibilidad de sus usuarios.
Podríamos encontrar un claro ejemplo del beneficio de las microgrids en un aeropuerto, una infraestructura que se caracteriza por ser intensiva energéticamente y que requiere garantía total de continuidad de servicio. En este caso, estaríamos hablando de pasar de una arquitectura clásica con las cargas conectadas a la red eléctrica y la utilización de grupos electrógenos para asegurar el funcionamiento de cargas críticas en caso de fallo de suministro, a una arquitectura donde incorporamos fuentes de generación renovables (fotovoltaica y/o eólica) almacenamiento, e incluso carga de vehículo eléctrico.
El control de la microgrid garantizará en cada momento la optimización de los costes maximizando los índices de sostenibilidad, gracias a la utilización, como parámetros de entrada, de las propias necesidades de la instalación, la previsión meteorológica, el precio de la energía y otros requisitos del mercado (demand response…) a la vez que permitirá tener configuraciones que aseguren la continuidad de funcionamiento de la instalación en caso de corte de suministro de red. Un ejemplo real lo tenemos en el aeropuerto JFK de Nueva York gracias a los servicios energéticos proporcionados por AlphaStruxure.
En este contexto marcado por las microgrids, debemos ver en detalle la incorporación del vehículo eléctrico, que será clave para la descarbonización. El vehículo eléctrico, junto con las tecnologías de almacenamiento y la digitalización, serán los principales catalizadores de la evolución de las infraestructuras de la red eléctrica con un gran impacto en los sistemas energéticos. No cabe duda de que el uso del vehículo eléctrico tiene el potencial de reducir la dependencia de derivados del petróleo en el transporte y la movilidad con la correspondiente y drástica reducción de gases CO2 (el transporte es actualmente el responsable del 20% de las emisiones de CO2 en la Unión Europea).
Pero, además, será un elemento disruptor en los sistemas eléctricos. Para poner un ejemplo, la carga inteligente puede proveer servicios para mejorar la calidad eléctrica y la continuidad de servicio. Incluso, se puede conseguir una mayor flexibilidad gracias a las tecnologías “vehicle to grid” (V2G) de carga bidireccional convirtiendo los vehículos eléctricos en recursos de almacenamiento a disposición del sistema.
Así, gracias al desarrollo y uso masivo de las microgrids, se prevé que la capacidad de generación descentralizada, es decir generada fuera del sistema de transporte y distribución, alcance un 30% en 2050, muy por encima de los valores actuales que están por debajo del 10%.
Y para conseguir esta descentralización, como principal catalizador del despliegue masivo de energías renovables, es necesario contar con 3 factores clave. En primer lugar, y desde el punto de vista financiero, el despliegue de las microgrids tiene que ser suficientemente atractivo tanto para empresas como para particulares. Aquí el papel de las Administraciones Públicas es clave y es de esperar que con las iniciativas de recuperación económica de la UE veamos una aceleración drástica en su implementación a partir de 2021. Además, es importante destacar que el despliegue de este tipo de tecnologías, al margen de inversiones iniciales, generan empleo estructural y de calidad debido a la necesidad de mantener las infraestructuras en óptimo estado y proveer servicios.
El segundo factor condicionante son las regulaciones. De nuevo, las Administraciones Públicas deben responsabilizarse de proporcionar el marco regulatorio adecuado para que todos los actores del mercado, desde utilities a particulares pasando por empresas y comunidades energéticas, pueden trabajar en un entorno con reglas claras que aporten seguridad.
No menos importante es el rol de las utilities. Alcanzar el objetivo de la descentralización futura requerirá que las compañías eléctricas dirijan sus inversiones tecnológicas estratégicas hacia un modelo que convierta a sus clientes en partners. De hecho, ya estamos viendo que algunas compañías eléctricas están evolucionando su modelo de negocio con sus clientes ofreciendo contratos de generación descentralizada apalancándose en modelos de EaaS (Energy as a Service).
Y por último y sin ánimo de desarrollar este tema en el presente artículo, es bueno mencionar el no menos importante reto que supone la gestión de la red eléctrica en este nuevo paradigma altamente descentralizado, donde se deben tomar las decisiones a partir de un conocimiento completo y en tiempo real de todo el sistema eléctrico, que deja de ser el tradicional de las redes de transmisión y distribución, ya que ahora hay que incorporar también la flexibilidad del “lado demanda”. Es lo que en Schneider Electric conocemos como Meshgrid.
Para cerrar esta serie de artículos, especialmente en el período tan complicado que estamos viviendo a causa de la pandemia, cabe destacar que el reto de la emergencia climática se nos presenta como una gran oportunidad de revitalización de la economía gracias a dos grandes habilitadores que son la transición energética y la transformación digital, que nos permitirán, además de contribuir a la neutralización del cambio climático, generar empleo estructural y de calidad.
