Hidrogen verd: un combustible amb un potencial d’estalvi climàtic.

En la lluita contra el canvi climàtic, s’està considerant l’hidrogen verd com un  potencial combustible que podria ajudar a reduir les emissions de carboni de les indústries més contaminants del món.

El propi hidrogen pot tenir molts usos, però els governs i les empreses, cada cop estan més atents  sobre com produir el recurs de manera respectuosa amb el clima per fer-lo verd.

La panacea zero emissions

L’hidrogen és un recurs abundant que no emet emissions quan es crema com a combustible. El seu ús com a combustible per a les naus espacials, ha provocat es promocioni com el futur de la indústria del transport. La firma europea Airbus, va dir que vol posar en servei el primer avió comercial del món alimentat amb hidrogen en el 2035. També, diversos fabricants d'automòbils,  fabriquen models amb piles de combustible d'hidrogen .

Per això, diferents  responsables polítics del transport treballen en plans pel transport mitjançant trens amb hidrogen a Alemanya i Itàlia.

Per la indústria contaminant,  l’hidrogen es considera una alternativa especialment prometedora als combustibles fòssils. Les siderúrgiques d'Alemanya, estan experimentant amb la creació de forns alimentats amb hidrogen.

Existeix un ampli acord sobre el fet que el combustible d'hidrogen té potencials enormes beneficis, però el procés de creació, encara és objecte d'un gran debat.

Motors de carboni

Els científics, durant segles han entès com es pot produir hidrogen a partir de l'aigua mitjançant un procés conegut com a electròlisi mitjançant el qual, es fa passar un corrent elèctric a través de l'aigua, dividint-lo en hidrogen i oxigen, però aquest procés requereix molta energia.

Segons l'Agència Internacional de l'Energia, la producció mundial d'hidrogen va emetre 830 milions de tones de CO2 en el 2017, l'equivalent a les emissions d'Indonèsia i el Regne Unit. Per això, els governs i les empreses es plantegen tres opcions principals per fer el procés més net:

1.- Hidrogen verd: Utilitza l'electròlisi de l'aigua alimentada per energies renovables. Això reduiria les emissions, però continua sent molt costós. 

2.- Hidrogen blau: A partir del gas natural, capturant el CO2 durant el procés. Les empreses com ExxonMobil i ENI, estan pressionant per aquesta opció, però el procés de captura del CO2 continua sent incert i costós.

3.- Hidrogen baix en carboni: Produït per electròlisi però mitjançant electricitat nuclear. Xina és el principal defensor d’aquest mètode.

Competència global

Els governs treballen per elaborar polítiques que fomentin el desenvolupament d’hidrogen net. La UE, vol aconseguir entre el 12 % i el 14% d’hidrogen en el seu mix energètic pel 2050, enfront del 2% actual. Es calcula que caldria un finançament  entre 180.000 milions d’euros  i 470.000 milions d’euros.

Els Països Baixos, Portugal, Alemanya i França han publicat estratègies d’hidrogen durant l’últim any. Alemanya ha destinat 9.000 milions d’euros a l’hidrogen verd. Els Països Baixos preveuen una "vall de l’hidrogen".

La Xina ja és líder mundial en tecnologia de l’hidrogen conjuntament amb Austràlia, Japó, Corea del Sud i els Estats Units, què  també està impulsant una part de la revolució de l’hidrogen.

Repte climàtic

Els activistes del clima insten els països per mantenir els peus a terra sobre l’hidrogen. No totes les estratègies se centren exclusivament en l'hidrogen verd, algunes inclouen la producció d'hidrogen a partir de carbó, gas i nuclears. No obstant això, desenvolupar estratègies i infraestructures d'hidrogen és un pas positiu cap a l'hidrogen zero en carboni.

Segons els investigadors BloombergNEF, la caiguda dels preus de l'energia solar i eòlica i l'ús creixent d'hidrogen podrien veure reduïts els seus costos de producció pel 2050. Es calcula que es podria produir entre 0,66 € i 1,32 € el kg per aleshores, comparable al gas natural.

L'hidrogen  realment pot contribuir a la lluita contra el canvi climàtic, però només si s'utilitza correctament, en les zones on no hi ha altres opcions per reduir les emissions.

L'hidrogen, independentment de com es produeixi, només és pot aconseguir una quantitat limitada, per tant, ha de formar part d'una política energètica més àmplia mundial, que també actuï per reduir el consum.

Transició d’energia verda.

Quina és la forma més barata i senzilla de complir amb l’acord de París per limitar l’escalfament global a 1,5 ºC? Sense cap mena de dubte, amb una inversió clara i forta en energia eòlica i solar, des d'ara mateix.

Aquest és el missatge d’un nou article científic publicat al Nature Communications, en què diferents investigadors de la Universitat d’Aarhus, han modelat la descarbonització del sistema energètic europeu combinat amb el sector mitjançant dades horàries ininterrompudes d’alta resolució per a cada país europeu i escandinau conjuntament amb la interconnectivitat dela  xarxa elèctrica.

Utilitzant el superordinador PRIME de la universitat, els investigadors van modelar la manera de modificar la producció d’energia elèctrica, el districtheating i del sector del transport, per assegurar-se que hi hagi prou energia de forma constant inclonet, les setmanes més fredes de l’hivern.

El que cal preguntar-se és, quina estratègia energètica cal utilitzar per assolir l'objectiu del 2050?. Hi ha un pressupost de carboni (una quantitat màxima de CO2 que es pugi emetre) i com  assegurar que en el 2050, s'assoleix la neutralitat climàtica a la forma més barata i factible? 

Hi ha dos escenaris: el primerenc i constant  o el tardà i ràpid. El seu model, clarament demostra que la solució optimitzada en els costos és actuar ara mateix i ser ambiciosos a curt termini. L'energia solar i eòlica terrestre i marina és la pedra angular optimitzada en els costos d'un sistema energètic completament descarbonitzat pel 2050.

Tots dos camins requereixen un desplegament massiu d’energia eòlica i solar fotovoltaica durant els propers 30 anys. Les taxes d’instal·lació requerides són similars als màxims històrics, cosa que fa que la transició sigui difícil, però possible.

No és una tasca fàcil. En alguns anys, caldrà d'instal·lar més de 100 GW de fonts solar fotovoltaica i eòlica i, per aconseguir una completa descarbonització, els preus del CO2 hauran de ser molt més alts que els actuals.

El document il·lustra un preu del CO2 que va pujant lentament i que es maximitzaria al voltant de 400 € / tona, per l’any 2050, unes 20 vegades més alt que els preus actuals. Això és necessari per afavorir la transició renovable.

El model també inclou l'energia hidroelèctrica i, per tenir en compte dies de poca producció renovable, es requerirà una petita quantitat de producció d'electricitat i calefacció basada en gas, a més d'instal·lacions d'emmagatzematge d' energia.

Els sistemes de calefacció urbana, són eficients per a períodes molt freds i crítics en què la demanda d'electricitat i la demanda de calefacció són elevades, però la producció d' energia eòlica i solar és baixa. Els grans dipòsits d'aigua calenta es descarreguen durant aquestes setmanes. D'aquesta manera, s'assegura que els futurs sistemes d'energia funcionin per a tots els escenaris possibles.

Font: Universitat d’Aarhus

Un nou sistema de supervisió, podria convertir-se en el IoT dels panells fotovoltaics.

Un nou sistema per mesurar el rendiment solar a llarg termini del sistemes fotovoltaics escalables, desenvolupat per la Universitat Estatal d’Arizona, representa un avanç en el cost i la longevitat del subministrament d’energia interconnectada.

Quan es desenvolupen cel·les solars, als laboratories es proven el voltatge i la corrent abans de desplegar-les en panells  per conformar els sistemes que seran instal·lats a l'exterior. Un cop instal·lats, no se solen provar de nou a menys que el sistema pateixi algún tipus de problema. Aquest nou sistema,  mesura la tensió del sistema en funció de la intensitat de la llum a l’aire lliure, permetent mesurar el rendiment en temps real i realitzar detallats diagnòstics.

A dins del laboratori, tot està controla, per això, la seva recerca ha desenvolupat una manera d'utilitzar com r mesurar la degradació dels panells solars un cop estiguin instal·lats sota els efectes climatològics, la temperatura i la humitat.

Els actuals mòduls fotovoltaics, tenen una eficiència del 80%, de manera que  es vol ampliar aquest rendiment a més de 50 anys.

Aquest sistema de monitorització donarà als fabricants fotovoltaics i a tots els tipus d'instal·lacions,  les dades necessàries per ajustar els dissenys i així, augmentar l'eficiència i la vida útil.

Per exemple, la majoria de tècniques que s’utilitzen per mesurar l’eficiència solar exterior, requereixen que es desconnectin del subministrament d’energia. Però, aquesta nova solució, automàticament pot mesurar diàriament durant la sortida i la posta de sol sense interferir en el subministrament d’energia.

20 nays enrere, quan  es desenvolupaven el panells de fotovoltaics, eren cars, però ara són prou econòmics, llavors, ens interessa més com mantenir el seu rendiment en els diferents entorns .

Els efectes meteorològics sobre els sistemes fotovoltaics, són different segons la regió. La capacitat de recopilar dades de diversos climes i ubicacions donarà suport al desenvolupament de cel·les i sistemes solars més eficaços universalment.

Es va poder provar aquesta solució les instal·lacions del Parc de Recerca d’ASU, on el Solar Lab funciona principalment amb energia solar. Per al següent pas, el laboratori està negociant amb una central elèctrica a Califòrnia que vol afegir un megawatt de fotovoltaica de silici al seu perfil de potència.

El sistema, que pot controlar de forma remota, tant la fiabilitat com la vida útil dels sistemes més grans interconnectats, esdevindrà com un gran avenç per a la indústria elèctrica.

Font: Universitat Estatal d’Arizona

Educació en xarxes intel·ligents.

El concepte de xarxa intel·ligent és una part integral de l’enginyeria elèctrica, però també caldria implicar-la com a part de l’educació bàsica. Paral·lelament al desenvolupament tecnològic, els conceptes de l’educació superior, també evolucionen amb més èmfasi  en les competències, que poden ser útils en l’entorn laboral després de la graduació. 

1. INTRODUCCIÓ

En el 2018, el Departament d’Enginyeria Energètica Elèctrica de BME va celebrar el 125è aniversari de la fundació del seu predecessor legal, el Departament d’Electrotècnica, que va ser l’origen de l’ensenyament d’enginyeria elèctrica a Hongria. L'aspecte històric també crea una oportunitat per revisar l'educació des de la perspectiva de la història tècnica en termes de sistema d'ensenyament, formes de cursos, l'estructura dels departaments i la composició de les assignatures que descriuen una època, que cobreix el coneixement i l'equipament professional-científic d’aquest estat. A causa de la rica història científica, el Departament d'Enginyeria d'Energia Elèctrica ha estat respectivament, el líder entre altres institucions acadèmiques  a Hongria. 

És evident que una de les paraules de moda més freqüentment mencionades en les darreres dues dècades d’enginyeria elèctrica era “intel·ligent”. Particularment, en relació amb les xarxes intel·ligents, que també reivindicaven un lloc en els nous currículums de l’educació base. Les primeres reaccions a la  emergent demanda, les va fer el departament fa més d’una dècada, quan es va iniciar l’assignatura Sistema elèctric intel·ligent en l’enginyeria elèctrica. L'objectiu era familiaritzar els estudiants amb la teoria de la semblança, la teoria de la fiabilitat, els mètodes fuzzy-neuronals utilitzats en el modelatge, la investigació i el desenvolupament i també, el disseny de sistemes de potència. Com a resultat dels comentaris positius dels estudiants, aquest enfocament va proporcionar als estudiants un coneixement considerable sobre una àmplia gamma de programes informàtics utilitzats en la planificació i operació del sistema d'energia. 

El següent important pas, van ser les assignatures d’especialització de la formació en enginyeria elèctrica BSc, que s’està fent des del 2014, i els programes de formació BSc i MSc en enginyeria energètica, que es van renovar en el 2017.

2. DISCIPLINA O PRÀCTICA

Abans d’analitzar les assignatures, val la pena entretenir-se en les condicions límit que proporcionen un marc a l’educació superior a l’hora de decidir introduir noves àrees. Entre els nombrosos problemes emergents, la visió de la Facultat d’Enginyeria Elèctrica i Informàtica relacionada amb l’educació són les expectatives de les empreses que contracten enginyers i graduats i, per últim, però no menys important, la retroalimentació dels estudiants actius és de suma importància. L’equilibri no sempre és fàcil de trobar en un triangle de requisits contradictoris, però es pot remuntar més d’una vegada a raons més profundes del que veuen les parts interessades a la superfície.

Sovint es critica que l'enginyeria energètica és un camp "antic" de l'enginyeria elèctrica, on tot està cobert de pols des de fa dècades i, per tant, ja no és atractiu per als estudiants de primer cicle o de secundària. Els crítics solen aconsellar "solucions" senzilles: formació orientada a la pràctica, presentacions espectaculars. Tanmateix, la resolució d'aquesta contradicció pot necessitar més desenvolupaments a part d'aquests.

L'educació superior hongaresa es basa tradicionalment en l'aprenentatge disciplinari, ja que ofereix assignatures d'una o més àrees especials ben delimitades i que solen treballar amb el seu propi enfocament i eines. Aquest concepte pot ser fàcilment reconegut pels estrangers en els cursos que proporcionen coneixements científics bàsics per als enginyers, com ara matemàtiques o física.  Tanmateix, aquesta estructura apareix a les assignatures que contenen el material bàsic professional de la formació, ja que la Universitat vol posar una eina universal en mans de l'estudiant; un coneixement atemporal sobre la qual es pot especialitzar fins i tot després de dècades. Tanmateix, també és fàcil admetre que el coneixement que ha superat la prova del temps és  necessàriament  i sovint "antic". Tot i això, ningú no té intenció de deixar fora de l’educació la llei d’Ohm, ja que la introducció d’àrees emergents només es pot construir sobre aquestes bases disciplinàries. El nombre de disciplines creix. Si mirem enrere des de la distància adequada en el temps, pot passar que un dia la xarxa intel·ligent es converteixi en una disciplina similar. De moment difícilment el podem tractar amb el mateix enfocament que altres àrees educatives.

Definitivament, cal destacar que s’han produït canvis significatius des del punt de vista institucional, reconeixent el paper emergent de l’aprenentatge pràctic. A més, s’han equipat nous laboratoris i s’ha establert formació cooperativa amb socis industrials, així com assignatures que introdueixen el treball en grup i l’enfocament orientat a projectes en una etapa inicial de l’educació. A més, el Departament va dur a terme una revisió basada en competències dels requisits del curs per mantenir-se al dia amb les expectatives. El disseny d’assignatures basades en competències, idealment, no desenvoluparà l’educació al voltant de disciplines, sinó entre elles, fent-la interdisciplinària. Aquest nou format afavoreix la presa de decisions per als estudiants en lloc d'aplicar temes sovint teòrics i difícils d'interpretar. Els estudiants també poden sol·licitar assignatures en funció de les habilitats que es poden adquirir en completar el curs. Aquestes habilitats també poden ser rendibles per als possibles empresaris. És molt més informatiu com un enginyer graduat pot aplicar la llei d'Ohm que el fet que simplement ho conegui.

3. ASSIGNATURES INTEL·LIGENTS A L’EDUCACIÓ

Actualment, el Departament d’Enginyeria d’Energia Elèctrica de BME, ofereix assignatures específicament dedicades sobre tecnologies de xarxes intel·ligents en tres programes educatius. En Enginyeria Elèctrica BSc, Especialització en Electricitat Sostenible les assignatures “Disseny i Funcionament de la xarxa intel·ligent” i “Laboratori de xarxa intel·ligent”.

Els estudiants de BSc enginyer energètic poden sol·licitar "Operacions de xarxes intel·ligents" mentre que "Tecnologies i aplicacions de xarxes intel·ligents" s'ofereixen per a estudiants de màster. 

El curs "Disseny i funcionament de la xarxa intel·ligent" es basa en l'interès dels estudiants que participen en l'operació de xarxes de distribució intel·ligent, la planificació d'infraestructures de xarxa elèctrica, la integració de fonts d'energia renovables i sistemes de suport a la presa de decisions de la producció-distribució-consum d'energia cadena de valor. Els temes tractats durant el semestre inclouen aspectes de qualitat del servei, descripció dels paràmetres de les xarxes de distribució de mitjana i baixa tensió, localització d’avaries, condicions i efectes associats a la connexió de xarxa de generació distribuïda, emmagatzematge d’energia i vehicles elèctrics. A més del tema central, l’assignatura també introdueix la gestió de la demanda, tecnologia de sensors, sistemes de comunicació, sistemes de gestió d’actius i solucions d’intel·ligència artificial que s’utilitzen a les xarxes de distribució. Els temes més recents s’aborden des d’un punt de vista pràctic, donant una visió des de la preparació d’operacions diàries i les pràctiques d’operació dels operadors de sistemes de distribució hongaresos. Inclou eines de maquinari i programari aplicades per la indústria i projectes de recerca que van tenir lloc en cooperació local o internacional en el camp amb la participació del Departament. El curs anomenat "Operació de xarxes intel·ligents" està dedicat als enginyers energètics que desenvolupa bàsicament el mateix contingut amb més conceptes bàsics d'enginyeria energètica en lloc de problemes de disseny de xarxes. i projectes de recerca realitzats en cooperació local o internacional en el camp amb la participació del Departament. El curs anomenat "Operació de xarxes intel·ligents" està dedicat als enginyers energètics que desenvolupa bàsicament el mateix contingut amb més conceptes bàsics d'enginyeria energètica en lloc de problemes de disseny de xarxes. i projectes de recerca realitzats en cooperació local o internacional en el camp amb la participació del Departament. El curs anomenat "Operació de xarxes intel·ligents" està dedicat als enginyers energètics que desenvolupa bàsicament el mateix contingut amb més conceptes bàsics d'enginyeria energètica en lloc de problemes de disseny de xarxes.

El curs de laboratori està vinculat orgànicament a l'assignatura en paral·lel i consta de 12 temàtiques, que combinen les característiques específiques d'exercicis computacionals, pràctiques de programari i sessions de laboratori presencials. Els temes inclouen l’anàlisi de les característiques de càrrega sobre la qualitat de l’energia, el filtratge d’harmònics, el càlcul de la connexió de xarxa dels inversors solars, proves de comptadors intel·ligents i la mesura de diverses opcions de transmissió de senyals de línia elèctrica (comunicació de línia elèctrica, banda ampla sobre línies elèctriques, etc.).

4. CAMINS DE  LES XARXES INTEL·LIGENTS

En aquesta secció, es destaca l'assignatura "Tecnologies i aplicacions de xarxes intel·ligents", que es pot utilitzar com a possible exemple per a futurs cursos universitaris, especialment en formació de màster. L’objectiu del curs és familiaritzar els estudiants amb les tecnologies i aplicacions dels conceptes de xarxes intel·ligents, tant teòricament com pràcticament. Les tecnologies de xarxes intel·ligents es discuteixen al llarg de la cadena de valor, des de la generació d’energia fins als consumidors, que abasten l’automatització de xarxes, la mesura intel·ligent, la gestió de la demanda, les tecnologies de la comunicació, els vehicles elèctrics, la connectivitat a la xarxa, les energies renovables, l’emmagatzematge d’energia, la ciberseguretat i el modelatge empresarial. Els estudiants aprendran com les tecnologies i les aplicacions de xarxes intel·ligents estan transformant la indústria energètica, especialment les xarxes de distribució i els serveis que s’hi ofereixen.

El curs inclou una discussió conjunta i avaluació de conferències frontals, incloent exercicis de processament d'estudis de casos i tasques de grup. El concepte de l'assignatura és examinar amb detall les possibilitats de les tecnologies de xarxes intel·ligents i les aplicacions per a un assentament hongarès (seleccionat sobre la base dels vots dels estudiants) al llarg de sis àrees d'interès: emmagatzematge d'energia, mobilitat electrònica residencial i comunitària, producció distribuïda d'energia , mesurament intel·ligent i anàlisi de dades, gestió de la demanda, il·luminació pública. D’una banda, hi ha una ocasió per processar estudis de casos relacionats amb cadascuna de les àrees d’atenció, en el marc de projectes seleccionats implementats pels operadors de sistemes de distribució hongaresos i estudis internacionals d’última generació. Per altra banda, els grups d'estudiants desenvolupen un pla de projecte durant el semestre que té en compte les condicions de la liquidació seleccionada, inclosa una proposta tècnica, un pla financer, un impacte i una anàlisi de riscos. A més dels professors del departament, els empleats d'un DSO hongarès (E.ON) i els representants de l'assentament seleccionat també s'uneixen a la "junta municipal". Això dóna suport a l'adquisició de l'enfocament del projecte i la solució de la tasca complexa, que inclou subministrament de dades, oportunitats de consulta i presentacions de convidats.

El primer any del curs es va analitzar la ciutat de Szentgotthárd en funció dels vots dels estudiants sobre la infraestructura energètica i de transport de la ciutat, la composició i les oportunitats financeres de la població, així com els empresaris locals i el pla de liquidació de la ciutat. Les propostes de projectes compilades pels grups es van mesurar tres vegades. Al principi, els instructors del curs van conciliar les propostes tècniques inicials amb les realitats, processant els riscos inherents a les opcions mal identificades. A la segona ronda, els grups van haver de formular crítiques constructives sobre el treball dels altres. En molts casos, es van posar de relleu qüestions que afectaven l’aplicabilitat i que van escapar a l’atenció de l’equip del projecte a causa del ritme reduït. La competició final va ser una reunió simulada de la junta municipal on els equips només tenien 10 minuts per convèncer el jurat de 7 membres de la seva pròpia proposta de projecte.

L'ordre entre els plans del projecte es va establir en funció dels vots de la junta i dels estudiants. Els àmbits d’interès dels tres projectes més creatius eren la gestió de la demanda, la generació distribuïda d’energia i la comunicació. El millor model de negoci el va crear el grup sobre mobilitat electrònica, gestió de la demanda i mesurament intel·ligent Basat en els vots de la comunitat, el pla més prometedor va ser donat pel tema de la gestió de la demanda.

Els comentaris van ser clarament positius quan els estudiants van destacar un enfocament orientat a la pràctica, tasques individuals i un ambient constructiu en el qual se senten molt més com a col·legues en comparació amb la divisió habitual de professorat-estudiant.

Font:  Departament d'Enginyeria d'Energia Elèctrica de la Universitat de Tecnologia i Economia de Budapest

Noruega construirà una xarxa de recàrrega sense fils per a taxis Jaguar

En la seva voluntat de esdevenir lliure d'emissions de CO2 pel 2024, Oslo està disposat a convertir-se en la primera ciutat del món que compti amb una xarxa de càrrega de bateries per vehicle elèctric sense fils d'alta potència.

En el marc d'un projecte anomenat EletcriCity, la capital noruega es va unir amb el fabricant automobilístic britànic Jaguar-Land Rover per establir estacions de recàrrega per a la flota de taxis de la ciutat que els permetrà carregar sense fils, sense esforç i sense necessitat de sortir de la ruta. Els taxis podran carregar bateries durant tot el dia a les estacions de recollida i baixada mentre esperen als clients.

Font: Jaguar

Les pastilles de càrrega incrustades a la carretera proporcionaran entre sis i vuit minuts de temps de conducció per cada càrrega fins a  50 kW.  Es recopilaran estadístiques sobre quantitats i hores de càrrega per ajudar a determinar els horaris de recàrrega òptims.

També participen en el projecte conjunt Momentum Dynamics, una companyia nord-americana de tecnologia de càrrega inductiva; Fortum Recharge, una empresa finlandesa d’energia neta; i Cabonline, el servei de flota de taxi més gran dels països nòrdics.

Noruega, és el principal líder mundial del moviment verd. El govern ha fixat una data objectiu pel 2025 per acabar amb les vendes de tots els nous vehicles amb motor de combustió, per fer que  el país passí a usar el 100% dels automòbils amb emissions zero. L’any passat, gairebé la meitat dels nous cotxes nous venuts a Noruega eren elèctrics. El cotxe més venut va ser el Tesla Model 3, un automòbil elèctric que compta amb una autonomia de 322 milles en els seus models de llarg abast.

Oportunament, la marca Tesla, és en honor de l'inventor, enginyer elèctric, enginyer mecànic i futurista Nikola Tesla, la investigació sobre la dinàmica de les corrents alternes, l'electromagnetisme i l'electricitat de fa més de 120 anys, va establir les bases d'avui en dia per a la càrrega sense fils.

Jaguar-Land Rover proporcionarà 25 models I-PACE a la flota de taxi Cabonline, que serà equipada amb receptors de càrrega per inducció fabricats per Momentum Dynamic. I-PACE de Jaguar, què és el primer SUV elèctric de primera qualitat. segon va ser nomenat en el 2019 al World Car of the Year per un jurat format per 82 periodistes internacionals d’automoció de 24 països.

Font: The Driven

Anunciant el projecte al seu  web, Jaguar va afirmar: "La col·laboració d'Oslo ElectriCity forma part de l'ambició de Jaguar-Land Rover de fer que les societats siguin més saludables i segures, alhora que redueixen les emissions, gràcies a una innovació implacable per adaptar els seus productes i serveis al món actual que canvia ràpidament. L'objectiu de la companyia és aconseguir la destinació Zero, un futur de zero emissions, zero accidents i zero congestió. "

Els Taxicabs no poden carregar-se un cop al dia, ho necessiten fer durant el servei ja que si no estan disponibles, no guanyen diners.

El projecte ElectriCity pot donar un fort impuls als esforços mundials per minimitzar i possiblement frenar l’ús de combustibles fòssils per a les necessitats de transport. La càrrega inductiva té avantatges òvids  de contribuir als automòbils totalment autònoms del futur, sense tenir en compte la necessitat d’aturar o connectar cables per carregar-se i promoure la producció de bateries més petites i més lleugeres que no necessitaran les capacitats massives que les bateries actuals posseeixen una vegada que les estacions d'inducció estiguin disponible arreu.

No obstant això, encara  hi han reptes pels  enginyers: tot i els importants guanys en eficiència energètica, la càrrega per inducció encara te una transferència que provoca pèrdues considerables d'energia. Així mateix, la implementació d’estacions de recàrrega a les infraestructures comportarà despeses massives, especialment difícils durant un període de la crisi econòmica a causa del COVID-19. Per tant, caldrà més investigació per estudiar els  potencials efectes sobre els automobilistes.

Font: ElectriCity

Software Development Network Applied in the European Power Energy Systems.

Clearly, the Electrical Power and Energy Systems (EPES) are strategical to the economy, as many other essential domains rely on electricity in a nearly completely electrified society. The European consortium SDN-microSENSE, enables the programming of network behaviour in a centrally controlled manner through software applications.

By implementing a common Software Development Network (SDN) control layer, the EPES can manage the entire network and its devices consistently, regardless of the complexity of the underlying network technology. The SDN-microSENSE enables consistent management of the network, which may be composed by complex technology developed by the partners that form the corresponding European consortium. There are four critical areas in which SDN-microSENSE technology can make a difference for an organization.

Link

Energiewende, 20 anys després.

En el any 2000, Alemanya va llançar un específic  programa orientat a descarbonitzar el subministrament d'energia primària. La política, va ser anomenada Energiewende , i té les seves arrels en la tradició naturalista d'Alemanya, reflectida en l'ascens del Partit Verd i, més recentment, en l'oposició pública a la generació d'electricitat nuclear. Aquestes actituds no són compartides pels dos grans veïns del país: França va construir el principal complex nuclear del món amb gairebé cap oposició i Polònia es conforma amb cremar el seu carbó.

La política va ser fomentar subvenció governamental per l’electricitat renovable generada amb cel·les fotovoltaiques i aerogeneradors i mitjançant la crema de combustibles produïts per la fermentació de cultius i residus agrícoles. Es va accelerar en el 2011, quan el desastre nuclear del Japó a Fukushima va portar el govern alemany a ordenar que es tanquessin totes les seves centrals nuclears pel 2022.

Durant les darreres dues dècades, Energiewende, ha estat elogiat com un miracle innovador que conduirà inexorablement a una Alemanya completament verda i criticat per l'abast costós i poc coordinat. 

La iniciativa, ha estat cara i ha marcat una gran diferència. En el 2000, el 6,6% de l'electricitat alemanya provenia de fonts renovables; en el 2019, la quota va arribar al 41,1 %. En el 2000, Alemanya tenia una potència instal·lada de 121 GW i va generar 577 TWh, el que suposa un 54 % del que teòricament podria haver fet (és a dir, el 54 % des seu factor de capacitat). En el 2019, el país va produir només un 5 % més ( 607 TWh ), però la seva capacitat instal·lada va ser un 80 % superior (218,1 GW) perquè tenia dos sistemes de generació.

El nou sistema, que utilitza energia eòlica i solar, representava 110 GW, gairebé el 50% de tota la capacitat instal·lada en el 2019, però funcionava amb un factor de capacitat de només el 20%. (Això incloïa només un 10 % per a l'energia solar, cosa que no és sorprenent, atès que grans parts del país estan molt ennuvolades). Alemanya ha de mantenir l’antic sistema per satisfer la demanda en dies ennuvolats i tranquils i produir prop de la meitat de la demanda total. En conseqüència, el factor de capacitat d’aquest sector també és baix.

Mantenir un excés de potència instal·lada, costa molt a Alemanya. El cost mitjà de l’electricitat per a les llars alemanyes s’ha duplicat des del 2000. En el 2019 les llars havien de pagar 34 centaus d'US$ per quilowatt-hora, en comparació als 22 cèntims per quilowatt-hora a França i 13 centaus als Estats Units.

Es pot mesurar fins a quin punt Energiewende ha empès Alemanya cap a l’objectiu final de la descarbonització. En el 2000, el país va derivar gairebé el 84 % del total de la seva energia primària  de combustibles fòssils; aquesta quota va caure fins al 78% aproximadament en el 2019. Si es continuava, aquesta taxa de descens, deixaria els combustibles fòssils que encara proporcionarien gairebé el 70% del subministrament d'energia primària del país el 2050.

Mentrestant, durant el mateix període de 20 anys, els Estats Units van reduir la proporció de combustibles fòssils en el seu consum d’energia primària del 85,7% al 80%, reduint exactament, gairebé la mateixa quantitat que Alemanya. La conclusió és tan sorprenent com indiscutible. Sense res com el costós objectiu d'Energiewende, els Estats Units han descarbonitzat almenys, tan ràpidament com Alemanya.

Font: IEEE Spectrum.

Photovoltatronics.

Cel·les solars  interconnectades i utilitzen part de l’energia que generen per comunicar-se amb els objectes que els envolten. 

Revolució solar intel·ligent

Fins ara, les cel·les solars s’utilitzaven principalment com a font d’energia, però es creu que és possible treure molt més profit de l'energia solar si les cel·les solars s'utilitzen de diverses maneres. Normalment, les cel·les solars reben llum i proporcionen electricitat, una partícula lleugera d'aquest tipus s'anomena fotó i una partícula carregada elèctricament és un electró. Tant els fotons com els electrons són energia. Però a més d’això, tots dos també poden ser portadors d’informació. La idea és trobar una manera intel·ligent de combinar aquestes dues característiques i combinar la funcionalitat del portador d’energia i d’informació en un sol dispositiu. Això, permetrà dissenyar cel·les solars  de manera que, s'obtindria un nou component que no només generarà electricitat, sinó què,  també processarà informació. Com a resultat, les cel·les solars, podran comunicar-se entre elles i amb altres dispositius, garantint que tota l’energia generada acabi exactament allà on es necessita. 

Agrupació de coneixements

L’energia solar tindrà un paper crucial en la transició energètica. En el 2050, l’energia solar cobrirà almenys una quarta part de la demanda d’energia, segons les prediccions de l’Agència Internacional d’Energies Renovables (IRENA). Això també comporta nombrosos reptes. Una de les preguntes que sempre es planteja és: com és possible obtenir el màxim benefici de l’energia solar en un entorn urbà? I com es pot utilitzar aquesta energia a les nostres sales d’estar? 

Només es podrà respondre a aquest tipus de preguntes agrupant diferents àrees d'expertesa en un mateix camp de recerca. Per això, Photovoltatronics serà un catalitzador important en el camí cap a un futur sostenible.

Intel·ligència, emmagatzematge, comunicació

Recentment s’ha publicat un article que presenta aquest nou camp d’investigació a Energy & Environmental Science, una revista líder en el camp de la transició energètica. Llavors, per què les expectatives de CPhotovoltatronicssón tan altes? 

La Photovoltatronics, reuneix diverses disciplines en base a que s'espera què aviat, les cel·les solars estaran equipades amb intel·ligència integrada, capacitat d'emmagatzematge d'energia i comunicació (sense fils). Com a resultat, un panell solar no només generarà energia passivament, sinó que realment tindrà un paper actiu per la societat. Si es pensa en les cel·les solars integrades a les finestres que regulen la llum del dia, la temperatura i les persianes d’un edifici al mateix temps.

Sostenible i saludable

Es preveu que aquest nou camp d'investigació pot contribuir significativament a un futur sostenible. ja que amb l'ajuda de l'electrònica i el programari de processament de dades, i  afegir una intel·ligència a les cel·les solar conjuntament amb una bateria a la part inferior de la cel·la solar pot emmagatzemar un excés d’energia elèctrica que no es pot processar. Aquesta tecnologia no es limita a utilitzar-se en un entorn urbà; fins i tot es podria aplicar en les aplicacions mèdiques. Pere exemple: fer una cel·la micro solar que converteix la llum infraroja (constituent de la llum solar) en electricitat i s'aplica  cos humà. Amb l’ajut d’un sensor integrat, l’ energia elèctrica generada podria assegurar, per exemple, que la freqüència cardíaca augmenti i s’estimuli la circulació sanguínia. De totes maneres, això realment és una cosa de futur .

Font: Universitat de tecnologia de Delft

Les previsions subestacionals i estacionals poden ajudar a la UE a accelerar la transició cap a les energies renovables.

Mitjançant l’ús de previsions estacionals i subestacionals, les companyies energètiques poden millorar la gestió del risc relacionat amb el clima i augmentar potencialment els seus beneficis. Aquestes previsions poden contribuir a accelerar la transició cap a les energies renovables.

Segons l'Acord de París del 2015, els governs mundials s'han compromès a enfortir la resposta global a l'amenaça del canvi climàtic mantenint l'augment de la temperatura mundial aquest segle molt per sota dels 2 ° C per sobre dels nivells preindustrials i perseguint els esforços per limitar l'augment de la temperatura a 1,5 °C.

Per assolir les ambicions de l'Acord de París, la UE s'ha compromès a reduir les seves emissions de gasos d'efecte hivernacle almenys un 40% el 2030 en comparació amb els nivells de 1990 i actualment està debatent si augmentar aquest objectiu per "posar la UE en un camí equilibrat cap a assolint la neutralitat climàtica el 2050.

L’augment de la quota d’ energies renovables serà clau per reduir les emissions de gasos d’efecte hivernacle a Europa. Tot i que la proporció d’energia neta a Europa ha anat augmentant de manera constant, el ritme de creixement s’ha desaccelerat els darrers anys.

La participació de les energies renovables en el consum final brut d’energia de la UE es va situar en el 18% el 2018, segons les darreres xifres d’Eurostat. La UE pretén augmentar-ho fins a un 32% com a mínim el 2030. 

Les millors previsions poden fer que les inversions en energies renovables siguin menys arriscades

La producció d’energia renovable depèn de la climatologia i resulta difícil calcular quanta electricitat neta es generarà. Per tant, la creixent integració de les energies renovables en el mix d’energia fa que el subministrament elèctric sigui més vulnerable a les condicions meteorològiques canviants.

És per això que calen prediccions subestacionals i estacionals i que cal millorar la qualitat d’aquestes previsions. Quan les previsions estacionals i subestacionals són ràpides i precises, poden ajudar els productors d’energia eòlica, solar i hidroelèctrica a obtenir estimacions més ben informades de la quantitat d’electricitat que les seves plantes generaran en les properes setmanes i mesos.

Les estimacions millorades de la producció de potència futura els poden permetre prendre millors decisions sobre qüestions com ara quan venen la seva electricitat al mercat, quant han de vendre, quins nivells de preus esperen i quan programar el manteniment de les seves centrals elèctriques.

Per tant, les previsions subestacionals i estacionals poden contribuir a reduir els riscos que comporta invertir en energies renovables i ajudar a les empreses que inverteixen en el sector a millorar la seva gestió de riscos i les seves activitats de planificació de la producció.

Els serveis climàtics poden contribuir a garantir la seguretat del subministrament

La creixent integració d’energies renovables en el mix d’energia també condueix a un augment dels riscos relacionats amb el clima per als operadors de xarxa, que en tot moment han de mantenir l’estabilitat de la xarxa i garantir que hi hagi nivells suficients de capacitat de generació per satisfer la demanda.

La demanda d’electricitat també depèn del clima i tendeix a augmentar tant quan fa tant fred que les persones encenen els escalfadors elèctrics per mantenir-se calents com quan fa tant que encenen els aparells d’aire condicionat per refrescar-se.

Les previsions estacionals i subestacionals poden ajudar els operadors de xarxa a anticipar els possibles canvis tant en la demanda d’energia com en la producció d’electricitat a partir de fonts renovables durant les properes setmanes i mesos. Aquestes previsions poden, per tant, tenir un paper important en el manteniment de l’estabilitat de la xarxa i en la prevenció d’apagades enmig del creixement de les energies renovables dependents del clima.

El projecte S2S4E demana més suport a les polítiques per a les previsions de temporada i de temporada

Amb una proporció creixent d’energies renovables en el subministrament elèctric europeu, es necessiten noves polítiques que redueixin els riscos implicats en la producció d’energia dependent del clima i mitiguin els riscos que suposa la seguretat del subministrament pel creixement de l’energia neta.

Les previsions estacionals i subestacionals poden contribuir a augmentar la seguretat del subministrament d’electricitat i gestionar millor els riscos relacionats amb el clima enmig del creixement de les energies renovables dependents del clima. Per tant, poden ajudar a accelerar la transició cap a les energies renovables i contribuir a reduir les emissions de gasos d’efecte hivernacle del sector elèctric.

Actualment, però, hi ha poques mesures polítiques dissenyades específicament per influir en l’ús de previsions estacionals i estacionals a nivell de la UE o nacional, i aquestes previsions continuen sent infrautilitzades.

En un nou resum de polítiques del projecte S2S4E, presentem les nostres recomanacions polítiques sobre com la UE pot augmentar l’ús de previsions estacionals i estacionals i millorar la qualitat d’aquestes previsions.

Font: Centre d'Investigacions Internacionals sobre el Clima i el Medi Ambient (CICERO)

 

Innovación en el sector eléctrico

En términos generales, el mundo que nos rodea está basado en la economía del conocimiento, donde el grado y la velocidad con que una sociedad participa de las nuevas tecnologías, u obtiene y comparte información a escala global, crea y divulga nuevos conocimientos para determinar su capacidad para operar y competir. Estos indicios sobre hacia dónde vamos, se pueden ver en todas partes y, también, en el destino del sector eléctrico. Desde hace más de 20 años, las inversiones de las economías avanzadas en actividades relacionadas con el conocimiento crecen más rápidamente que las propias inversiones de capital y, según el informe de PwC (PricewaterhouseCoopers) de 2018, se espera que en los próximos 20 años surja más innovación en el sector eléctrico de la que ha surgido desde la época de Thomas Edison.

Link