Ramon

Ramon
Ramon Gallart

dijous, 10 d’agost del 2023

Centrals hidroelèctriques reversibles.

Per enfortir les fonts renovables i superar la seva intermitència, cal emmagatzematge d'energia.

En la seva forma més senzilla, l'energia hidroelèctrica de bombeig necessita de dues preses, una en un punt més alt i una altra més avall unides per canonades i turbines. Emmagatzemar electricitat bombejant aigua cap a l' embassament superior quan hi ha excedent de les plantes de generació solar o eòliques, per generar electricitat quan la demanda la necessita es pot entendre com una bateria gegant de gravetat, on l'electricitat es converteix en energia potencial de nou. 

Actualment no hi ha gaire emmagatzematge d'energia i l'emmagatzematge que hi ha, tot és gairebé hidràulic ubicat amb els sistemes hidroelèctrics als rius.

Llavors, identificar grans oportunitats per  fer noves presess al rius per centrals hidroelèctriques reversibles, esdevé una oportunitat estratègica a explorar donat que, cal molt més emmagatzematge d'energia del que hi ha ara per suportar les fonts solars i eòliques. Les bateries a escala de xarxa són útils per a l'emmagatzematge a curt termini, de minuts a hores, però l'energia hidroelèctrica permet emmagatzematge més llarg.

Disposar d'un mapa  de potencials emplaçaments  permetria als planificadors de les empreses de generació veure que l'emmagatzematge hidroelèctric reversible va en funció dels països i així,  identificar una gran varietat d'opcions d'emmagatzematge hidroelèctric. Les muntanyes tenen molts  excel·lents llocs per poder construir diferents capacitats de generació no obstant cal gestionar el impacte ambiental.

De fet, aquestes instal·lacions no necessiten grans presses com les dels megaprojectes que tallen la circulació del riu amb alçades importants. De fet un sistema d'una centrals hidroelèctrics reversible no te d'estar en el curs de cap riu.

Referents a l'ús dels recursos,  aquestes centrals no són intensives en aigua. Per exemple, per a una xarxa amb el 100% de les fonts renovables, caldria uns tres litres d'aigua per persona i dia per omplir l'embassament i compensar l'evaporació. Un cop plena, l'aigua es podria utilitzar i reutilitzar durant molts anys només, amb recàrrecs per compensar l'evaporació. En cas de ser necessària extreu terra, caldrien  uns tres metres quadrats d'excavació per persona.

Fa dues dècades, la societat els preocupava haver d'inventar noves tecnologies per descarbonitzar. Però el ressorgiment de l'energia hidràulica reversible podria ser una solució complementaria de valor.

Ramon Gallart

diumenge, 6 d’agost del 2023

Tecnología es clave para una mayor eficiencia energética


Sin ninguna duda, la tecnología es clave e imprescindible para una mayor eficiencia energética en todos los ámbitos que son utilizados por la sociedad debido a su omnipresencialidad y cada vez mayor dependencia.

Enlace entrevsita






¿Qué papel juega la tecnología para conseguir que instituciones / ciudades / industrias / centros de datos / infraestructuras tecnológicas… mejoren su eficiencia energética? ¿Cuáles considera son las tendencias más relevantes en este ámbito?

Sin ninguna duda, la tecnología es clave e imprescindible para una mayor eficiencia energética en todos los ámbitos que son utilizados por la sociedad debido a su omnipresencialidad y cada vez mayor dependencia.

Si tomamos el concepto de Smart City, éste apareció alrededor del año 2000 para tratar los problemas de sostenibilidad que surgían en las ciudades y que se centraban fundamentalmente en la eficiencia energética. Actualmente nadie duda que para hacerlo posible se requiere de la infraestructura de las TIC. De hecho, España sigue trabajando en este concepto el cual, no es exclusivo de los organismos públicos, sino que requiere la participación de la industria, centros tecnológicos universidades y, sobre todo, de la sociedad.

La tecnología contribuye en la eficiencia desde la obtención de las materias primas pasando por la fabricación de todo el hardware y software que lo permite gestionar hasta su instalación. Un hecho diferencial es que hoy en día, la tecnología ya nos permite conocer necesidades energéticas y en un entorno energético que se avecina con restricciones, nos da la posibilidad de adelantarnos a estas necesidades con el fin de ajustar la demanda energética con la oferta y con más precisión. Este simple hecho ya es un cambio de paradigma respecto al modelo energético actual.

En mi opinión y en base a mi carrera profesional, las tendencias más significativas pasarán por el aumento de la potencia informática que demandaran las nuevas infraestructuras de telecomunicaciones como son el 5G y el 6G que ya se entreve en el horizonte para conectar cualquier activo IoT, nuestros móviles, vehículos autónomos y cómo no, la gestión energética que será muy distribuida. Ello lleva a desplegar dispositivos mucho más inteligentes con capacidad de toma de decisiones distribuidas (edge-computing) soportados en la datificación como factor clave que permitirá dar respuesta a la digitalización que genera grandes cantidades de datos que utilizan algoritmos basados en la inteligencia artificial sin olvidar que todo ello, ya requiere de la confianza y seguridad digital.

¿Estamos hoy en un momento clave para la transición energética? ¿Qué papel considera juegan las compañías energéticas en esta transición energética?

Sin ninguna duda, sí. En concreto, los distintos actores energéticos juntamente con sus roles, debemos hacer posible la penetración masiva de energías renovables con el conjunto de activos necesarios que permitan atender el contexto que vivimos de crisis global y en particular, Europa.

Una forma, es mediante hacer realidad las comunidades energéticas ciudadanas dado que disponemos de la tecnología, los recursos económicos, humanos y de conocimiento. En este contexto, las comunidades energéticas serán un elemento que desempeñaran un papel clave en dicha transición energética debido a que ofrecerá a la ciudadanía, un instrumento para analizar y organizar acciones colectivas, tomando así un papel activo y central en dicha transición.

Por tanto, las comunidades energéticas son una herramienta activa para fomentar la implementación de sistemas de energía renovable y distribuidos, incrementar la aceptación social de la transición energética que incentivaran el interés de inversiones privada, con el potencial de proporcionar beneficios directos a los ciudadanos al promover la eficiencia. No obstante, hay que seguir trabajando para mejorar procesos administrativos de tramitación.

El papel de las compañías energéticas pasa por completar nuestra transición cómo actores protagonistas, no sólo se debe pensar en invertir en la generación renovable sino también en la demanda y la gestión de la energía con el fin de potenciar el desarrollo de nuevos modelos de negocio que permitan que los usuarios de energía eléctrica interactúen con ella y así se sientan que forman parte, tal como lo consiguió hacer el sector telco.

A qué retos se enfrenta el sector tecnológico? ¿Y el sector industrial?

Claramente, la tecnología sigue siendo la clave del desarrollo y la innovación del sector energético por lo que la necesidad de recurrir a ella provoca que cada día haya más conciencia de la importancia de invertir en desarrollo tecnológico y de implantar soluciones digitales.  Sin ninguna duda, el sector tecnológico se enfrenta a un entorno económico repleto de desafíos motivado por el cambio de paradigma que estamos viviendo por la escasez de materias primas, la deslocalización de las plantas de fabricación y la dificultad en captar y retener talento.

El sector industrial, debería reindustrializarse y reubicarse para conseguir una mayor eficiencia y productividad de su capital para hacer crecer su economía con el fin de mejorar el numero de trabajadores del tejido industrial ya que en España, está más bajo que en otros países europeos.

También debería mejorar la inversión en innovación para mejorar su adaptación a los tiempos que cada día son más cambiantes además de apostar por fuentes renovables ambos, con el fin de que puedan ser de ayuda para reducir los altos costes energéticos de hoy y así adaptarse hacia un potencial mercado más volátil.

¿Qué acciones desarrolladas recientemente por su organización considera más relevantes en materia de Eficiencia Energética? ¿Qué papel han tenido las TIC/Tecnologías? ¿Cuáles considera son las tendencias de más relevancia en este ámbito?

Para empresas como la nuestra con más de cien años de historia, el proceso de transición energética no es inmediato el cual, debe ser transversal y líquido para todos los negocios en que participamos. En este sentido, hemos avanzado en la innovación explorando y interactuado con los clientes con el fin de obtener tecnologías altamente eficientes energéticamente en los vectores de generación, distribución y comercialización con una clara apuesta por la optimación de las relaciones con nuestros clientes. Por ello trabajamos en la exploración de las tendencias para adaptarnos y mejorar así, los actuales retos cambiantes.

El papel de las TIC y las tecnologías emergentes es fundamental para mejorar la eficiencia de nuestros negocios, así como generar propuestas de valor que nos hagan posible identificar el por qué nuestros clientes deben escogernos. Por ello apostamos por las tecnologías que permitan transformar el sector eléctrico y cubran las necesidades de la sociedad. Para ello, desarrollamos oportunidades de innovación con tecnologías emergentes juntamente con centros tecnológicos y universidades.

Las tendencias que nos centramos son la gestión inteligente de los vectores eléctricos motivado al incremento de sensores que van incorporándose en la red eléctrica con el fin de hacer partícipe a nuestros clientes como por ejemplo, poner en valor nuevos activos en la red basados en electrónica de potencia con su software basados en inteligencia artificial y edge-computing  para obtener una mayor eficiencia de la infraestructura y convertir la red eléctrica en una internet del kWh con un mínimo impacto en el medioambiente y así  ofrecer el confort a la sociedad que espera con inversiones que permitan poner en valor nuevos activos.

¿Cómo le gustaría ver a España, desde el punto de vista de la competitividad energética, en el año 2030?

La electricidad es clave para descarbonizar los usos energéticos gracias a las energías renovables y la transformación de los activos con el fin de que la sociedad sea más eléctrica.

Para ello, España ha fijado sus objetivos de mitigación de emisiones en el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) 2021-2030 y los ha incluido en la Ley de cambio climático y transición energética (BOE 20/05/2021) con el fin de reducir en el 2030 las emisiones brutas totales al menos un 23% respecto a las de 1990.

El PNIEC es una gran oportunidad para la competitividad energética la cual, pasará por involucrar a la sociedad y forme parte activa de la transición energética. Para ello el modelo de fuentes renovables centralizadas no será la única solución más optima ya que este modelo de gestión de las infraestructuras tendrá muchas analogías con la arquitectura actual y eso no fomentara más competitividad, por ello la implantación de las tecnologías distribuidas y las comunidades energéticas locales serán claves para obtener una España más competitiva en lo que se refiere a las energías.

En definitiva, me gustaría ver España como un país que ha conseguido realizar la transición energética con los nuevos modelos de gestión de las infraestructuras comentados anteriormente y así, la sociedad se sienta satisfecha con ello.

Ramon Gallart

dimecres, 2 d’agost del 2023

District heating i els centres de dades.

A Dinamarca gràcies al projecte Cool-Data es desprèn un estudi sobre les possibilitats d'utilitzar la flexibilitat i la calor residual dels centres de dades.

En el projecte Cool-Data, treballa en el desenvolupament i la implementació d'un innovador sistema integrat de refrigeració i emmagatzematge adaptat per a petites i mitjanes empreses que disposen de centres de dades d'una mida de fins a 500 servidors. El procés de refrigeració produeix molta calor que es podria utilitzar en altres sistemes energètics.


Cool-Data ofereix un nou enfoc de les regles i els incentius que afecten a la prestació de flexibilitat i la recuperació de la calor residual per part dels centres de dades en base a que la Unió Europea vol que els centres de dades estiguin connectats a la xarxa de district heating per utilitzar la calor sobrant.

Els petits i mitjans centres de dades tenen interessants avantatges per proporcionar el seu calor residual al district heating. El benefici més important és la seva ubicació: normalment es troben a prop de les xarxes existents, reduint en gran mesura les possibles inversions en extensió de la xarxa i les pèrdues de transmissió i millorant així, la competitivitat de costos de la seva calor residual.

A més, la calor residual d'aquests centres de dades es pot recuperar fins i tot en xarxes de district heating que cobreixen una petita àrea, sense que l'empresa de calefacció urbana arrisqui una important part del seu subministrament en una sola instal·lació. Finalment, els centres de dades amb una potència calorífica inferior a 250 kW estan exempts de la regulació de preus, permetent més flexibilitat durant la seva negociació amb l'empresa de calefacció urbana.

La importància dels centres de dades més petits en el sistema energètic també es reflecteix en la revisió de la Directiva d'eficiència energètica de la UE, que forma part del paquet Fit for 55. Aquesta revisió inicialment va obligar als nous centres de dades de més d'1 MW a realitzar una anàlisi cost-benefici per a la recuperació de la calor residual, inclòs el seu ús en sistemes de calefacció urbana. No obstant això, recentment s'ha aprovat una esmena per incloure centres de dades de més de 100 kW, destacant la contribució potencial dels centres de dades més petits a la seguretat energètica europea.

Un altre avantatge encara més gran dels centres de dades de mida petita i mitjana és que sovint poden utilitzar la calor residual directament als edificis comercials on es troben, la qual cosa és encara més eficient que utilitzar la calor residual en una xarxa de district heating.

De fet, això no és avui possible donat que fins al 2021, la regulació pels proveïdors de calor residual dificultava la participació dels petits participants; estaven subjectes a les mateixes condicions pressupostàries i requisits de verificació de preus que les empreses de district heating. Aquests requisits van afegir càrregues administratives i costos que van afectar negativament els petits proveïdors. A més, l'anterior impost sobre la valorització de la calor residual limitava encara més els casos en què la seva valorització seria econòmicament viable.

La nova regulació vigent des del 2022 ha traslladat la càrrega administrativa a les empreses de district heating, que tenen les eines i l'experiència per gestionar-la. També ha suprimit l'impost sobre la calor residual produïda a partir de l'electricitat, eliminant de manera efectiva les principals barreres dels centres de dades per proporcionar calor. Es necessita temps per observar més centres de dades recuperant la calor residual, ja que aquests desenvolupaments normatius són força recents.

També, falta la pràctica establerta sobre qui hauria de gestionar realment la calor residual, especialment quan cal afegir bombes de calor al sistema (per tal d'augmentar la temperatura de calor residual). No està clar si l'operador hauria de ser el propietari del centre de dades o l'empresa de district heating, i qui hauria d'invertir en bombes de calor.

Per altre banda, tècnicament, els centres de dades refrigerats per aire, que són el tipus més comú dels sistemes de refrigeració dels centres de dades, requereixen bombes de calor per elevar la temperatura de calor residual a la de la xarxa de district heating. Llavors, quant menor sigui aquesta difertencia de temperatura, menys electricitat consumiran les bombes de calor.

Per tant, la viabilitat econòmica d'aquest tipus de projectes ve determinada per tres factors principals:

1.- Els preus de l'electricitat,

2.- Els costos d'inversió de la bomba de calor i,

3.- La connexió a la xarxa de district heating.

Tenint en compte que la normativa vigent posa un sostre al preu de la calor residual, els projectes que no tinguin bones condicions en aquestes zones podrien tenir costos de producció superiors i no podrien vendre calor a empreses de district heating.

Per  fer més accessible la integració entre el centre de dades i district heating, cal entendre que, l'actual  marc normatiu requereix més certesa en la metodologia de càlcul que determina el sostre de preus. L'Agència Danesa de l'Energia va establir el sostre en el 2022 a 77 DKK/GJ, tenint en compte els costos de producció de calor de les calderes de biomassa i les bombes de calor. Els possibles canvis en aquesta metodologia i els elevats preus de l'electricitat que es van viure en el 2022, introdueixen una incertesa substancial sobre el valor sostre pels anys següents, augmentant els riscos dels projectes de valorització de la calor residual.

En el cas dels nous projectes de centres de dades, la participació primerenca dels desenvolupadors amb empreses i les district heating utilities,  és la més impactant. Amb sort, aquesta comunicació s'hauria de produir abans de presentar el projecte per a la seva autorització. Quan es considera la recuperació del calor residual des de les etapes de planificació, els desenvolupadors poden considerar els potencials ingressos de la calor residual per determinar la ubicació òptima del projecte i el disseny del sistema de refrigeració. Un cop construït el centre de dades, la modernització sol ser massa cara.

L'anàlisi cost-benefici (CBA) obligatòria que sestà sota debat al Parlament Europeu farà que els desenvolupadors de projectes coneguin els possibles beneficis de la recuperació de la calor residual. Tanmateix, la força que això influeix en les seves decisions dependrà del context local.

Per tant, el interès  en les organitzacions del sector es basa  en el interès de la indústria, sobretot perquè la UE està preparant una regulació obligatòria sobre la reutilització de la calor residual. D'altra banda, la indústria dels centres de dades és conservadora en la qual els estàndards de seguretat i fiabilitat sempre han estat una prioritat.

A causa d'això últim, els centres de dades solen utilitzar només les tecnologies i les configuracions que han superat moltes proves en funcionament del món real. Aquesta és la principal causa per la qual el desplegament de les instal·lacions de reutilització de la calor residual ha estat més lent del que és tècnicament possible.

Font: Universitat de Dinamarca