El futuro del sistema eléctrico

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El futuro del sistema eléctrico

El futuro del sistema eléctrico

José Luis Aranda Hidalgo

Director de I+D+i de Magtel

La electricidad llegó a las ciudades en la segunda mitad del siglo XIX para iluminar las mismas de forma más limpia que la luz de gas y conllevando la aparición de la calefacción eléctrica como nueva fuente calorífica. Sin embargo, aunque del lado del consumo hubo una mejora ambiental, no fue acompañada del lado de la producción, basada ésta en las contaminantes o peligrosas fuentes convencionales energéticas (carbón, fuel, gas, nuclear…) que, desde entonces, han abastecido la demanda mundial. Aunque las primeras centrales termoeléctricas distribuían la electricidad a consumidores próximos en corriente continua, la necesidad de agregar consumidores más lejanos de los centros de producción o de deslocalizar éstos, para transportar la electricidad de forma más eficiente a larga distancia se desarrolló el sistema de corriente alterna, que condicionó toda la cadena de valor (producción -> transporte -> distribución -> consumo) desde finales del siglo XIX e inicios del XX hasta ahora. Debido a esto, los alternadores de las instalaciones de producción convencionales, transformadores elevadores de tensión, redes de transporte, transformadores reductores de tensión, redes de distribución, aparamenta eléctrica y aparatos de consumo están diseñados en su mayoría para este tipo de corriente alterna.

La transición energética obliga a dejar atrás las fuentes convencionales contaminantes en favor de fuentes renovables para salvar a nuestro planeta de los efectos producidos por el cambio climático. En el camino hacia la neutralidad de carbono en 2050, España ha lanzado un ambicioso Plan Nacional de Energía y Clima (PNIEC), donde se pretende que en 2030 el 74% de la electricidad generada en 2030 sea de origen renovable.


La principal fuente de energía limpia es nuestro sol, y actualmente la tecnología fotovoltaica es la más eficiente, económica y versátil para producir electricidad, generando ésta la electricidad en corriente continua. El aumento de protagonismo que tomará este tipo de corriente debido al incremento de penetración de sistemas fotovoltaicos en el sistema eléctrico hace necesario llevar a cabo una investigación para su gestión eficiente, y estudiar en qué partes de la cadena de valor podría ser más conveniente la corriente continua que la corriente alterna.


Son muchas variables a tener en cuenta en el futuro sistema eléctrico, lo que supone un auténtico reto para los investigadores. En el periodo de transición convivirán las fuentes gestionables de producción convencionales basadas en combustibles fósiles, nuclear o hidráulica convencional, con las fuentes renovables no gestionables dependientes de la disponibilidad de la luz solar, viento y agua (tan escasa ahora). En este periodo transitorio, el hidrógeno verde, como sistema acumulador energético, jugará un papel protagonista, ya que permite almacenar energía limpia, con gran densidad energética, para usarla de forma controlada en los momentos de deficiencia de fuente renovable.


En este sentido Magtel lidera un proyecto de investigación y desarrollo que, en esta estocasticidad, intentará resolver la complejidad de controlar en tiempo real componentes eléctricos conectados a la red de distribución con f lujo bidireccional y de componente intermitente, no fácilmente predecible. Con el desarrollo de una herramienta de gestión de la energía y disruptivos dispositivos de electrónica de potencia, se estudiará el intercambio de energía eléctrica entre la red de distribución eléctrica (en alterna) y la microrred del proyecto (en continua), y cómo ésta mejora la resiliencia de la primera. Para aportar complejidad al proyecto y abordar otras investigaciones, en la microrred se implementará una planta piloto de hidrógeno verde compuesta por un novedoso electrolizador de óxido sólido, un sistema de almacenamiento de hidrógeno donde se estudiarán nuevos materiales que aumentan la densidad energética del vector y tienen menos pérdida, una innovadora pila de hidrógeno que vuelva a transformar el hidrógeno en electricidad y una planta fotovoltaica con almacenamiento mediante batería convencional.

Estos avances permitirán reforzar capacidades tecnológicas a lo largo de la cadena de valor del hidrógeno y las energías renovables en un entorno altamente digitalizado y descentralizado mediante la integración segura, la optimización de procesos, el incremento de la eficiencia, la mejora de costes y la sustitución de materiales críticos, colocando a estas tecnologías en una posición relevante en la transición energética en un marco de sostenibilidad medioambiental, económica y social.

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