Bateries i hidrogen, la doble fórmula d’emmagatzematge que seran essencials en la transició energètica

L’emmagatzematge d’energia és un factor clau per a la gestió de la producció renovable i l’estabilitat de el sistema elèctric davant la penetració massiva d’aquesta producció intermitent. En AleaSoft s’ha realitzat una anàlisi de l’emmagatzematge en bateries i amb hidrogen com a mitjans per complir amb els objectius europeus de descarbonització de el sector de l’energia

L’emmagatzematge d’energia

Al pensar en mitjans d’emmagatzematge d’electricitat, el primer que ens ve al cap són les piles o bateries. Des de la seva invenció en 1800 per Alessandro Volta, aquest mitjà d’emmagatzematge d’energia s’ha tornat molt conegut per tots i molt utilitzat en infinitat d’aplicacions com a forma d’alimentar dispositius que no es connecten a la xarxa elèctrica. Tot i que no és l’únic mitjà d’emmagatzematge d’energia, ja que es tracta de convertir l’energia elèctrica en un altre tipus d’energia que permeti la seva conservació i que després pugui transformar-se novament en energia elèctrica. A l’igual que les bateries, hi ha altres mitjans que permeten l’emmagatzematge com les reserves hidroelèctriques amb les estacions de bombament, l’hidrogen amb les piles de combustible i algunes altres més rebuscades.
Amb el pas dels anys, han sorgit noves tecnologies que han millorat l’acompliment de les bateries. Actualment, les mateixes representen la possibilitat de gestionar de manera eficient una planta d’energia renovable. També entren a jugar un paper important en l’autoconsum tant en el sector residencial com empresarial. Ja des AleaSoft s’ha comentat en ocasions anteriors sobre iniciatives a nivell europeu per afavorir l’autoconsum, fonamentalment propiciat per l’abaratiment dels panells solars fotovoltaics que ha generat una revolució en el sector.

Preu de l’emmagatzematge en bateries

El preu de les bateries ha anat reduint-se també cada any. Considerant el preu per unitat d’emmagatzematge, les dades mostren que el preu de les bateries d’ió liti en 2018 va representar poc més de l’15% del seu preu en 2010. Això representa que el preu es va fer 6 vegades més baix en un període de 9 anys.
La tendència d’aquest preu és a disminuir amb els avenços tecnològics. Això comporta al fet que cada vegada, les bateries es tornen una alternativa rendible per a més aplicacions que requereixen l’emmagatzematge d’energia.

Aplicacions de les bateries. Xarxa elèctrica i autoconsum.

El principal ús que tenen actualment les bateries en el sistema elèctric és per a l’ajust de freqüència de el sistema. Les bateries són especialment apropiades per a aquesta fi pel seu ràpid temps de resposta. No obstant això, la contínua reducció del preu d’aquesta tecnologia, fa que cada vegada es torni més atractiva per utilitzar-la com a forma d’emmagatzematge a gran escala. Fins i tot alguns plans nacionals Integrats d’Energia i Clima (PNIEC) contemplen l’escenari d’una capacitat d’emmagatzematge en bateries incorporada a la xarxa en un futur proper. Per exemple, en el cas d’Espanya es preveu que, per a la gestió de la demanda, el 2030 es compti amb una capacitat addicional de 2,5 GW de potència equivalent a bateries.

L’emmagatzematge de l’energia és fonamental per a la transició energètica cap a les fonts renovables. La naturalesa intrínsecament no gestionable de les fonts renovables exigeix ​​la implementació de tecnologies suplementàries que permetin la seva gestió. És aquí on les bateries entren a jugar un paper decisiu. Una instal·lació fotovoltaica, per exemple, tindrà producció en les hores d’irradiació solar, mentre que no podrà produir durant la nit. Si la instal·lació inclou un banc de bateries que permetin l’emmagatzematge de l’energia generada en les hores de major producció, llavors aquesta instal·lació podria disposar d’aquesta energia en els moments que sigui més rendible.

Evidentment, en el cas concret de l’autoconsum, que és majoritàriament fotovoltaic, la decisió de col·locar o no bateries en la instal·lació moltes vegades no és simple. Per exemple, en el cas residencial, la decisió cau pel seu pes. Durant les hores de major producció, les persones estan normalment fora de casa, treballant. És ja entrada la tarda i durant la nit que es concentra el major consum en una llar. Per tant, el perfil de consum no concorda amb el de generació dels panells, així que el més eficient és disposar de bateries que emmagatzemin aquesta energia i pugui consumir-se en les hores de més demanda de la llar. No obstant això, incorporar bateries a la instal·lació s’incrementa de forma substancial la inversió inicial requerida. Per tant, el problema és més complex. Cal una anàlisi econòmica per determinar si compensa més posar les bateries i poder consumir aquesta energia a casa, o abocar la producció a la xarxa i rebre la compensació.

No obstant això, en el cas d’empreses, l’escenari és diferent, les hores de producció coincideixen gairebé íntegrament amb una jornada laboral com a norma general. Igualment, s’hauria de fer un estudi de rendibilitat per decidir si es disposa de bateries per emmagatzemar l’excedent de producció, sobretot en els caps de setmana, o si per contra, és més convenient abocar la producció dels dies no laborables directament a la xarxa, amb la conseqüent retribució.

Segons un recent estudi de Lazard sobre el cost de l’emmagatzematge d’energia, la tecnologia que predomina en les bateries emprades per a aquesta finalitat és la de Liti-ió. No obstant això, la tecnologia idònia per a cada escenari varia amb les característiques de cada cas. En aquest sentit, per exemple, per a l’ús en autoconsum residencial com a part d’un sistema fotovoltaic, la bateria més recomanada és aquella que sigui de cicle profund. Això vol dir que està dissenyada per a ser descarregada gairebé completament de manera regular. Aquesta característica, una bateria de Liti ió no la permet, doncs en general es veuen danyades quan el seu nivell de càrrega és inferior a l’20% de la seva capacitat total. Per a aquest escenari són més recomanables bateries de plom-àcid, similars a les dels cotxes convencionals.
El cost de l’emmagatzematge d’energia en cada sector depèn en gran mesura de la capacitat total requerida i de la tecnologia emprada, que respon als requeriments de funcionament de cada cas. Per exemple, en aplicacions que estan connectades a la xarxa, solen ser utilitzades bateries de Liti ió o bateries de flux de vanadi o de zinc brom. No obstant això, en aplicacions que no estan directament connectades a la xarxa, ja sigui en ús comercial, industrial o residencial, estan presents també les bateries de Liti ió, però a més bateries de plom àcid.


Projectes de bateries connectades a la xarxa elèctrica

Ja hi ha al passat recent exemples d’iniciatives dutes a terme amb èxit en la instal·lació d’emmagatzematge amb bateries. Una d’elles és el cas de el projecte Emmagatzema, dut a terme per Xarxa Elèctrica d’Espanya (REE) el 2013, quan va instal·lar una bateria de Liti ió amb una potència d’1 MW i capacitat de 3 MWh a la subestació de Carmona.

Iberdrola va posar en marxa un sistema d’emmagatzematge d’energia de bateries de 3 MWh al municipi de Caravaca de la Creu, a la regió de Múrcia. Aquesta instal·lació permetria fins a cinc hores d’energia de suport a les xarxes locals en cas que es produeixi una apagada. La tecnologia emprada és de Liti ió i afirmen que és el primer projecte de distribució de bateries de ions de liti connectades a la xarxa a Espanya.

Existeixen també iniciatives de concedir una segona vida a les bateries dels vehicles elèctrics, utilitzant-les com a sistemes d’emmagatzematge encara usables en generadors fotovoltaics o eòlics. En el passat ja diverses universitats conjuntament amb empreses privades han desenvolupat projectes en aquest sentit. Recentment, es va publicar un interessant estudi de la Universitat Politècnica de Madrid, que avalua la possibilitat d’utilitzar les bateries de la flota de vehicles elèctrics endollables per proporcionar capacitat d’emmagatzematge addicional a les hidroelèctriques. Aquestes centrals produeixen un gran impacte en els ecosistemes fluvials a causa de les fluctuacions brusques de cabal que originen en les lleres dels rius. Segons la investigació realitzada, l’acumulació d’energia en les bateries dels vehicles elèctrics afavoriria el treball més gradual de les plantes hidroelèctriques i disminuiria l’estrès fluvial.

El futur de l’emmagatzematge
Al desembre de 2019, la Comissió Europea va donar llum verda a 3200 milions d’euros d’ajudes en set països per al desenvolupament de tecnologies altament innovadores i sostenibles per bateries de ions de liti. Es calcula que aquesta iniciativa desbloquejarà 5.000 milions d’euros addicionals en inversions privades, i està previst que finalitzi en 2031 amb diferents terminis per a cada subprojecte.

En AleaSoft es considera que la capacitat d’emmagatzematge d’energia és imprescindible per a la implementació definitiva de les energies renovables com a principal font de generació d’electricitat. Tant a nivell residencial com industrial, l’emmagatzematge en bateries permetrà la gestió eficient de la producció intrínsecament inestable d’una planta de generació renovable, utilitzant l’excedent en les hores de major producció per carregar les bateries i emprant l’energia emmagatzemada en les hores de major demanda.

No obstant això, les bateries no representaran la font fonamental d’emmagatzematge a mitjà o llarg termini, aquest paper el jugarà l’hidrogen. La combinació bateries i hidrogen serà una font clau de producció d’energia sense emissions contaminants en les hores en què la producció renovable és insuficient. Font:elperiodicodelaenergia

La transició energètica crearà quatre vegades més llocs de treball dels que es destruiran

El Pròxim Orient i l’Àfrica, però, en sortiran perjudicats per la seva dependència dels recursos naturals

Reduir les emissions d’efecte hivernacle i anar cap a un model energètic més sostenible obre un gran mercat de possibilitats laborals. Així ho defensa l’Organització Internacional del Treball (OIT), que ha presentat un informe en què calcula que la transició energètica fonamentada en l’Acord de París podria crear 24 milions de llocs de treball el 2030. Aquesta xifra són quatre vegades més llocs de treball dels que es destruiran per la substitució de model energètic. Per tant, l’OIT calcula que es generarien uns 18 milions de llocs de treball nets d’aquí al 2030 si s’assolís l’objectiu global de mantenir l’augment de la temperatura mitjana per sota dels 2 ºC, tal com marca l’Acord de París, signat el 2015.

Quin tipus de llocs de treball es crearan? L’OIT identifica oportunitats laborals en àmbits com el desenvolupament d’energies renovables, però també en la gestió i planificació de l’eficiència en la producció, el consum i la conservació de béns i recursos. Per això també destaca les oportunitats que hi ha en la indústria de l’automoció, per exemple, que repensa el negoci cap al cotxe elèctric i per tant arrossega tota la indústria de components que té en òrbita. També n’identifica en l’agricultura, en la transició cap a una agricultura de conservació. Només el fet de canviar el model productiu actual cap a un de circular centrat en la reutilització i el reciclatge l’OIT calcula que pot generar uns 6 milions de llocs de treball arreu del món.

Més concretament, l’organisme creu que en el sector de les energies renovables (biomassa, solar, geotèrmica…) s’augmentaria un 11% la creació de llocs de treball si s’anés en la línia del compliment de l’objectiu. En el cas del sector industrial manufacturer el creixement seria del 0,5%, i de l’1,7% per a la construcció. És a dir, es crearien uns quatre milions de llocs de treball en la indústria i 9 milions entre les renovables i la construcció. Concreta també que es generarien 2 milions de llocs de treball en la indústria de maquinària elèctrica per a la producció de vehicles elèctrics i la generació d’aquesta energia. L’OIT preveu que es produeixi un transvasament de llocs de treball: de la creació de 2,5 milions de llocs de treball en les energies renovables a la pèrdua neta de 400.000 en la generació d’electricitat via recursos fòssils.

Però aquest impacte no es notaria igual a totes les regions del planeta. Hi ha economies que depenen més de l’actual model energètic i que, per tant, es veurien més perjudicades. Es crearien 14 milions de llocs de treball a l’Àsia i al Pacífic, 3 milions a Amèrica i 2 milions a Europa. En canvi, hi hauria pèrdua neta de llocs de treball al Pròxim Orient (uns 300.000) i a l’Àfrica (al voltant de 350.000). L’OIT avisa que la manera de revertir aquesta pèrdua ha d’involucrar polítiques publiques.

El potencial d’Espanya
El director de l’oficina de l’OIT a Espanya, Joaquín Nieto, ha explicat que encara no hi ha dades desglossades per a Espanya, però que té potencial per guanyar més llocs de treball que la mitjana per les seves condicions favorables pel que fa a l’obtenció d’energia solar i eòlica. De fet, ha recordat que Espanya ja va liderar la indústria de les renovables amb l’energia solar i va crear una gran quantitat de llocs de treball de qualitat abans que es revertissin les polítiques públiques favorables. També ha destacat la importància del sector de l’automòbil a Espanya, un sector econòmic que es veurà beneficiat i modificat per la transició del model

font: ara.cat

Llums i ombres cap a la transició energètica a Espanya

El Comitè d’Experts d’Energia va ser rebut per l’exministre d’Energia, Álvaro Nadal, per abordar els diferents escenaris per a la transició energètica.

Aquest comitè va posar damunt de la taula la creació de Consell per a la Transició Energètica i el Canvi Climàtic, i va anticipar que el tancament anticipat de les centrals nuclears augmentaria el cost de generació d’entre 2.000 i 3.000 milions d’euros anuals.

Davant d’això, aquest grup d’experts aposta per desenvolupar sistemes que assegurin la continuïtat de les centrals.

Entre les novetats que va presentar la Comissió d’Experts sobre escenaris per a la Transició Energètica, amb l’informe “Anàlisi i propostes per a la descarbonització”, destaca la previsió de la desaparició del carbó en el mix elèctric per a l’any 2030, aquest advertiment, i algunes més, es va presentar en un informe al Govern.

La fi del carbó podria succeir per a l’any 2030, deguda als preus dels combustibles i el preu del CO2, establert en 50 euros per tona, per tant, la participació del carbó en el mix elèctric

D’altra banda, el Comitè proposa l’encariment del gas en un 5,8%, però també dels derivats del petroli, especialment del gasoil, en aquest cas d’un 28,6%, mentre que proposa una alça de la gasolina en un 1,8%, l’únic descens es produiria en el preu de l’electricitat, un 6,8% per al consumidor domèstic

Diverses propostes per al futur del sector energètic

L’informe va ser lliurat a l’ exministre d’Energies, Álvaro Nadal, pel president de la comissió, Jorge Sanz, aquest informe compta amb un gran consens entre experts i autoritats, el que fa que pugui convertir-se en les línies mestres per al debat sobre la futura legislació en la lluita contra el canvi climàtic.

La fiscalitat, segons determina l’informe, serà un dels arguments claus per complir amb els objectius pactats per Espanya davant la UE pel que fa a canvi climàtic.

Entre les mesures per a tal fi destaquen la substitució dels impostos actuals per altres que assumeixin els danys mediambientals, i el lema seria ‘qui contamina paga’.

A més, l’informe també indica els límits en la implantació d’aquesta mesura, que són: evitar la deslocalització de la indústria sotmesa a competència internacional; evitar la fuga de recaptació de les administracions públiques i, finalment, no augmentar la pressió fiscal.

Una altra de les propostes implicaria eliminar el finançament dels sobrecostos de les renovables de la tarifa elèctrica per repartir-la entre totes les energies finals (electricitat, gas natural i derivats del petroli), també suggereix que tots els sectors energètics participin del finançament de les infraestructures necessàries per satisfer el consum energètic.

Entre els resultats esperats amb l’aplicació d’aquestes mesures destaca que Espanya podria convertir-se en exportadora d’electricitat a França a causa de que, tal com explica el president d’aquesta comissió d’experts, Jorge Sanz, “la major penetració de renovables al nostre país, permet un diferencial de preus elèctrics estructural a favor d’Espanya “.

Canvis estructurals en les fonts energètiques

L’informe presentat per aquest comitè determina i preveu que el gas natural serà fonamental en l’equilibri d’energies en l’any 2030. No obstant això, la seva importància decaurà per a l’any 2050. Per a aquest any, es preveu que la generació elèctrica girarà exclusivament al voltant a instal·lacions fotovoltaiques, eòliques, i hidràuliques.

Per la seva banda, les centrals nuclears haurien de seguir tenint un paper important. Segons els experts, el seu tancament anticipat suposaria un augment del cost de generació que oscil·laria entre els 2.000 i 3.000 milions d’euros anuals.

Alhora, això suposaria un augment del preu de l’electricitat en un 20% i també duplicaria les emissions de CO2 provocades pel sector elèctric, l’informe també aconsella posar en marxa una sèrie de mecanismes destinats a garantir la recuperació dels costos fixos de les centrals elèctriques.

O fins i tot mantenir en estat d’hibernació d’aquestes centrals, que podria ser una opció menys costosa per al consumidor que construir centrals noves d’aquí a uns anys.

La comissió apunta també a una revisió dels peatges d’accés “per evitar que l’electricitat continuï sent artificialment cara” respecte d’altres fonts energètiques alternatives (gas natural i derivats del petroli).

Aquesta anàlisi determina que l’estructura actual de peatges incentiva l’autoconsum elèctric. Molts consumidors deixen de contribuir al finançament dels costos fixos, que passa a ser suportats pels consumidors sense capacitat d’instal·lar panells solars a les teulades.

Eficiència energètica per a la sostenibilitat

Una altra de les grans preocupacions al voltant de les quals gira l’Informe són les emissions. Tots els experts coincideixen en la necessitat de compliment dels límits d’emissions i en el compliment de l’objectiu d’eficiència energètica per part de tots els sectors implicats.

En aquest sentit és vital, per part dels consumidors, adoptar solucions d’optimització de consums energètics.

El president del Comitè, Jorge Sanz recorda “que és fonamental abordar la reforma de la fiscalitat ambiental en el sector energètic i la reforma dels peatges d’accés, perquè els agents econòmics responguin als senyals de preu correctes que permetin l’electrificació de la economia “.

Si no s’arriba al suficient grau d’electrificació, serà necessari adoptar mesures d’eficiència energètica addicionals i potenciar les energies renovables no elèctriques (solar tèrmica o biocarburants) tot i ser més cares que les renovables elèctriques.

Finalment, la Comissió considera que les polítiques regulatòries haurien de facilitar una transició eficient cap als vehicles amb energies alternatives, sense assumir una despesa pública els costos no siguin recuperables.

Però sobretot s’ha de prestar especial atenció al canvi en la fiscalitat, com a factor imprescindible per aconseguir la transició cap a una mobilitat sostenible.

Per assolir el 2050 un alt nivell de descarbonització serà necessària la reconversió energètica del parc d’edificis existent, així com polítiques públiques de suport a l’estalvi energètic en la indústria.

Altres propostes per a la sostenibilitat

Davant aquest informe, altres veus han donat la seva visió al respecte.

Per exemple, l’ONG Greenpeace ha reconegut, en paraules del responsable del programa de Canvi Climàtic de Greenpeace Espanya, José Luis García Ortega: “Després de conèixer el resum executiu del document, Greenpeace coincideix amb els experts en què el carbó no té lloc en un sistema energètic sostenible; també està d’acord en la necessitat de dur a terme gran quantitat de reformes de calat, com la fi de l’impost al Sol, però també considera fonamental abordar també la fi de l’energia nuclear “.

font: ecoticas

Transició energètica

Un canvi d’escenari que aposti per les renovables i la digitalització de l’energia

La transició energètica és un dels principals reptes del nostre planeta. Més aviat es tracta d’una revolució energètica cap a un model més sostenible amb les fonts renovables per bandera. Un dels desafiaments immediats del paradigma energètic és la reducció d’emissions. L’acumulació de diòxid de carboni a l’atmosfera és un acceleradors de l’escalfament global que dóna peu al canvi climàtic.
L’Acord de París, adoptat el desembre de 2015, és una fita d’importància històrica en la lluita mundial contra el canvi climàtic. L’Acord té com a objectiu una transició global que culminarà en un model de desenvolupament baix en carboni i resilient al canvi climàtic.

Aquest pacte estableix un objectiu per limitar l’escalfament global per sota dels 2°C respecte dels nivells preindustrials i prosseguir els esforços per limitar l’augment de temperatura de 1,5°C, el que obre un ventall d’oportunitats d’actuació a tots els nivells amb cobeneficis per a les Administracions Públiques i la societat civil.

El sector de l’energia s’està movent cap a un model més digital i sostenible on la descarbonització té un paper clau. Un dels factors que més incideixen és la penetració de les energies renovables que canviaran el mix d’energia, l’electrificació, l’eficiència energètica i la conscienciació del client.

En aquest escenari, el Parlament Europeu va aprovar a mitjans de gener d’aquest any que les energies renovables arribin com a mínim una quota del 35% el 2030 i que l’eficiència energètica s’incrementi un altre 35% fins a aquest any, en ambdós casos amb caràcter vinculant, definint amb això la seva posició per negociar amb els governs la revisió de la normativa comunitària.

Els objectius en matèria d’energia neta i eficiència són essencials en els plans de la UE per reduir un 40% les seves emissions de CO2 per 2030. Per donar a llum la legislació que permeti aconseguir-los -com amb la resta de la normativa europea- ha d’haver una negociació a tres bandes entre la Comissió, els Estats i l’Eurocambra.

descarbonització econòmica
Quin és l’impacte de les renovables en l’economia? Davant la idea que només les administracions públiques aposten per aquest tipus d’energia netes, la realitat és que el sector privat mobilitza fons econòmics per fer de la transició energètica una oportunitat de negoci.

S’estan creant llocs de treball vinculats amb el desenvolupament de les energies renovables i l’eficiència energètica. Des de 1990 a Europa s’estan reduint les emissions de CO2, un dels factors rellevants que mostra la descarbonització de l’economia. Una tendència a l’alça que busca alterar el mínim els preus de l’energia per mantenir la seva competitivitat econòmica en aquesta transició. Per això, en la rellevància de les renovables adquireix un significat especial l’eficiència energètica.

Sorgeixen mesures econòmiques de finances sostenibles com els bons verds, vinculats a projectes d’eficiència energètica. Inversions per a projectes més respectuosos amb el medi ambient i que contribueixin a prevenir, mitigar i donar resposta al canvi climàtic i la transició cap a una economia baixa en carboni.

A la descarbonització de l’economia anem a una electrificació de la mateixa. Cap a escenaris elèctrics en els quals prescindir de combustibles fòssils i que demanen un redisseny de l’economia. Els mercats elèctrics vindran definits per la digitalització, les smart homes i la reducció de la intensitat de l’energia.

Endesa, per la digitalització
La companyia elèctrica Endesa invertirà 1.300 milions d’euros en el procés de digitalització entre els anys de 2017 i de 2020. Per al conseller delegat d’Endesa, José Bogas, «la digitalització serà la pedra angular de la nostra creació de valor empresarial en el futur» .

Veiem ja algunes actuacions que caminen darrere d’una digitalització del mercat energètic com l’automatització i modernització de la xarxa elèctrica. Es tracta de mesures com la instal·lació de telecomandaments en centres de transformació, és a dir, nous sistemes de control remot que permeten realitzar maniobres d’operació a distància. Amb aquesta millora el Centre de Control detecta i aïlla els defectes que es puguin produir a la xarxa. Així, s’estalvia temps en la localització de l’avaria i es redueix el temps d’interrupció del subministrament elèctric.

Una altra mesura són els comptadors intel·ligents, que amb la implementació de la lectura horària s’eliminen estimacions a la factura i s’atorga al client de noves eines per millorar la seva eficiència energètica gràcies a la informació detallada del seu consum que pot rebre a través d’internet.

A Catalunya ja s’han instal·lat més de 3,7 milions de comptadors intel·ligents, el 90% del total del parc de comptadors que gestiona la companyia. En concret són 567.000 a la província de Tarragona, un 93% del total. Precisament el desembre de 2018 conclou el termini marcat per la UE per completar aquest canvi. Una transició que es mou cap a un món més sostenible.

font:diari de tarragona