Cómo las tecnologías innovadoras impulsan el futuro de las energías renovables

La transición hacia una energía más limpia avanza junto con el desarrollo de tecnologías innovadoras, que van desde la inteligencia artificial hasta las herramientas que facilitan su adopción generalizada. El progreso tecnológico y la transición hacia un consumo energético sostenible están estrechamente entrelazados. En Atlas Renewable Energy, creemos que al reconocer estas conexiones, creamos un entorno propicio para acelerar la adopción de energías limpias.

Las tecnologías renovables se consolidan

El desarrollo de fuentes de energía renovables como la solar y la eólica es uno de los avances tecnológicos más importantes de la historia moderna. A pesar de que en el pasado se consideraba que la energía solar era inviable por su elevado costo, la inversión y los avances tecnológicos la han convertido en la fuente menos costosa de energía en muchas partes del mundo.

Parte de ese cambio se debe simplemente al aumento de la demanda, que crea economías de escala, pero otra gran parte también se debe a la mayor eficiencia de los paneles. En efecto, en 2010 los paneles solares disponibles en el mercado tenían una eficiencia media del 14,7%, lo que significa que el 14,7% de la energía solar que llega al panel se convertía en electricidad. En la actualidad, la eficiencia suele oscilar entre el 17% y el 22%, con una media del 19,2%, y algunos paneles solares experimentales de última generación superan el 40% de eficiencia. La mejora continua de los paneles significa menores costos y la posibilidad de producir energía solar a una escala aún mayor.

Por su parte, aunque en los últimos años la tecnología eólica ha experimentado mejoras menos significativas que la solar, también sigue progresando. La mayor eficiencia y las economías de escala han hecho que los precios de la energía eólica también hayan disminuido de manera significativa.

El almacenamiento de energía es una tecnología en desarrollo especialmente importante para incorporar las energías eólica y solar a nuestro consumo eléctrico. Dado que las energías renovables son intrínsecamente intermitentes (el sol no siempre brilla y el viento no siempre sopla), es complicado utilizarlas las 24 horas del día. Por ejemplo, la producción de energía solar alcanza su punto máximo por la tarde, mientras que la demanda eléctrica lo hace por la noche. Esto significa que parte de la producción potencial de energía solar no se aprovechará, un fenómeno conocido como “restricción”, que se refiere a las limitaciones reglamentarias impuestas a la producción, más que a una restricción natural de la propia fuente de energía. Ahora, a medida que la tecnología de las baterías mejora, el exceso producido en los momentos de máxima generación puede guardarse para más adelante.

El almacenamiento a gran escala de energía implica construir instalaciones con muchas baterías. La mayoría de estas instalaciones actualmente en funcionamiento están compuestas por baterías de iones de litio de corta duración. Se trata de baterías diseñadas para almacenar energía durante unas cuatro horas, de manera de transferir el exceso de producción de la tarde al exceso de demanda de la noche. Sin embargo, se necesitarán baterías de mayor duración para que se produzca una transición energética ecológica completa. Las baterías de iones de litio de mayor duración no son ideales en todas las situaciones; de allí que se encuentren en diversas fases de desarrollo otras tecnologías para el almacenamiento de energía de larga duración.

Las baterías de flujo son una tecnología en desarrollo que se basa en células electroquímicas para el almacenamiento de energía. Varias composiciones químicas de baterías de flujo (o flujo redox) están a disposición en diferentes grados de comercialización. Las baterías de flujo de hierro, por ejemplo, se fabrican con materiales fácilmente disponibles, como hierro, agua y sal, lo que evita algunas de las críticas medioambientales hechas a tecnologías como las de iones de litio. Actualmente se construyen algunas instalaciones de flujo de hierro, pero aún está por ver su viabilidad comercial a gran escala.

El almacenamiento de energía hidroeléctrica por bombeo es una tecnología un tanto anticuada que puede estar encontrando mayor utilidad. Basada en la física básica de la gravedad, el exceso de energía se utiliza para bombear agua de un embalse bajo a otro más alto y luego, cuando se necesita energía, el agua vuelve a caer al embalse inferior a través de una central hidroeléctrica. El almacenamiento de energía en aire comprimido es otra solución potencial en la que el aire se bombea a una caverna, mina abandonada u otro espacio contenido y luego se libera cuando se necesita energía.

Todas estas opciones de almacenamiento de energía de larga duración pueden funcionar actualmente como se tenía previsto. Lo que aún está por ver es cuáles resultarán ser las opciones más rentables y adaptadas al mercado. De momento, no hay un líder claro.

De los chatbots a la previsión energética: la oportunidad de la IA para las energías renovables

Cuando la mayoría de las personas piensan en inteligencia artificial, imaginan robots sintientes o algoritmos generativos como ChatGPT. Pero la IA está encontrando muchas otras aplicaciones. El uso de la IA en las energías renovables, sobre todo en empresas como Atlas, se está convirtiendo en un elemento crucial para que el mundo funcione con energía limpia. Estos algoritmos emplean una amplia gama de datos principalmente para predecir la generación de energía, a diferencia de predecir la demanda (que suele ser competencia de los organismos reguladores); los algoritmos reaccionan en una fracción de segundo a las condiciones cambiantes.

De hecho, la integración de la IA en el sector de las energías renovables es un importante y nuevo avance. Los análisis basados en IA y los algoritmos de aprendizaje automático ya se utilizan para optimizar la generación y distribución de energía. Mediante el análisis de grandes cantidades de datos procedentes de patrones meteorológicos actuales y previstos, registros meteorológicos históricos, imágenes por satélite y otras fuentes útiles, la IA ayuda principalmente a prever la generación de energía para disminuir los recortes y mejorar la eficiencia. En caso de que haya interrupciones de energía, la IA también puede redirigir la electricidad dentro de la red y ayudar a diagnosticar el problema.

La energía renovable hace que la red sea más complicada. Las distintas fuentes de energía se utilizarán en momentos diferentes en función de su disponibilidad e idoneidad en cada momento. Además, parte de la electricidad tendrá que redirigirse a conjuntos de baterías para su uso posterior, y esa energía se extraerá cuando sea necesario. Para complicar aún más las cosas, la producción de energía distribuida añade complejidad a la gestión de la red. Cada casa o empresa con sus propios paneles solares o baterías debe coordinarse dentro de la red. Una red renovable necesitará tanto almacenamiento de corta como de larga duración, y probablemente utilizará diferentes tecnologías en instalaciones separadas. Además, implicará emplear servicios auxiliares esenciales para dar estabilidad a la red, tales como regulación de la tensión y reserva giratoria, entre otros.

Este tipo de coordinación compleja, con aparentemente innumerables piezas móviles, que a veces requiere un ajuste drástico en una fracción de segundo, es un ámbito perfecto para usar las tecnologías de IA. Por otro lado, si esta coordinación se gestiona mal, aumenta la posibilidad de que se produzcan apagones que perturben la vida de las personas y vuelvan la opinión pública en contra de una dependencia cada vez mayor de la energía limpia.

De hecho, el Departamento de Energía de Estados Unidos se alió con IBM para crear una IA que predijera la capacidad de producción de las plantas solares. Ambas organizaciones descubrieron que eran capaces de aumentar la precisión de la previsión solar en un 30%, un enorme salto adelante en el uso eficiente y eficaz de la energía solar.

Unidos por el futuro

Estos avances demuestran una vez más la relación simbiótica entre la innovación de vanguardia y el crecimiento de las energías renovables, una relación que facilita que empresas y gobiernos aumenten el empleo de energías limpias en todo el mundo.

Atlas Renewable Energy fue concebida con la sostenibilidad como eje central. Atlas desarrolla, construye, financia y gestiona proyectos de energía limpia en todo el continente americano, para permitir que las empresas lleven a cabo sus operaciones de forma sostenible.

Con una amplia gama de servicios, desde acuerdos de compra de energía renovable (PPA) hasta certificados de energía renovable (REC), Atlas ayuda a los grandes consumidores de energía de todos los sectores a cambiarse a la energía verde y a gestionar su transición a emisiones netas cero; Atlas también se asocia con expertos de todos los sectores para mantenerse a la vanguardia de los avances tecnológicos.

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