Hibridación

La creciente influencia de las energías renovables significa que el sistema energético está evolucionando a marchas forzadas para adaptarse a la descentralización. 

Descentralización: Con la generación de energía cada vez más descentralizada en torno al emplazamiento del cliente, los proveedores de energía intentan satisfacer de la manera más precisa posible unos requisitos de oferta y demanda que cambian constantemente. Las tecnologías fundamentales para lograr el equilibrio son el almacenamiento distribuido, las microrredes, la respuesta a la demanda y las medidas de eficiencia energética. 

En consecuencia, los sistemas inteligentes evolucionan para equilibrar la red y conectar la generación local de energía con el consumo local, equilibrando los excedentes y las deficiencias. La digitalización es un ingrediente vital para facilitar el crecimiento de los sistemas energéticos descentralizados, permitiendo una comunicación abierta, en tiempo real y automatizada. Cada vez más, utilizaremos sistemas de medición inteligente, de control remoto y de automatización. Más allá del medidor, estaremos cada vez más conectados gracias a las plataformas de optimización y agregación, así como a los dispositivos y aplicaciones inteligentes.

Acelerar la electrificación de muchas aplicaciones tradicionalmente alimentadas por hidrocarburos resulta fundamental para alcanzar los objetivos de emisiones de carbono a largo plazo, y este será un importante recurso distribuido. Cada vez más, pasaremos a utilizar vehículos eléctricos, carga inteligente y bombas de calor, que a su vez se prestan a la energía generada de forma local.

Las tres tendencias de descentralización, digitalización y electrificación tienen el potencial de transformar el sistema eléctrico convencional y se refuerzan mutuamente en un círculo virtuoso. Este potencial de transformación se ve incrementado por la disminución exponencial de los costes energéticos, los modelos de negocio innovadores y la baja utilización de los activos de la red eléctrica.

La hibridación en forma de almacenamiento de energía es una de las principales tecnologías recientes y se está convirtiendo rápidamente en una megatendencia. El almacenamiento de energía nos ofrece formas flexibles para equilibrar la oferta y la demanda, reduciendo el desfase entre la generación y el consumo de energía, amortiguando las cargas máximas y limitando las interrupciones.

Con el uso de redes de tecnología y servicios punteros, los clientes del sistema energético futuro producirán, consumirán, almacenarán y distribuirán su propia electricidad.

Para los clientes del sistema energético futuro, el almacenamiento de energía responde a los retos de la imprevisibilidad, como las condiciones climáticas (en relación con las fuentes de energía renovables) y las necesidades de los clientes industriales (con cambios inherentes en los picos de demanda). En ese momento entra en juego la hibridación.

Una definición simple y amplia de la hibridación es cualquier sistema con dos o más fuentes de energía que actúan juntas para realizar una tarea. Quizás la forma de hibridación más comúnmente reconocida hoy en día sean los vehículos híbridos que combinan un sistema de propulsión de motor de combustión interna convencional con un sistema de propulsión eléctrica para crear un tren de potencia «híbrido». Los beneficios de la hibridación, en este caso, son el ahorro de combustible, la mejora del rendimiento y la reducción de las emisiones. 

Las soluciones híbridas se aplican principalmente debido a alguna de estas razones: 
Para:

• Reducir o diferir los gastos de capital (CAPEX) 
• Evitar el sobredimensionamiento de un sistema 
• Aplazar las inversiones en infraestructura 
• Contribuir a la producción localizada de energía 
• Prevenir la inestabilidad energética 
• Ayudar a la inclusión de las energías renovables en la infraestructura de la red 

En las situaciones de exceso de abastecimiento, un sistema híbrido puede orientar la energía hacia el almacenamiento. Cuando suben los niveles de demanda, se puede acceder al medio de almacenamiento para obtener una fuente de energía adicional.

• Reducir los gastos operativos (OPEX) 
• Mejorar la eficiencia del sistema 
• Aumentar la disponibilidad del sistema 

Los sistemas híbridos pueden aumentar la eficiencia del sistema y evitar los cortes de energía debidos a problemas de calidad de la red;

• Disminuir el tiempo de inactividad del sistema aumentando su solidez en caso de problemas con la calidad de la energía

Se espera que la hibridación de los sistemas siga aumentando significativamente en una amplia gama de sectores industriales y comerciales terrestres y marítimos, especialmente debido a la reducción de los costes de las baterías y al aumento de la densidad energética.

Para introducir la hibridación en sus operaciones, podrá recurrir a la ayuda de Danfoss Drives con la introducción de un medio de almacenamiento de energía en el sistema. Proporcionamos asistencia personal y otros recursos para que disponga de más información sobre la hibridación en caso de que sea relevante para sus propias aplicaciones. Por ejemplo, le invitamos a participar en nuestros seminarios web.

Un proyecto notable para los nuevos ferris de Ámsterdam, con propulsión híbrida eléctrica y con batería. Danfoss Drives ha prestado su apoyo al proyecto con ingeniería, pruebas y productos.

El almacenamiento de la energía se suele describir como un factor clave para integrar las energías renovables en la generación de energía. Danfoss está ampliando el alcance del almacenamiento de energía y desarrollando soluciones que también se centran en la optimización del consumo energético. Al equipar con sistemas de almacenamiento de energía tanto las máquinas como los procesos de forma integral, es posible mejorar significativamente la calidad de la energía y ampliar el rendimiento y la eficiencia general.

El futuro sistema energético proporcionará funciones adicionales para la red e incorporará muchas tecnologías de los clientes. Danfoss Drives ofrece productos, ingeniería y soluciones de pruebas para el almacenamiento de energía en diversas aplicaciones de hibridación. Por ejemplo, suavización de los picos de carga, capacidad de arranque autógeno, energía de reserva y desplazamiento temporal de la producción o time shifting en una amplia gama de sectores industriales:

Integración de las fuentes de energía renovables

• Previsión de la producción energética
• Reducción de picos
• Desplazamiento temporal de la producción

Estabilidad de la red: servicios auxiliares

• Regulación de frecuencia/emulación de inercia
• Reservas de carga en giro
• Capacidad de sobrecarga/impulso
• Arranque rápido/reacción

Redes μ

• Compensación de picos de potencia a nivel de subestación
• Energía de respaldo de seguridad en situaciones de perturbación

Eficiencia

• Optimización de la producción energética utilizando generadores diésel y de GNL
• Optimización del consumo para cargas localizadas en el medio marino
• Energía limpia en los puertos

Ecología

• Energía limpia en los puertos
• Desplazamiento temporal de la producción y el consumo, integración de las fuentes de alimentación renovables

Disponibilidad de energía eléctrica

• Suministro ininterrumpido de energía para telecomunicaciones, aeropuertos y hospitales

Construcción terrestre y minería

• Producción local de energía, habitualmente con grupos electrógenos diésel, y optimización del funcionamiento con baterías 
• Hibridación de la maquinaria