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Acelerando la convergencia de la industria energética

28/03/2022

El potencial para el aumento de la demanda de energía renovable, así como la electrificación de los sectores industrial y de transporte y los planes de las compañías de petróleo y gas para aumentar su participación en la cadena de valor de la electricidad, están acelerando la convergencia de la industria energética. Estas tendencias pueden fomentar una colaboración que dé lugar a nuevos modelos de negocio y ayude a avanzar en la transición energética. Esta convergencia energética podría ser impulsada por cinco tendencias habilitadoras en la industria de la energía renovable, junto con cinco tendencias paralelas en el amplio sector de la energía y los servicios públicos. Así lo recoge StartUs Insights en el informe “Accelerating energy industry convergence”.

En 2020, países, ciudades, servicios públicos y empresas continuaron anunciando o abordando planes de descarbonización, pese al comienzo de la pandemia mundial y la recesión económica. Incluso sin un incentivo directo para el desarrollo de infraestructura ecológica en las medidas para el impulso económico aprobadas en respuesta a la COVID-19, la demanda de energía limpia en EEUU demostró ser resiliente a medida que las energías renovables y el almacenamiento registraban costes decrecientes y factores crecientes de uso y capacidad. Además, las energías renovables superaron a otras fuentes de generación eléctrica cuando en 2021 se redujo la demanda eléctrica. A comienzos de diciembre, la cuota de mercado de las energías renovables había superado a la del carbón en generación durante 153 días, en comparación con los 39 días de 2019. Según la Administración de Información Energética (EIA) de EEUU, era probable que el consumo de electricidad cayese un 3,9% interanual en 2020 y aumentase un 1,3% en 2021.
El crecimiento de las energías renovables puede acelerarse bajo una nueva administración estadounidense enfocada en reincorporarse al Acuerdo Climático de París, invertir decididamente en energía limpia y descarbonizar por completo el sector eléctrico para 2035. Para un sector que se ha centrado en gran medida en la energía solar y eólica, los incentivos federales podrían ayudar a avanzar en los plazos de cara a una mayor expansión hacia nuevas tecnologías, incluyendo baterías avanzadas y otras formas de almacenamiento, energía eólica marina y tecnología de hidrógeno verde. A medida que estas nuevas tecnologías -especialmente la producción y el almacenamiento de hidrógeno verde- avancen en su comercialización, es posible que se vean más proyectos power-to-x para almacenar, convertir y reconvertir el excedente de energía solar y eólica en combustibles y productos químicos neutros en carbono. El potencial para el aumento de la demanda de energía renovable, así como la electrificación de los sectores industrial y de transporte y los planes de las compañías de petróleo y gas para aumentar su participación en la cadena de valor de la electricidad, están acelerando la convergencia de la industria energética. Estas tendencias pueden fomentar una colaboración que dé lugar a nuevos modelos de negocio y ayude a avanzar en la transición energética.
Esta convergencia energética podría ser impulsada por cinco tendencias habilitadoras en la industria de la energía renovable, junto con cinco tendencias paralelas en el amplio sector de la energía y los servicios públicos. Así lo recoge StartUs Insights en el informe “Accelerating energy industry convergence”.

Las 10 principales tendencias en energía renovable en 2022
La necesidad de una transición rápida hacia la energía limpia está posibilitando nuevos desarrollos en el sector renovable. Las empresas y las industrias están apostando por la energía renovable para minimizar las emisiones, reducir los costes energéticos y mejorar la sostenibilidad. Las principales tendencias en energía renovable incluyen la digitalización, las integraciones de eficiencia energética y las soluciones que superen la intermitencia en la producción de energía renovable. Por estas razones, el uso de big data, Inteligencia Artificial (IA) e Internet de la Energía (IoE) están emergiendo como tendencias populares, además de las innovaciones en fuentes de energía renovable. Aunque energías renovables como la solar, la eólica y la hidroeléctrica existen desde hace mucho tiempo, las recientes innovaciones las convierten en algunas de las tecnologías más populares. Además, dominan la industria gracias a sus ventajas competitivas. Las áreas de investigación relativamente más novedosas en el sector de las energías renovables incluyen la energía de hidrógeno verde y las energías hidráulicas, como las mareas, las olas y las corrientes oceánicas.

Fotovoltaica avanzada
Las empresas de energía solar están integrando los sistemas fotovoltaicos en todos los aspectos de nuestro entorno mientras reducen la necesidad de un uso adicional del terreno. Como resultado, la energía fotovoltaica integrada, la energía flotante y la agrovoltaica son transiciones lógicas en las tendencias. Además, las startups están desarrollando celdas de film fino para hacer que los paneles solares sean flexibles, rentables, ligeros y ecológicos. Para mejorar el rendimiento de la energía fotovoltaica, las empresas emergentes están ideando tecnologías para concentrar la energía solar utilizando espejos y lentes. Las innovaciones en materiales fotovoltaicos, como el uso de perovskita, están multiplicando la conversión de energía. Además, estas innovaciones se combinan con diseños fotovoltaicos que posibilitan una máxima eficiencia y una alta productividad. Juntas promueven la sostenibilidad a través del reciclaje, la utilización mínima de recursos y el uso de materiales alternativos.

Inteligencia Artificial y Big Data

La red energética es una de las infraestructuras más complejas y requiere una rápida toma de decisiones en tiempo real, que el big data y los algoritmos de IA hacen posible para las empresas de servicios públicos. Más allá de la analítica y la gestión de la red, las aplicaciones de IA en el sector de las energías renovables incluyen la previsión del consumo de energía y el mantenimiento predictivo de las fuentes de energía renovable. Además, permiten el Internet de aplicaciones de energía, que predice los niveles de capacidad de la red y desarrolla operaciones y precios autónomos basados en el tiempo. Con las innovaciones de la computación en la nube, las centrales eléctricas virtuales (VPP) complementan la generación de energía de las empresas de servicios públicos. Además, las startups utilizan la analítica de datos y el aprendizaje automático para el diseño de modelos de energía renovable y el análisis de rendimiento.

Sistemas distribuidos de almacenamiento de energía (DESS)
Los sistemas distribuidos de almacenamiento de energía localizan la generación y el almacenamiento de energía renovable, superando la falta de regularidad en la producción. Según los diferentes requerimientos, las startups ofrecen una gama de soluciones con y sin batería. Por ejemplo, las baterías de flujo aprovechan una energía baja y constante, mientras que las baterías de estado sólido son ligeras y brindan una alta densidad de energía. Para aplicaciones que requieren grandes cantidades de energía, en un corto periodo de tiempo también se utilizan condensadores y supercondensadores. Debido a la sensibilización en torno a la descarga, la seguridad y la contaminación ambiental, las startups están ideando alternativas de almacenamiento sin batería, como las tecnologías de aire comprimido y el bombeo hidroeléctrico. Por otro lado, la energía excedente se convierte en otras formas de energía, como calor o metano, para su almacenamiento y reconversión a través de la tecnología Power-to-X (P2X).

Energía hidroeléctrica
La energía hidroeléctrica es la energía derivada del agua en movimiento. A diferencia de la solar y la eólica, la energía hidroeléctrica es predecible y, por lo tanto, más confiable. Además, las represas hidroeléctricas, así como la energía oceánica que se vale de las mareas, las corrientes y las olas, ofrecen una alta densidad energética a la vez que reducen la dependencia de las fuentes convencionales. Las innovaciones en estas fuentes renovables se centran en convertidores de energía y mejoras de los componentes para recoger energía de manera más eficiente. En energía hidroeléctrica, las represas hidroeléctricas a pequeña escala y las presas de marea posibilitan la generación de energía descentralizada. La conversión de energía térmica oceánica (OETC) aprovecha la energía a través del gradiente térmico creado entre la superficie y las aguas profundas. Algunas pocas startups también están convirtiendo en energía utilizable el gradiente salino formado a partir de la diferencia de presión osmótica entre el agua de mar y los ríos.

Energía eólica
A pesar de ser uno de los recursos energéticos más antiguos, la naturaleza rápidamente cambiante del sector de la energía eólica la convierte en una de las principales tendencias. Las startups están diseñando turbinas eólicas en alta mar y aerotransportadas para reducir la demanda de la energía eólica terrestre. Las innovaciones en este campo a menudo se integran con otras fuentes de energía, como turbinas eólicas flotantes, energía solar o mareomotriz. Para mejorar aún más la eficiencia, hay avances constantes en los diseños aerodinámicos de los álabes. Las startups también desarrollan generadores y turbinas eficientes para una alta conversión de energía. La sostenibilidad del material de los álabes es uno de los retos a los que se enfrenta la industria en la actualidad. Para abordar esto, las startups están creando tecnologías sin álabes y materiales termoplásticos reciclables para fabricar álabes.

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