Ante la creciente presión de reducir su huella de carbono para evitar un cambio climático catastrófico, muchas industrias están estudiando una revisión completa de su infraestructura existente. La buena noticia para las plantas de energía renovable y electrificación es que existen innovaciones actuales en tecnología que pueden transformar la infraestructura existente para mejorar ampliamente las operaciones y reducir los desechos. Estos pasos pueden parecer pequeños al principio, pero los cambios incrementales, agravados con el tiempo y en varias instalaciones, pueden resultar transformadores.
En un informe de la Agencia Internacional de la Energía (IEA), lograr cero emisiones netas para 2050, tal y como se contempla en el Acuerdo de París de 2015, requiere no solo un despliegue masivo de sistemas de energía limpia, sino un “gran impulso mundial para aumentar la eficiencia energética”. El objetivo es aumentar la “intensidad energética” para que, en 2050, cuando se proyecta que el planeta tenga 2000 millones de personas más que en la actualidad, el consumo total de energía sea un 8 % menor que el nivel actual.
“Las energías renovables y la electrificación hacen la mayor contribución a las reducciones de emisiones, pero se necesita un amplio rango de medidas y tecnologías para lograr emisiones netas cero”, según se establece en el informe de la IEA.
En otras palabras, no hay una solución mayor. Aunque la captura de carbono y la tecnología de hidrógeno verde han visto innovaciones prometedoras, es probable que no se vuelvan escalables durante años. Pero ya tenemos muchas tecnologías que pueden acelerar el desarrollo de nuevas fuentes de energía, desde la hidroeléctrica y la eólica hasta la biomasa.
La buena noticia es que la infraestructura existente puede modernizarse para producir grandes mejoras de eficiencia. La tecnología está ayudando a los clientes a responder a la necesidad de una integración confiable y rentable de las energías renovables en la red.
La rápida incorporación de la generación de energía eólica y solar en muchos mercados se ha enfrentado a algunas dificultades para conectarse con las redes eléctricas preexistentes. La tecnología de red inteligente puede emplearse para mejorar la integración de la energía renovable en las redes eléctricas antiguas, lo que ayuda a abordar la intermitencia que se produce con el viento y la luz del sol, mientras se reduce la dependencia de los combustibles fósiles.
El Salt River Project en Arizona confía en las soluciones de red inteligente de Emerson para ayudar a integrar la energía distribuida de rápido crecimiento generada por paneles solares, turbinas eólicas y plantas de cogeneración, y manejar el caudal de energía bidireccional, con el fin de garantizar una energía confiable y cada vez más limpia para su millón de clientes.
En las zonas rurales del norte de Alaska, Golden Valley Electric Association (GVEA) opera Eva Creek, el parque eólico más grande del estado con algunas de las condiciones climáticas más adversas. Al utilizar las soluciones de red sostenible de Emerson, la red pública ha podido suministrar energía renovable de bajo costo de manera confiable a las comunidades que se encuentran en la primera línea del cambio climático, por medio de una previsión y un envío más precisos.
“Emerson es un colaborador clave en nuestro objetivo de aumentar el acceso a energía limpia para nuestros clientes en el norte de Alaska”, afirma Frank Perkins, vicepresidente de la unidad de negocios Power Supply de GVEA. “Nuestra inversión en una plataforma de automatización común nos ayuda a incorporar de manera eficiente más energía renovable y a minimizar nuestra huella de carbono”.
Con sus actualizaciones tecnológicas, “GVEA está bien posicionada para optimizar las operaciones en todo su sistema de alimentación, desde la generación hasta la medición”, expresa Bob Yeager, presidente de la unidad de negocios Power and Water Solutions de Emerson.
Además de las soluciones de red inteligente, los propietarios y operadores de parques eólicos pueden transformar digitalmente las operaciones eólicas renovables y aumentar la producción de energía anual mediante la modernización del software de optimización y control de turbinas eólicas.
Actualmente, las turbinas eólicas tienen una vida útil estimada de 20 años, más o menos, dependiendo de las fuerzas del viento que soportan. Las turbinas en ubicaciones más remotas y condiciones más adversas tienen mayores costos operativos y de mantenimiento, que pueden alcanzar hasta el 35 % de los costos anuales con el transcurso del tiempo. Y para la mayoría de los operadores actuales de energía eólica, es difícil predecir las próximas necesidades de mantenimiento porque carecen de los sistemas de automatización actuales que proporcionan información detallada para ayudar a personalizar los planes de mantenimiento específicos de la turbina.
La renovación de turbinas eólicas más antiguas con nuevas tecnologías es una opción rápida, segura y rentable para extender su vida útil, mejorar el desempeño y reducir los costos de operación y de mantenimiento. Las estrategias de renovación pueden adaptarse para enfrentar estos desafíos con diseños que varían en función de factores como el entorno circundante, las velocidades del viento, la topografía del suelo o la geografía del lecho marino. Al actualizar la tecnología y el software de las turbinas eólicas o parques eólicos, los propietarios y operadores obtienen más detalles sobre la condición del equipo y las oportunidades de optimización, lo que les permite observar más, ahorrar más y producir más. Además, al extender la vida útil de las turbinas existentes, los propietarios y operadores pueden producir más energía y obtener mayores ingresos por una parte del costo de la inversión en turbinas nuevas.
El proyecto de transformación digital de Emerson para GVEA aumentó la confiabilidad de las turbinas eólicas de Eva Creek y contribuyó a una reducción del 65 % en los costos de operación y de mantenimiento.
En muchas partes del mundo, las represas hidroeléctricas son el corazón de la comunidad, no solo por generar electricidad, sino también por proporcionar agua potable, irrigación y recreación. Según la IEA, la generación de energía hidroeléctrica sigue siendo la mayor fuente renovable de electricidad.
Algunos de estos proyectos hidroeléctricos tienen más de 100 años de antigüedad, pero pueden renovarse con sistemas para monitorizar y mejorar el control de turbinas y de estanques, la gestión energética y la protección de equipos. El resultado: menos paradas, arranques más rápidos y operaciones de la planta más eficientes.
Uno de estos grandes proyectos de modernización está en marcha en el Complejo hidroeléctrico Salto Grande, de 40 años de antigüedad, una central eléctrica de 1890 megavatios en el curso medio del río Uruguay que divide Uruguay y Argentina. En la primera fase del proyecto de 30 años, con un valor de 960 millones de dólares, está instalándose la tecnología de Emerson para mejorar el control y la monitorización de las 14 turbinas hidroeléctricas de la presa.
En todo el mundo, las plantas a base de carbón se están convirtiendo en instalaciones alimentadas con biomasa para entregar energía más limpia. La plataforma de tecnología integrada única de Emerson que controla y monitoriza todas las aplicaciones, incluidos los procesos de turbina, caldera, manipulación de combustible y balance de planta, junto con sus metodologías de Project Certainty ayuda a que estos nuevos proyectos entren en línea dentro del presupuesto y a tiempo.
Las centrales eléctricas a partir de biomasa son complejas para operar porque el contenido de humedad de los combustibles de biomasa puede variar, lo que tiene un impacto negativo en el desempeño de la planta.La tecnología Ovation de Emerson monitoriza continuamente el combustible para verificar el contenido de humedad, al ajustar el aire de combustión según sea necesario para optimizar la eficiencia de la planta y reducir los costos de mantenimiento.
Emerson ayudó a EPH Lynemouth Power a convertir su central eléctrica a base de carbón de 44 años de antigüedad en una nueva planta alimentada por desechos de madera. Cuando se completó, la planta suministró hasta 390 megavatios de electricidad de baja emisión de carbono a la red nacional.
De manera similar, el proveedor de energía francés Albioma seleccionó a Emerson para realizar la transición de su planta Bios Rouge a base de carbón a energía 100 % renovable. La revisión de la planta de 108 megavatios reducirá las emisiones de gases de efecto invernadero en aproximadamente 640 000 toneladas de CO₂ equivalente al año, lo que supone una disminución del 84 % de las emisiones directas en comparación con los niveles de funcionamiento actuales.
¿Qué nos salvará del cambio climático? Algunas personas desearían tener un superpoder o que aparezca un superhumano y nos rescate de nosotros mismos. Pero la realidad es que nos tendremos que salvar a nosotros mismos, y la mejor manera de hacerlo es comenzar inmediatamente a mejorar casi todo lo que hacemos, de a poco, para lograr los cambios que se necesitan cada día.
