Las energías renovables son cada vez más la respuesta a la descarbonización. La electrificación, combinada con tecnologías como la hibridación, la integración y, por supuesto, el hidrógeno son palabras clave para lograr la neutralidad en carbono.

La Unión Europea está comprometida con la neutralidad de carbono para 2050, contribuyendo así a los objetivos globales y europeos asumidos en el Acuerdo de París. Cada estado miembro presentó su estrategia para cumplir estos objetivos y Portugal no fue la excepción, con una política energética ambiciosa y un largo camino por recorrer. EDP, por otro lado, fue aún más lejos: se comprometió a ser 100% verde para 2030, asumiendo el liderazgo de la transición energética.

Una transición enérgica que ya está en marcha, pero ahora es el momento de acelerarla. Este es quizás el mayor desafío que han asumido los países europeos, un objetivo común al resto del mundo, que entrega la supervivencia del planeta, al menos tal y como lo conocemos, a la luz de este Acuerdo de París. La descarbonización es necesaria, pero también muy desafiante. El sector energético puede ser una de las claves para conseguir estos objetivos. ¿Pero como?

Electrificar es una forma

La estrategia medioambiental depende mucho del sector energético en estos momentos, principalmente del sector eléctrico. “El mismo sector que, muy recientemente, fue muy penalizado desde el punto de vista de la reputación, por ser efectivamente responsable por las emisiones de gases de efecto invernadero, pero sin una gran alternativa de transición”, destaca Sara Goulart, responsable del área de Medio Ambiente y Clima en EDP, en el Departamento de Sostenibilidad, en una entrevista sobre cambio climático que se puede ver aquí. “Y es muy interesante ver que hoy es un sector que, de repente, es capaz de ser una solución, no solo para nosotros, los consumidores domésticos, sino para muchos otros sectores que no lograban descarbonizar, que aún no habían encontrado la forma de hacerlo”. Ejemplos de estos sectores son el transporte, la construcción, el sector comercial, que se puede descarbonizar por completo, y una parte importante de la industria”. Todo ello, debido al importante papel, siempre creciente, que han jugado las energías renovables.

Algunas fuentes de energías renovables son, incluso hoy, más económicas que los combustibles fósiles. En el plazo inmediato, es necesario aumentar exponencialmente la energía solar, eólica y otras fuentes de energía limpia, minimizando el uso de combustibles fósiles en esta transición energética. Pero esto requiere más acciones legislativas, programas para incentivar proyectos de electrificación y también más regulaciones, para eliminar los combustibles fósiles de esta ecuación.

En el plazo inmediato, podrían comenzar cambios en el sector del transporte, con la expansión de los vehículos eléctricos. También en el sector de la edificación y la industria, el uso de paneles fotovoltaicos, bombas de calor y sistemas de calefacción eléctrica son pasos firmes hacia la electrificación, sectores que Sara Goulart calificó como los más susceptibles a la descarbonización inmediata.

Con todo, según el informe Sector Coupling in Europe: Power-ring Decarbonization, la electrificación de estos tres sectores puede reducir las emisiones de dióxido de carbono (CO2) hasta en un 60%, entre 2020 y 2050. Esta revolución podría suceder con otra adición extremadamente importante, el llamado hidrógeno verde (enlace al artículo sobre hidrógeno), producido por electrólisis utilizando energías renovables. Reconociendo hoy que la electrificación por sí sola no puede responder a todo el consumo existente, será necesario integrar el hidrógeno en esta estrategia. De hecho, el hidrógeno puede desempeñar un papel clave en la descarbonización de muchos sectores. Como plantea João Nicolau, director de proyectos de Hidrógeno de EDP, “El H2 y la electricidad, más que competidores directos, tenderán a ser complementarios en el futuro, por sus distintas características y aplicaciones”. 

La energía eólica figura en la agenda

La inversión en energías renovables en los últimos años ha permitido al sector energético buscar soluciones más eficientes, económicas y fiables. Y aquí, la energía eólica fue la que más creció, no solo cuantitativamente, sino también cualitativamente. Además de haber alcanzado, en las últimas dos décadas, los 370 GW de producción mundial acumulada, la energía eólica es hoy mucho más tecnológica. Supo seguir la evolución de la tecnología para producir más y a menor coste, pero también de forma más eficiente y sostenible. 

La producción de electricidad a partir de la fuerza del viento ha crecido no solo en tierra, sino también en el mar (offshore), donde ha tenido un crecimiento exponencial en el sector energético: alrededor del 30% al año en la última década. Los costos asignados a esta forma de energía, así como a todas las energías renovables en general, han disminuido drásticamente, colocándolas en un nivel más competitivo y accesible.

Así, al mismo tiempo que se siguen instalando parques eólicos en tierra, se desarrolla cada vez más la tecnología que permite instalarlos en el mar. ¿Por qué y qué ventajas aporta? El primer beneficio es que en el mar es posible tener unidades mucho más grandes, mientras que en tierra hay una limitación muy importante: el tamaño de las palas, con acceso condicionado por equipo pesado al sitio de instalación. En tierra, hablamos de turbinas con una potencia máxima de 4-5 MW. Mientras que para offshore ya hay turbinas de 12 MW y planes para turbinas de potencia de 15 MW, comienza explicando Miguel Marques, líder del área de desarrollo de negocio de NEW. 

Al mismo tiempo, el viento en el mar es más estable, ya que no hay ruido en las inmediaciones de su paso. El viento se deteriora al pasar sobre edificios, árboles y otros obstáculos, perturbaciones que no existen en el mar. “En total, haciendo los cálculos, la eólica marina sigue siendo más cara, porque en el mar todo sale más caro, ya sean los medios marítimos, el mantenimiento - lo que requiere la creación de nuevas tecnologías para hacerse de forma remota, a través de soluciones robots - pero en términos de rentabilidad, el offshore es cada vez más interesante en comparación con la eólica terrestre”, asume el especialista de EDP NEW.

Se trata de una tecnología presente, sobre todo, en el Mar del Norte, cuya zona costera permite instalar aerogeneradores en el fondo marino, ya que la profundidad del agua no supera los 40 metros. En la costa atlántica, la profundidad es del orden de los cientos de metros, lo que no permite invertir en esta forma de energía eólica. Para superar esta dificultad, apostó por la energía eólica flotante. WindFloat fue la forma innovadora que encontró EDP para permitir la explotación del potencial eólico en el mar, a profundidades (mucho) superiores a los 40 metros. A través de una plataforma flotante que soporta aerogeneradores de múltiples MW en aplicaciones marinas, WindFloat ya es una historia de éxito, encontrándose en geografías específicas, como Portugal, pero también en la costa este de Estados Unidos o en los mercados asiáticos en Japón y Corea. “Al centralizar nuevamente la tecnología aquí, lo que buscamos ahora son interesantes soluciones innovadoras para la eólica marina flotante, para que podamos demostrar que son posibles soluciones de futuro”, continúa Miguel Marques.

Hibridación: otra tendencia actual

En la transición energética y en el papel que juegan las energías renovables en la consecución de la neutralidad en carbono, es en la diversidad donde encontramos el equilibrio para las soluciones más viables y eficientes. El término "hibridar", que busca esa misma diversidad en el sector energético, nunca ha tenido tanto sentido en la actualidad, en la complementariedad de diversas fuentes de energía renovable, sobre todo, solar y eólica. Es decir, si en un día soleado y menos ventoso aprovechamos al máximo los paneles fotovoltaicos, no ocurre lo mismo en un día lluvioso, ventoso o nublado: en un día como este, ya podemos aprovechar al máximo el viento. 

En esta suma, solar + viento, encontramos el resultado de la hibridación. Pero hay otras energías renovables que se pueden combinar, como la hídrica + eólica, por ejemplo, siempre y cuando se maximice la potencia instantánea total entregada a la red. Dependiendo de las condiciones climáticas y las posibilidades de una región, es posible instalar y combinar las mejores renovables para obtener el mejor rendimiento de allí.

Este es el concepto de paneles fotovoltaicos en el mar - en mares de agua controlada, como lagos y embalses y no en mar abierto, sujeto a la climatología de los océanos -, que dio lugar a la nueva planta fotovoltaica flotante en Alto Rabagão o en Alqueva. “Este va a ser un sistema con varias tecnologías de generación diferentes, en el que el principal desafío es operarlas juntas e "hibridarlas"”, destaca Miguel Marques. En otras palabras, es un sistema que prevé la combinación de energía de diversas fuentes renovables con electricidad de plantas convencionales.

¿Pero como? Mediante la integración de paneles solares en el ecosistema de la central hidroeléctrica de Alqueva, a la que se suma una unidad de almacenamiento electroquímico. La idea es que este sistema funcione como si fuera una sola planta, maximizando la producción. Todas estas unidades están descarbonizadas y aquí el objetivo es optimizar los recursos, aprovechando al máximo la producción generada por los paneles fotovoltaicos, almacenándola si es necesario, y aprovechando también el agua que hay en el depósito para el mejor aprovechamiento posible para dar impulso a la planta”, dice el especialista de EDP NEW. En otras palabras, que hacer y como explorar las complementariedades en la energía eólica (ya que la velocidad del viento es mayor por la noche, mientras que la solar fotovoltaica solo produce durante el día), “este es un trabajo que EDP ha estado explorando”, subraya Miguel Marques. 

En plantas equipadas con máquinas reversibles, aún es posible utilizar el exceso de energía mediante de bombeo. Es decir, la energía que no utilizan los consumidores se utiliza para mover las turbinas en sentido contrario y así rellenar el depósito de agua, que se almacenará hasta que se produzca un nuevo aumento del consumo eléctrico. En la Península Ibérica, EDP ya utiliza este recurso en más del 40% de las presas.

EDP y renovables

En este campo, Portugal es incluso uno de los países que logra aprovechar la ventaja, ya que tiene una paleta de energías renovables que otros no tienen y, con eso, puede acelerar la electrificación de la economía. Pero hay otras geografías que están bien ubicadas para lograr este fin. También Brasil, donde EDPR opera desde 2009, se prepara para construir hasta 2023 ocho complejos eólicos y solares más, ya con un altísimo porcentaje de energías renovables, en los que destaca la hidroeléctrica. Estados Unidos, mercado que EDPR empezó a explorar en 2007, ya es el principal mercado en términos de capacidad instalada y producción eólica, en línea con el nuevo compromiso de Joe Biden. Además, en toda Europa donde EDPR está presente, como España, Francia, Bélgica, Grecia, Hungría, Italia, Polonia, Rumanía o el Reino Unido, ha obtenido beneficios notables en términos de energías renovables. Cabe destacar también que los países europeos se encuentran en la mejor posición para lograr el objetivo de la neutralidad de carbono, ocupando los primeros lugares en el ranking de países menos contaminantes.