¿Cómo podemos mejorar las tecnologías hidroeléctricas?

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La energía hidroeléctrica es una de las principales fuentes mundiales para la generación de energía y actualmente genera el 20% de nuestra electricidad en todo el mundo, y países como Noruega reciben el 99% de su producción de energía de la energía hidroeléctrica. Se considera la fuente de energía renovable más flexible y consistente porque tiene bajos costos operativos y de mantenimiento y, en promedio, un esquema puede durar alrededor de 80 a 100 años, con muy poco mantenimiento. La energía hidroeléctrica también dura más que los esquemas nucleares, eólicos y solares. Estas estadísticas han llevado a los gobiernos de países como Canadá, Uruguay, Indonesia y Nepal a enfatizar la necesidad de una mayor inversión en energía hidroeléctrica, para lograr un desarrollo sostenible en el Informe de estado de la  energía hidroeléctrica.  

Pero para lograr este crecimiento, la investigación y el desarrollo de la innovación es de vital importancia. Entonces, ¿qué podemos hacer para mejorar las tecnologías hidroeléctricas?  

Innovación en energía hidroeléctrica

A pesar de las impresionantes estadísticas de Noruega, sigue habiendo un amplio margen para la innovación en energía hidroeléctrica que puede mejorar y reducir aún más los costos generales para la industria energética, haciendo que esta forma de energía renovable sea más accesible. Se estima que 1.100 millones de personas en el mundo de hoy no tienen acceso a la electricidad, esto es el 14% de la población mundial. El aumento del acceso a formas limpias de energía hace una contribución crítica para lograr la  Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible , establecida por las Naciones Unidas para garantizar el acceso universal a servicios de energía asequibles, confiables, sostenibles y modernos para 2030.

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¿Qué mejoras se necesitan?

A diferencia de otras formas de energía renovable, los principios básicos de la tecnología hidroeléctrica no han cambiado en cientos de años, lo que significa que no es naturalmente una tecnología innovadora. De hecho, la energía hidroeléctrica es realmente una herramienta «antigua» con algunos registros de su uso que se remonta a más de 2000 años atrás en la antigua Grecia, donde se usaban ruedas hidráulicas para moler el trigo en harina.

Es poco probable que cambie el principio básico del agua que fluye a través de las turbinas para crear energía. Pero, en los últimos meses, ha habido un gran énfasis en la innovación en la digitalización de procesos que proporcionarán beneficios significativos a la industria de las energías renovables, como sistemas de electricidad más inteligentes, uso de drones o inteligencia artificial.

Esta es un área clave de investigación futura ya que este tipo de digitalización puede proporcionar datos más sofisticados que a su vez ayudarán a los generadores de energía a predecir mejor cómo funcionará su infraestructura con el tiempo, incluso cuando el hardware necesita mantenimiento para una operación más eficiente.

Barreras a la innovación en energía hidroeléctrica

El compromiso con la innovación estimula el éxito temprano; Sin embargo, existen algunas barreras importantes para el progreso y una de las más grandes es la financiación.

Si bien se han realizado reducciones significativas en el costo de algunas energías renovables, los costos de instalación de infraestructura de la energía hidroeléctrica no se están reduciendo, lo que dificulta el despliegue en muchos países. Los inversores requieren una mayor certeza, especialmente en los países en desarrollo, lo que significa que los fondos no siempre están disponibles.

El costo del almacenamiento de la batería también presenta una barrera. El almacenamiento de la batería puede proporcionar «energía despachable», lo que significa que se puede almacenar y entregar cuando hay demanda, en lugar de solo en el momento en que se genera. En general, los costos de las baterías están disminuyendo, pero el problema para la energía hidroeléctrica es cuánto costaría instalar baterías en los esquemas hidroeléctricos existentes.

Algunos esquemas de energía hidroeléctrica utilizan el tradicional «almacenamiento por bombeo», que es el tipo más antiguo de almacenamiento de energía a gran escala. Tiene un principio simple; Se requieren dos depósitos a diferentes altitudes y cuando se libera agua desde el depósito superior hacia el otro, se genera energía. El agua se bombea nuevamente al depósito superior y el ciclo continúa. Sin embargo, esto usa energía para crear energía, por lo que es un usuario neto de electricidad, mientras que el almacenamiento de la batería no lo es. Pero las baterías de adaptación posterior son desafiantes y costosas, y muchas compañías de energía prefieren gastar ese dinero en construir nuevos esquemas de energía hidroeléctrica.

Oportunidades de financiación en energía hidroeléctrica.

El financiamiento es un factor de vital importancia cuando se trata de desarrollar nuevas innovaciones de energía renovable, pero las oportunidades de financiamiento no siempre son fáciles de encontrar.

Un área donde actualmente hay fondos disponibles es dentro del flujo de mareas. Aquí es donde el flujo horizontal de agua en el océano, causado por la marea, hace girar las turbinas submarinas para crear energía.

También existe una tecnología de rango de marea que utiliza la diferencia de altura entre el mar y una cuenca. La cuenca generalmente está formada por una barrera a través de un estuario o bahía o por una pared de la laguna. A medida que la marea sube y baja, crea una diferencia en el nivel del agua entre el mar y la cuenca. Luego el agua fluye a través de turbinas que a su vez impulsan generadores para proporcionar electricidad renovable.

Hay mucho interés en este tipo de tecnología, lo que significa que las oportunidades de financiación pueden ser competitivas.

Una organización, llamada Ocean DEMO, abrió recientemente sus primeras aplicaciones de llamadas para que los desarrolladores de tecnología prueben sus productos en un entorno marino real en los centros de prueba de Ocean DEMO. Ofrecían paquetes de soporte que permitían a los desarrolladores probar granjas de dispositivos múltiples o dispositivos individuales que podrían ampliarse a un dispositivo múltiple en el futuro.

Está financiado por Interreg North-West Europe y es un proyecto de € 13 millones (alrededor de $ 14.4 millones). El objetivo es acelerar la innovación al proporcionar acceso a sus centros de pruebas líderes en el mundo. El proyecto es una oportunidad de crecimiento en la industria hidroeléctrica y también una oportunidad para que los desarrolladores prueben si sus productos son invertibles o no. Si tiene éxito, podría mejorar significativamente la competitividad de las tecnologías oceánicas e impulsar aún más la innovación en toda la cadena de suministro.

Otra organización que apoya la innovación es la Asociación Británica de Energía Hidroeléctrica. Son la única organización de membresía comercial no gubernamental dedicada a representar los intereses de la comunidad hidroeléctrica del Reino Unido. La energía hidroeléctrica es una de las tecnologías de energía renovable más confiables, predecibles y menos intrusivas para el medio ambiente, y la BHA se esfuerza por garantizar que todo el potencial y los beneficios económicos y comunitarios asociados se realicen plenamente.

Personas a la vanguardia de la innovación hidroeléctrica

Cuando se trata del desarrollo de una tecnología tan «antigua», la innovación puede ser difícil. Pero algunas personas están allanando el camino para un futuro más sostenible.

Recientemente, en el Congreso Mundial de Hidroelectricidad, se seleccionó a unos pocos seleccionados por estar a la vanguardia de la innovación:

• Martina Botter , estudiante de doctorado en ETH Zurich en Suiza, por proporcionar una investigación clave que creó un sistema de apoyo a la decisión para probar nuevas estrategias de operación de energía hidroeléctrica para adaptarse a un clima cambiante y tener en cuenta los contextos económicos.
• Weilia Yang , profesora asociada de investigación en la Universidad de Wuhan, por ofrecer un marco de evaluación que ilumina los puntos de carga de las unidades hidroeléctricas. Al resaltar los puntos débiles, es capaz de equilibrar la energía que recibimos de los sistemas de energía.
• Karin Seelos , vicepresidenta de generación de energía y asuntos internacionales, fue reconocida por su compromiso de larga data con la sostenibilidad de la energía hidroeléctrica, que ha tenido un gran impacto en la profesión.
• Refaat Abdel Malek , Vicepresidente de MWH Global, por sus contribuciones al desarrollo del Protocolo de Evaluación de Sostenibilidad Hidroeléctrica.
• Yan Zhiyong , presidente de Power Construction Corporation de China, fue reconocido por su contribución al desarrollo de la industria hidroeléctrica de China y por su compromiso de implementar prácticas de sostenibilidad.

La innovación es inevitable, y las tecnologías, digitales o no, progresarán con el paso del tiempo porque también lo ha hecho. Las fuentes sostenibles de energía limpia son vitales para el futuro de nuestro planeta y, con un poco de compromiso con la innovación, podemos llegar antes de lo que pensamos.