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Autoconsumo Industrial: Evolución y Perspectivas Futuras
Texto:
Ángel Carlos Bernáldez Rodríguez
Director de la Unidad de Energía de Arram Consultores
El año 2018 fue el que que marcó el comienzo del despegue del autoconsumo, tanto industrial como residencial, con la derogación del denominado “impuesto al sol”, en concreto del Artículo 17. Cargos asociados a los costes del sistema eléctrico del Real Decreto 900/2015, de 9 de octubre, por el que se regulan las condiciones administrativas, técnicas y económicas de las modalidades de suministro de energía eléctrica con autoconsumo y de producción con autoconsumo. Esta aplicación de cargos no suponía una gran penalización a la inversión, pero se convirtió en un impuesto disuasorio. A su vez, la eliminación del impuesto provocó un moderado efecto llamada. A su vez, el Acuerdo de París entra en vigor en 2016, y la presentación del Pacto Verde Europeo en 2019 motivan al sector industrial a invertir en descarbonizarse.
Dado que en ARRAM estamos muy de la mano del cliente industrial, entendíamos que sus temores están fundamentados en varios aspectos:
- El desconocimiento de este tipo de instalaciones: teniendo en cuenta que cada industria está enfocada a su producto, que tienen una dedicación total a lo “suyo”, cuando reciben la visita de un gran número de comerciales ofreciéndoles cosas tan “extrañas” como arrendamientos financieros, PPAs, paneles poli-mono-bi…, y cada uno de diferente manera o procedimiento, se produce un efecto rechazo por el que recibe esta información, que principalmente suele ser el responsable de producción de la planta.
- El temor a la ubicación en cubierta, que por muchas garantías que ofreciera la empresa instaladora, eran complicado de convencer.
- La percepción de que mi vecino “no lo ha hecho aún”. Tras la fase de “desconexión” mental del industrial ante el comercial que habla de cosas que no entiendo, y cuando dice que salva la cubierta con un seguro “infinito”, queda el argumento complicado de vencer de que “en todo el polígono industrial en el que estoy, no hay ninguna instalación…”
Hay que comprender que en el sector industrial, decisiones de este calado no son tomadas en pocas semanas. Conllevan meses de reuniones interdepartamentales hasta que se toma la decisión. Y si bien la motivación de disponer de un precio de energía asegurado para 25 años con generación renovable es una gran motivación (especialmente, como explicaré más adelante, cuando los precios de la energía son altos), la mayor motivación creo que les ha llegado a los clientes por una decisión estratégica que vienen del Presidente o del CEO, y que es la apuesta por ofrecer al mercado un producto sostenible, acorde a los nuevos tiempos donde el cliente empieza a valorar dicha aportación.
Por eso, 2018-2019 eran los años donde se “cocía” en la cocina la inversión en plantas de autoconsumo fotovoltaico en el sector industrial. 2019-2020 podrían ser los años de la fase de permisos y estudios previos a obtener las autorizaciones. Todo listo para en 2020-2021 hacer realidad la instalación.
Y además resulta que en junio 2021 se publican las ayudas al autoconsumo, con porcentajes de hasta el 50% de la inversión. Siempre he pensado que estas ayudas no eran necesarias, que el llamado efecto incentivador ya existía por sí solo en el mercado, y que la toma de decisiones, al menos en el sector industrial, no estaban basadas en una subvención.
El escenario es muy prometedor: venimos de 49MW instalados en 2016, en 2019 se instalan 388MW, en 2020 530MW más, y 2021 898MW con lo que nos situamos en 2.159MW instalados de autoconsumo industrial en total. Un incremento que atrae mucho a empresas promotoras, instaladoras y de servicios que no había años atrás.
Ocurre que en 2020 el Covid cambia el panorama mundial, se reduce la demanda energética y 2021 se resiente en el precio de la energía. El promedio del OMIE pasa de 33,96 €/MWh en 2020 a 112,93 €/MWh en 2021. Y al inicio de 2022 la guerra de Ucrania provoca una crisis energética que también complica los precios a los que la industria compra la energía, llegando a una media de 167,52 €/MWh con máximos de 700 €/MWh. Ello convierte al autoconsumo en una inversión necesaria para blindarse antes las incertidumbres del mercado energético. Prácticamente se duplica la potencia instalada en 2021, que era de 898 MW en el año, a 1.625 MW en 2022.
Fase de madurez
Finalmente, 2023 es el primer año desde 2016 en el que se aprecia una deceleración de la potencia instalada respecto al año anterior. La inflación y subida de los tipos provoca que muchas instalaciones incluso planificadas, se congelen para utilizar los recursos en otras actuaciones, por lo que pueda venir. Y los datos de 2024 también reflejarán una caída de la potencia instalada frente a 2023. Esta tendencia responde a la estabilización de un sector que ha presentado un crecimiento muy acelerado, y pasa a una fase de madurez en la que las empresas que dan servicio pasan de “despachar” clientes a buscar clientes, de enviar ofertas “estándar” a hacer ofertas personalizadas, de contratar un llave en mano a precio a contar con una ingeniería de propiedad, de ejecutar con una ingeniería básica a concretar con ingeniería de detalle.
El autoconsumo industrial continúa siendo una opción atractiva por varias razones:
- Reducción de Costos Energéticos: La posibilidad de generar su propia energía permite a las empresas reducir significativamente sus costos operativos.
- Sostenibilidad Ambiental: El autoconsumo contribuye a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero, ayudando a las empresas a cumplir con sus objetivos de sostenibilidad. La adopción de energías renovables también mejora la reputación corporativa.
- Independencia Energética: Las empresas que optan por el autoconsumo reducen su dependencia del mercado energético, lo que les proporciona una mayor estabilidad y control sobre sus costes operativos.
- Innovaciones Tecnológicas: El avance en tecnologías como son los sistemas de almacenamiento de energía, están mejorando la eficiencia y la fiabilidad del autoconsumo.
Como muestra, una gráfica donde encontramos una correlación casi perfecta entre la evolución del precio de la energía con la potencia instalada y con el ritmo de crecimiento anual.
Un camino hacia la gestionabilidad…
El Curtailment, una realidad que cada día afecta más a la generación mediante fuentes renovables, y a tener muy en cuenta en los próximos años
Texto:
Juan José García Pajuelo
Director Técnico Unidad de Energía de Arram Consultores, SL
En la actualidad, además de otras muchas cosas importantes a tener en cuenta en el apasionante mundo de la generación de energías mediante renovables, nos encontramos ante una situación en la que cada día nos deberíamos ir familiarizando más con esta palabra, “Curtailment”. Fenómeno que, en el presente año, ha sucedido o se ha aplicado en ocasiones puntuales y a lo largo de algunos meses muy concretos, pero que, en un futuro no muy lejano, si la tendencia no cambia, se llevará a cabo de manera bastante más repetitiva, con el impacto que dicha actuación conllevará en los balances y estudios financieros, así como en los periodos de amortización de las inversiones que las diferentes partes intervinientes han de tener en cuenta en el desarrollo de renovables.
Una vez dicho esto, seguramente nos estemos preguntando el porqué de este fenómeno o de qué se trata, y es algo tan sencillo como lo que ocurre, debido a que tanto el sol como el viento tienen el problema de la intermitencia. Como sabemos muy bien, no siempre luce el sol y cuando lo hace su intensidad es variable; y, de la misma forma, no siempre sopla el viento, por lo que su variabilidad también es amplia. Esto motiva a que haya momentos en los que se produce más energía de la que es demandada (exceso de sol y/o de viento), y este desajuste entre producción y demanda, provoca el denominado “Curtailment”, es decir, que haya un exceso de electricidad de origen fotovoltaico y/o eólico que no se aprovecha, situación que es ineficiente y constituye una contradicción con el objetivo de generación eléctrica sostenible.
Dicho suceso, obliga al operador de red, velando siempre por la estabilidad del sistema nacional de distribución y transporte de energía, a tener que compensar dicho desfase, llevando a cabo a través de los centros de control, una reducción o limitación de la inyección de potencia mediante una consigna a las diferentes plantas de energía renovables, generalmente centrándose en solares fotovoltaicas y eólicas, con un punto de conexión a lo largo de su red.
No obstante, aunque la palabra y su definición sea fácil de explicar o sintetizar, no lo es tanto el motivo del porqué sucede, así como las repercusiones que tiene y sobre todo las posibles soluciones futuras que puedan posibilitar la reducción de este acontecimiento al máximo y es en eso, es en lo que nos vamos a centrar a continuación.
¿A qué se debe y cuál es la repercusión que tiene?
Si tiramos de hemeroteca y observamos los datos ofrecidos por el operador del sistema para este mes pasado de noviembre, nos encontramos con una distribución de potencia instalada en el que como vemos, la suma de energía entre eólica y fotovoltaica asciende a un 43,84% con respecto al resto.
POTENCIA INSTALADA SEGÚN TECNOLOGÍA DE GENERACIÓN
Extrapolando los datos de la misma fuente a lo que ocurría a lo largo de un día, y si en concreto “centramos el tiro” en analizar la generación de energías renovables, nos damos cuenta de lo anteriormente expuesto, y es que la generación, sobre todo de fotovoltaica, se centra en las horas centrales del día donde la demanda no está en su pleno apogeo.
PERFIL DIARIO DE GENERACIÓN EÓLICA Y FOTOVOLTAICA (MW)
PERFIL DE DEMANDA DIARIO
La curva de pato
Esto se hace más clarividente, cuando a “golpe de vista” se nos muestra el perfil de energía acumulada a lo largo de un día, donde se puede percibir el desequilibrio de tiempo entre la demanda máxima y la producción de energía renovable, debido a que, la demanda máxima se produce después de la puesta del sol, cuando la energía solar ya no está disponible.
Este efecto es particularmente más relevante en esos lugares donde se ha instalado una cantidad sustancial de energía eléctrica solar, ya que la cantidad de energía que debe generarse a partir de fuentes distintas a la energía solar o eólica, muestra un rápido aumento alrededor de la puesta del sol y los picos en las horas de la tarde, produciendo un gráfico que se asemeja a la silueta de un pato, de ahí su nombre.
PERFIL DE GENERACIÓN ACUMULADA (MW)
El gran aumento en la generación de instalaciones fotovoltaicas, ha incrementado la oferta y provocado una disminución en los precios. Sin embargo, esto supone una dificultad añadida para el operador del sistema eléctrico (Red Eléctrica), quien debe conseguir y vigilar el equilibrio entre la oferta y la demanda, viéndose obligado en ocasiones a ordenar la parada o reducción (Curtailment) de la generación en determinadas instalaciones renovables. No debe extrañarnos ver a veces que no giran las palas de los aerogeneradores aún en días con suficiente viento o que las instalaciones fotovoltaicas tengan ordenes de parada, pudiendo estar, por las condiciones climatológicas, a pleno rendimiento.
Conclusiones y lecciones aprendidas…
Nos encontramos ante un paradigma futuro con bastante incertidumbre, con una generación fotovoltaica y eólica pura (con conexión directa a red) que en los últimos años ha crecido de manera exponencial y con una tendencia al alza, que tarde o temprano y debido al auxilio que la red de distribución y transporte actual nos está pidiendo, ha de cambiar.
ANÁLISIS DE LA CURVA DE LA DEMANDA ACUMULADA (USO ALMACENAMIENTO)
¿No creéis que es el momento de analizar el mercado que tenemos delante de nuestros ojos? ¿No pensáis que es ahora cuando se ha de regular el mercado del almacenamiento, con unos precios que no “maten” su rentabilidad y usar esta herramienta como manera de aplanar la curva de demanda frente a la de generación? ¿No consideráis que es hora de pararnos un poco a pensar y observar la gráfica anterior, y plantearnos mediante el uso del almacenamiento y/o hibridación, dar una vuelta a la curva de generación acumulada y tener un defecto de generación en horas centrales (almacenando energía) y un aumento en horas de demanda punta (inyectándola)? ¿Es el momento quizás de hibridar y aprovechar esa energía que debido al “Curtailment” estamos desaprovechando?
Desde Arram Consultores, pensamos que sí, y por lo tanto os invitamos a dar una pensada juntos de la situación y propongamos soluciones hacia una red mucho más gestionable…
La curva de pato representa un desafío en la gestión de la oferta y la demanda de energía eléctrica en presencia de una creciente participación de la generación renovable intermitente. Sin embargo, con soluciones adecuadas, es posible mitigar sus efectos y avanzar hacia una matriz energética más sostenible y eficiente. El almacenamiento de energía, la flexibilidad en la demanda, la mejora de la infraestructura eléctrica y la diversificación de la matriz energética son estrategias clave para abordar este desafío futuro.
¿Te subes al carro?
Ángel Luis Arce Pardo (Arram Consultores): “El eCombustible es una nueva manera de mover el mundo”
Entrevista con
Ángel Luis Arce Pardo
CEO de Arram Consultores
¿Qué es el eCombustible?
Es un gas sustitutivo del Gas Natural, una energía totalmente nueva, eficiente, sostenible y respetuosa con el medio ambiente, se trata de un nuevo combustible a base de agua con un alto poder calorífico y 100% libre de emisiones de carbono.
¿Cuáles son las características del eCombustible?
Son variables y por ello pueden ser configuradas para que el eCombustible pueda ser empleado en los equipos existentes sin necesidad de modificaciones de las instalaciones del cliente y al no necesitar ser transportado largas distancias permite reducir las emisiones de carbono asociadas al ciclo de vida de los combustibles convencionales.
¿Cómo es el proceso para la generación del eCombustible?
Se trata de un proceso patentado de electrolisis mejorada (mucho más eficiente que el convencional) por el cual se puede generar un gas de síntesis a partir del agua. Mediante el uso de la energía eléctrica la molécula de agua se consigue descomponer en Hidrógeno y Oxígeno.
Esta tarea se lleva a cabo en un Skid con 36 celdas las cuales son alimentadas con impulsos especiales que reducen significativamente el consumo de energía. El Hidrógeno pasa a través de un reactor magnético que modifica las características de la molécula. Posteriormente se almacena (mínimamente) por separado el Hidrógeno y el Oxígeno listos para su uso. La unión nuevamente de ese Hidrógeno y ese Oxígeno en el quemador es lo que forma la molécula de eCombustible.
En la combustión únicamente se libera vapor de agua eliminando totalmente las emisiones de carbono y por su eficiencia puede reemplazar el 100% de combustibles fósiles tradicionales. Representa una transformación histórica en el proceso de las energías térmicas.
¿Cuál sería la diferencia entre el Hidrógeno convencional y el eCombustible?
La principal diferencia sería que a la tecnología para la obtención del Hidrógeno convencional le faltarían entre 8 y 10 años para ser competitiva en el mercado y la de eCombustible es una realidad. El precio actual del Hidrógeno convencional podría rondar los 200 €/MW y en el caso del eCombustible estaríamos muy por debajo de una cuarta parte de ese precio.
¿Se pueden considerar instalaciones de riesgo para los usuarios?
Se trabaja a muy bajas presiones en todo el proceso (máximo 100 psi), por lo que se minimiza el riesgo (la peligrosidad del Hidrógeno es cuando se comprime a altas presiones para licuarlo, almacenarlo y transportarlo). En nuestro caso se consume en la planta de fabricación todo el eCombustible lo que se produce de manera directa y continua.
¿Cuáles serían las virtudes del eCombustible?
Las virtudes son las siguientes: gas modulable (se puede setear el gas para que se adapte a las características técnicas de la aplicación en concreto), el subproducto que se genera es vapor de agua (se reduce a cero las emisiones de CO2), puede reemplazar al 100% a cualquier combustible fósil, y todo ello se hace de manera eficiente en términos económicos pudiendo competir sin problema con los combustibles fósiles.
Me gustaría dar un dato relevante: con el agua de una botella se puede producir la energía que consume el ser humano en un día y al mismo tiempo se emite tanto oxígeno como un árbol. Esta tecnología está certificada por líder mundiales en ingeniería.
¿Quiénes son los posibles consumidores del eCombustible?
Principalmente todas aquellas empresas consumidoras intensivas de gas natural, como pueden ser las industrias cerámicas, vidrieras, mineras, metalúrgicas, etc. Todas ellas podrían obtener la independencia del gas (actualmente procedente de Rusia o Argelia), con todo lo que ello significaría. Lamentablemente ha sido la guerra de Ucrania la que nos ha hecho ver la excesiva dependencia que tenemos en la Unión Europea de estos países.
Estas empresas, con la implantación de esta tecnología, podrán eliminar en su totalidad el pago de los derechos de emisiones de CO2 a la atmósfera, aumentando así su competitividad.
¿Existen empresas en el mundo que tengan implantada esta tecnología?
Hasta ahora se habían realizado varias pruebas piloto en diversas instalaciones de Latinoamérica fundamentalmente (Brasil, Perú o Colombia), pero la primera planta que se monta en un proceso industrial es en la Planta de Arcillas Atomizadas en la localidad de Onda (Castellón), perteneciente al Grupo Pamesa. Fernando Roig, su CEO, ha decidido abanderar esta tecnología con esta primera planta de 8 MW, teniendo previsto llegar hasta los 800 MW en las instalaciones de su grupo empresarial. Además de Pamesa, ya se está trabajando con algunas compañías mineras en diferentes partes del mundo.
¿Qué inversión requiere una instalación de eCombustible?
Podemos hablar de un ratio medio de alrededor de 800-900.000 €/MW. Esta inversión garantiza una importante reducción del gasto energético. Como dato, en el caso de Pamesa en el año 2022, el 30% de su facturación se destinó al pago del Gas Natural.
¿Qué papel juega Arram en todo este proceso del eCombustible?
Somos la ingeniería elegida por eCombustible para acompañarlos en su proceso de expansión por la Unión Europea, encargándonos de la realización de los proyectos técnicos, de las autorizaciones administrativas, de la implantación de la tecnología, búsqueda de los proveedores y supervisión y control de la ejecución de las instalaciones. Para ARRAM es un orgullo ser un eslabón de esta cadena que puede contribuir a la sostenibilidad del planeta.
¿Cómo ha llegado eCombustible hasta Arram?
Somos una Ingeniería de referencia en el sector de las energías renovables en España, desde el año 2004, habiendo apostado por la formación de nuestro personal técnico en la innovación. Ello nos permite estar en contacto con los principales agentes mundiales ya que España es líder en el sector.
Se habla mucho de las energías renovables y quizá se monopolice en exceso con las instalaciones fotovoltaicas o eólicas, ¿es comparable eCombustible con estas tecnologías?
Se considera una buena planta eólica la que consigue 3.000 h de funcionamiento anual, y 2.500 h para la fotovoltaica, en nuestro caso podemos hablar de 8.760 h/año, lo que convierte a esta tecnología en enormemente competitiva.
En este momento se están realizando las pruebas para la aplicación del eCombustible en turbinas de cogeneración, cuando estas finalicen habremos dado un gran paso en la generación de la energía eléctrica de manera sostenible.
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