Novel architectures and operation modes of distribution network to increase DG integration
La apertura del mercado energético, el deseo de preservar el medioambiente y la reducción de reservas de energía fósil ha llevado a usar cada vez más fuentes renovables, distribuidas y locales, tales como la eólica y la fotovoltaica. Las unidades generadoras de tales tipos de energía están conectadas en su mayoría a las redes de distribución. Con el aumento de la velocidad de penetración de estas instalaciones, es posible que se necesite el desarrollo de la operación y planeación tradicionales de las redes pertinentes.Para enfrentar esta situación y ofrecer capacidades de red aumentadas para soportar estas nuevas tecnologías, la red de distribución debe transformarse en una flexible e inteligente. Para lograr estos objetivos, se deben considerar dos vías de investigación: las nuevas arquitecturas y el desarrollo de sistemas empotrados inteligentes. En este artículo se discuten dichas nuevas arquitecturas, especialmente redes de distribución parcialmente interconectadas (partially meshed distribution networks).
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Development of a concept for the autartik energy and water supply of a housing estate in an area with high average solar irradiation
Este proyecto tiene como finalidad satisfacer las necesidades de agua y energía en una zona urbanizada en la sureña ciudad marroquí de Dahka. Se trata de una zona residencial destinada a cinco mil familias que vivirán allí durante todo el año. Las necesidades de agua y electricidad de dicha población se verán cubiertas. La demanda eléctrica se corresponde con los niveles estándar de los países desarrollados y la de agua incluye consumo humano básico, jardines y ocio (por ejemplo, piscinas). Dichas necesidades de agua se deben cubrir por medio del líquido obtenido mediante una planta desaladora.El uso de energías renovables, energía solar en este caso, no solo persigue alcanzar un sistema autárquico, independiente de fuentes externas de energía convencionales (como por ejemplo combustibles fósiles) sino que también ofrece una alternativa positiva en un contexto medioambiental (sistema de emisión cero) además de ofrecer un desarrollo global más sostenible. Estos sistemas se ciñen a las restricciones del protocolo de Kyoto gracias a las emisiones virtualmente nulas generadas en el proceso.A la hora de elegir el sistema concreto que se desea implementar para cubrir las necesidades arriba mencionadas, se analizaron varias posibilidades tecnológicas para poder seleccionar el modelo que mejor se ajuste. Los aspectos económicos solo se contemplaron a grosso modo, en una escala más general; el proyecto se centró más en el campo técnico. Una vez se eligió el modelo a desarrollar, se procedió con su modelado empleando el programa informático TRNSYS, el cual desarrolla modelos transitorios con una estructura modular; reconoce un lenguaje de descripción en el que el usuario especifica los componentes que constituyen el sistema y la manera en la que están interconectados.Este proyecto está compuesto por dos partes:ResumenProyecto completo.
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Factors influencing the societal acceptance of new, renewable and energy efficiency technologies , meta-analysis of recent europeans projects
Cuando se habla de transferencia de tecnología, suele pensarse a menudo desde el contexto de países ?más o menos? desarrollados. Sin embargo, este problema es más general y complejo, ya que se relaciona con el arraigamiento social y cultural de las tecnologías. Aprender de experimentos locales es crucial para el desarrollo tecnológico, aunque la transferencia de estas experiencias locales de un sitio a otro no está exenta de dificultades. Las tecnologías de energías renovables son ejemplos relevantes de ello. Este documento aborda las condiciones para una introducción exitosa de los proyectos de tecnologías de energías sostenibles en distintos contextos geográficos, institucionales y culturales.El propósito es identificar factores contextuales y relacionados con procesos que influyen en el nivel de la aceptación social y el éxito tecno-económico logrado por los proyectos energéticos que lleven a la mitigación del cambio climático (energía renovable, eficiencia energética y tecnologías avanzadas). Aunque el enfoque del documento se orienta hacia el éxito de proyectos individuales, también se consideran las ?lecciones aprendidas? de la difusión de estos en el contexto más amplio de planeación energética. En las conclusiones se identifican los retos fundamentales para gestores de proyectos y responsables políticos.
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Implicaciones ambientales de las tecnologías de energía renovable
Las tecnologías de energía renovable, tales como la eólica, la solar y la biomasa, hacen un uso del suelo más intenso que las de combustibles fósiles tradicionales y, geográficamente, sus implicaciones ambientales son más heterogéneas, por lo que presentan un gran desafío para las técnicas de evaluación de su ciclo de vida.Este trabajo presenta los resultados de una investigación bibliográfica alrededor de los siguientes temas: 1) cambios en el uso del suelo debido a la mayor producción de energía renovable; 2) impactos del uso de suelo; 3) variabilidad geográfica en el inventario de datos; y 4) efectos de la distribución de energía. Además, se revisa el grado de investigación que actualmente se aplica acerca de las tecnologías de energía renovable en campos como el eólico, el solar y la bioenergía y en la evaluación del ciclo de vida en general.
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An assessment of solar energy conversion technologies and research opportunities
El uso actual de la energía solar representa menos de 1% de la producción total de electricidad a partir de fuentes renovables. Aunque el despliegue de los sistemas fotovoltaicos ha aumentado en los últimos años, las tecnologías solares aún sufren de algunos inconvenientes que les restan competitividad en un mercado energético dominado por los combustibles fósiles (alto costo de capital, eficiencia de conversión modesta e intermitencia). Desde el punto de vista científico y técnico, el desarrollo de nuevas tecnologías con altas eficiencias de conversión y bajos costos de producción son exigencias clave para permitir el despliegue a gran escala de la energía solar.En este documento se sintetiza el estado del arte de la investigación en algunas tecnologías solares maduras y emergentes con alto potencial para la producción de energía a gran escala e identifica tópicos de investigación fundamentales para mejorar su desempeño, confiabilidad y competitividad.
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Technology roadmap , concentrating solar power
La tecnología emergente conocida como energía solar concentrada (concentrating solar power, CSP) parecer ser muy prometedora para países con luz solar plena y cielos limpios. Su generación eléctrica se ajusta bien con la demanda diaria oscilante para electricidad en lugares con un uso extendido de sistemas de aire acondicionado.Siendo respaldada por instalaciones de almacenamiento térmico y combustible, ofrece electricidad que puede distribuirse cuando se requiera. Dentro de una o dos décadas, estaría en capacidad de competir con plantas de carbón emisoras de altos niveles de CO2. Las regiones más soleadas, tales como el norte de África, estarían en la capacidad de exportar excedentes de electricidad solar a regiones colindantes como Europa hambrientas de demanda de electricidad generada a partir de fuentes renovables.Este documento identifica metas e hitos tecnológicos, económicos y políticos necesarios para apoyar la investigación y despliegue de CSP, así como la investigación avanzada en combustibles solares concentrados (concentrating solar fuels, CSF). Asimismo, establece la necesidad de los gobiernos de implementar políticas fuertes y balanceadas que favorezcan un progreso tecnológico rápidos, reducciones en costos y fabricación industrial expandida de equipos CSP para permitir un despliegue masivo.
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Technology roadmap , solar photovoltaic energy
Aunque el uso actual de la energía solar fotovoltaica es pequeño, el futuro es prometedor para esta fuente. La capacidad fotovoltaica global ha sido incrementada en una tasa de crecimiento anual promedio de más de 40% desde el año 2000, teniendo un significativo potencial de aumento a largo plazo para las próximas décadas.Según lo previsto por este documento, para 2050 la energía fotovoltaica proporcionará 11% de la producción global de electricidad (4500 TWh por año), correspondiente a 3000 GW de capacidad instalada acumulada. Además de contribuir con reducciones significativas de gases invernadero, este nivel de energía fotovoltaica generará beneficios sustanciales en términos de seguridad energética y desarrollo socio-económico. Asimismo, esta hoja de ruta identifica metas tecnológicas que deben tener en cuenta las partes interesadas para permitir la expansión más rentable de la energía fotovoltaica.
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Can nanotechnology and solar energy solve the global energy crisis?
La introducción de nanomateriales en la industria solar tendrá efectos sorprendentes, aunque ya se han empleado esas tecnologías para aumentar la eficiencia de los páneles solares y disminuir los costos. Si los avances tecnológicos continuan su curso y si se utilizan estos nanomateriales en todos los productos solares, la energía solar podría convertirse en la más barata de las fuentes disponibles, inclusive por encima del carbón y del petróleo.La nanotecnología se está utilizando en varias formas. La compañía Nanosolar ha creado un panel que emplea una nanocubierta que aumenta su área de superficie, de forma similar al efecto que ocasionan las nanofibras. Los fotoánodos de titanio nanotubulares (nanotubular titania photoanodes) pueden incrementar la absorción de la luz y disminuir las impurezas de la superficie de los páneles solares.Los investigadores del Rensselaer Polytechnic Institute han inventado una nanotecnología que, además de aumentar la absorción de superficie, rastrea al sol para obtener la luz máxima de manera constante. Asimismo, los puntos cuánticos (quantum dots) han sido empleados experimentalmente para aumentar la eficiencia.
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Can nanotechnology and solar energy solve the global energy crisis?
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A review of solar energy markets , economics and policies
La energía solar ha experimentado un crecimiento fenomenal en años recientes debido tanto a las mejoras tecnológicas por la reducción de costos como a las políticas gubernamentales que apoyan el uso y el desarrollo de fuentes renovables. Este documento analiza los aspectos técnicos, económicos y políticos del desarrollo y el despliegue de la energía solar. Mientras el costo de la energía solar ha disminuido en los últimos años, aún es alto comparado con el de las energías convencionales.Al igual que otras fuentes de energía renovables, la energía solar se beneficia de incentivos y mandatos fiscales y normativos establecidos en varios países, que incluyen exenciones de impuestos, tarifas reguladas (feed-in-tariff), tasas de interés preferenciales, estándares para portafolio de renovables (renewable portfolio standards) y programas voluntarios de energía verde. La expansión potencial de mercados de créditos de carbono también proporcionarían incentivos para el despliegue de la energía solar; no obstante, es limitada la escala de dichos incentivos brindada por los instrumentos existentes, tales como el mecanismo de desarrollo limpio del Protocolo de Kioto.
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Energía solar fotovoltaica, competitividad, evaluación económica, comparativa y modelos
El propósito de esta investigación fue evaluar los límites a mediano y largo plazo de la competitividad económica de la energía solar fotovoltaica en España (en particular) y en el mundo (en general) estudiando el nivel de evolución que debe tener esta forma de producción de energía para llegar a ser competitiva con el resto de fuentes tradicionales y otras emergentes en crecimiento. Para ello, se desarrolló una metodología basada en escenarios fotovoltaicos que faciliten su cálculo en función de las diferentes hipótesis realizadas; dicha metodología tuvo en cuenta la regulación estatal española.Se llevó a cabo una revisión actualizada de la literatura existente relacionada con la evaluación económica de escenarios fotovoltaicos con el fin de vislumbrar la forma en que la energía fotovoltaica pudiera proporcionar una parte significativa de la energía eléctrica con un alto grado de acoplamiento con la demanda, evitando en general la necesidad de almacenar la energía generada; se considera todo ello dentro de una previsible reducción de precios que haría competitiva la energía fotovoltaica en el mediano plazo con respecto al resto de tecnologías de generación y con un impacto medioambiental mucho más reducido.
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Energía solar fotovoltaica, competitividad, evaluación económica, comparativa y modelos