Shock to the Future: el poder transformador de la electrificación en EE. UU.

Puede sonar como la última palabra de moda en el sector, pero la electrificación tiene mucho más detrás de lo que parece a simple vista.

En esencia, la electrificación es la clave de la transformación energética. Mientras Estados Unidos lidia con la preocupación por el calentamiento global y unas redes eléctricas envejecidas, también puede impulsar una nueva generación de energía limpia.

Pero ¿qué es la electrificación, y por qué genera tanto entusiasmo?

Entonces, ¿qué es la electrificación?

El concepto que hay detrás de la electrificación es sencillo: convertir en eléctrico lo que no lo era.

Desde hornos y sistemas de calefacción hasta coches y cortacéspedes, cada vez más productos pasan de funcionar con gas a funcionar con electricidad. Incluso la producción energética de nuestro país está desplazándose poco a poco hacia fuentes más limpias.

Varios sectores están liderando este gran cambio eléctrico, entre ellos el transporte, la agricultura, la industria y la construcción. Abandonar los combustibles fósiles llevará tiempo, pero la electrificación puede hacer nuestra vida más fácil, segura y eficiente.

¿Cómo nos afecta?

La electrificación suena fantástica a primera vista, pero ¿cómo afecta a nuestras industrias, lugares de trabajo y hogares?

Para las compañías eléctricas, supone desarrollar más formas de integrar la energía solar, eólica e hidráulica en la red de manera más eficiente. Según la Administración de Información Energética (EIA), aproximadamente el 60 % de nuestra generación eléctrica procede de combustibles fósiles, incluidos el gas natural y el carbón. Solo el 21 % de nuestra energía procede de fuentes renovables como la solar, la hidráulica y la eólica.

A medida que las fuentes de energía renovable entran en funcionamiento, corresponde a las compañías eléctricas conectarlas a la red. Con el tiempo, podríamos depender menos del petróleo y el gas natural para generar electricidad, reduciendo así la contaminación del aire y las emisiones de gases de efecto invernadero.

Empresas

¿Cómo es una empresa electrificada?

Las compañías pueden incorporar más maquinaria eléctrica, limitando así los gases de efecto invernadero y los contaminantes. También pueden ahorrar dinero al cambiar a sistemas eléctricos, como bombas de calor, carretillas elevadoras y flotas de vehículos. Esto mejorará la huella de carbono de nuestro país y nos acercará un paso más a nuestros objetivos de neutralidad de carbono.

El resultado es un entorno más seguro, con menor exposición a humos tóxicos, riesgos de incendio y un ahorro de costes.

Hogares

Los propietarios de viviendas también desempeñan un papel fundamental en la electrificación. Algunas personas pueden estar dispuestas a comprar un vehículo eléctrico (VE) o una placa de inducción para sustituir productos que funcionan con combustibles fósiles. Otras pueden generar su propia electricidad mediante sistemas de energía solar instalados en el tejado o en el jardín.

Comprar productos de alimentación eléctrica reduce los gases de efecto invernadero y, con el tiempo, ahorra dinero a los propietarios de viviendas. Sí, los vehículos eléctricos y los paneles solares son caros de comprar, pero resultan más rentables de utilizar a lo largo de su vida útil.

Sea cual sea el camino que sigan las empresas, las compañías eléctricas y los particulares, el objetivo no cambia. El país debe adaptar su consumo energético a la situación actual, y eso es precisamente lo que logra la electrificación.

A medida que la gente encuentra formas de desvincularse del petróleo y el gas y hacer frente al cambio climático, la electrificación se convierte en una profecía que se cumple a sí misma.

¿Qué está haciendo EE. UU. para fomentar la electrificación?

El objetivo de la electrificación no es obligar a nadie a renunciar a su cocina de gas o a comprar un coche eléctrico. En todo caso, es solo un paso más hacia la mejora de la red eléctrica y la reducción de las emisiones de carbono.

Hasta ahora, el movimiento ha logrado algunos avances, mezclados con resultados algo mediocres. Aunque EE. UU., el Reino Unido, Japón y otros países europeos están reduciendo sus emisiones, las emisiones globales siguen aumentando. China, con su enorme población, se encuentra en pleno proceso de industrialización, lo que exige un consumo energético descomunal.

El resultado son unas emisiones chinas en aumento que superan, por sí solas, las reducciones combinadas de varios de los principales países reductores del mundo.

Explorando los beneficios de la electrificación

Si se hace bien, la electrificación puede impulsar iniciativas de energía limpia, fomentar estilos de vida más saludables y promover las energías renovables.

Esto no significa que el mundo vaya a abandonar los combustibles fósiles mañana mismo para dar paso a un mar infinito de paneles solares. El petróleo y el gas seguirán formando parte de nuestra combinación energética durante años, y las energías renovables todavía tienen mucho que resolver.

Aun así, con esto en mente, todavía podemos mejorar la red, electrificar más procesos y promover opciones más limpias para mejorar el mundo que nos rodea.

Menores costes energéticos a largo plazo

En comparación con los motores de combustión y los electrodomésticos que funcionan con gas natural, la electricidad suele ser una fuente de energía más rentable. Por supuesto, el ahorro en costes energéticos se compensa en cierta medida con el precio más elevado de un coche o electrodoméstico eléctrico.

Mejorar y reforzar la red eléctrica existente

La red eléctrica actual utiliza la misma tecnología que hace 50 años. Por desgracia, el mundo ha cambiado drásticamente desde entonces.

La red transportaba en su día electricidad generada a partir de petróleo, carbón, energía hidráulica y nuclear. Pero recientemente hemos visto cómo el gas natural ha tomado el relevo junto con las energías renovables. Aunque integrar el gas natural en nuestra cartera energética fue sencillo, incorporar las renovables ha supuesto una tarea ingente.

Muchos puntos de interconexión de la red no están diseñados para acomodar energía renovable, lo que provoca retrasos en los proyectos y mayores costes. La electrificación puede facilitar esta transición mediante nuevas conexiones más cercanas a los emplazamientos renovables, mejoras en la infraestructura o nuevos elementos de diseño.

Impulsar la innovación

La necesidad es la madre de la invención, pero la invención es el punto de partida de la adopción.

La electrificación es el punto de partida de otras tecnologías emergentes, como el almacenamiento en baterías, una tecnología de red más eficiente, cableado de mayor capacidad y mucho más. A medida que la tecnología mejora, también lo hace nuestra capacidad para conectar nuevas fuentes de energía a la red y aumentar su capacidad de transporte.

Mayor seguridad energética

Una de las ventajas de la electrificación es que permite a Estados Unidos reducir su dependencia del petróleo de otros países.

A diferencia de un vehículo convencional que funciona con gasolina, los vehículos eléctricos prescinden de ella, reduciendo así el consumo de petróleo y las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas. Además, muchas máquinas y procesos industriales utilizan combustibles fósiles para funcionar. Sustituirlos por maquinaria eléctrica reduce el ruido, los humos y el consumo de combustible.

En última instancia, utilizar menos petróleo y gas reduce las importaciones procedentes de otros países. Al mismo tiempo, EE. UU. puede invertir en métodos de producción energética más ecológicos para satisfacer la potencia necesaria con la que alimentar coches, maquinaria, hogares y empresas.

Esto no significa que el país vaya a prescindir por completo del uso del petróleo: simplemente dependeremos menos de él en nuestra vida diaria.

El futuro de la energía estadounidense

La marea ya está cambiando a favor de la electrificación, a medida que el país avanza hacia una red más fiable.

Si lo hacemos bien, los usuarios finales disfrutarán de un suministro eléctrico constante, lo que puede suponer un ahorro general y proteger el medio ambiente. Pero ¿cómo mejoramos la red, y por dónde empezamos?

Reconductorización

Conseguir nuevos derechos de paso para ampliar la red suele ser un proceso complicado, mal recibido por las comunidades y costoso. También existe la opción de soterrar las líneas, pero el proceso resulta prohibitivo en cuanto a costes. En lugar de añadir más kilómetros de líneas eléctricas, la reconductorización mejora lo que ya tenemos.

Durante el proceso de reconductorización, los trabajadores sustituyen el núcleo conductor de una línea de transmisión por materiales compuestos de aluminio. El objetivo es realizar una modernización que aumente la capacidad de transporte de la red sin necesidad de construir nuevas infraestructuras.

En comparación con los lentos proyectos de derechos de paso, la reconductorización acelera la rehabilitación de nuestra red actual y, al mismo tiempo, reduce los costes. Según Energy Innovation Policy & Technology, modernizar las antiguas líneas de transmisión podría suponer un ahorro de hasta 85 000 millones de dólares para 2035.

Más allá del ahorro de costes, la reconductorización permite que los nuevos proyectos de energía renovable entren en funcionamiento más rápido. La creciente acumulación de solicitudes de interconexión ha ralentizado la puesta en marcha de proyectos solares y eólicos. Con nuevos conductores y mayor capacidad de transporte, resulta más fácil dar cabida a la larga fila de proyectos que esperan para conectarse.

Inversión continua

Añadir grandes cantidades de energía renovable a la red es estupendo, pero existe un pequeño problema. No contamos con una forma fiable de almacenar toda la energía solar y eólica que producimos.

Con una mayor inversión en electrificación, podemos empezar a avanzar hacia mejores tecnologías de almacenamiento en baterías. Unas baterías mejores y más potentes pueden reducir la tensión sobre la red durante los picos de demanda, permitiéndonos aprovechar la energía solar y eólica almacenada. Esto también reduce la incertidumbre energética provocada por los picos y valles de la generación renovable. Las baterías pueden mantener un suministro constante de energía que entra en funcionamiento cuando lo necesitamos y almacena energía cuando no.

Las inversiones también pueden ayudarnos a superar otros problemas de resistencia de la red, incluida la actual escasez de transformadores. Desde hace varios años, las compañías eléctricas y las empresas han tenido que lidiar con esperas de hasta un año, o incluso más, para conseguir nuevos transformadores. Esta escasez ha disparado los precios de los transformadores, haciéndolos aún más valiosos.

Si logramos reducir esta escasez y hacer que los transformadores lleguen al mercado, más proyectos de energía renovable podrán entrar en funcionamiento.

Más redes inteligentes y microrredes

La electrificación depende de una mejor tecnología y de una innovación generalizada.

Part of the energy transition comes from stronger resiliency in the face of storms and other events. This is where microgrids shine. A microgrid is a much smaller localized grid servicing a community or area, capable of running independently from the larger grid if it must. 

¿Por qué importa que funcionen de forma independiente? Si la red principal se cae, las microrredes pueden desconectarse, manteniendo la electricidad para sus usuarios finales. Desconectarse también ayuda a las compañías eléctricas a localizar y resolver rápidamente los problemas de la red durante emergencias.

Para hospitales, comunicaciones y otras infraestructuras críticas, las microrredes ofrecen una protección adicional en caso de corte de suministro. Si un incidente afecta a la red principal, la microrred puede desconectarse y recurrir a su propia generación de energía, procedente de fuentes solares u otros combustibles, para mantener en funcionamiento los procesos esenciales.

Las microrredes también son altamente escalables, lo que permite a los operadores modificar y ampliar sus sistemas con facilidad cuando lo necesitan.

Las redes inteligentes, como su nombre indica, mejoran y protegen todo el sistema de la red eléctrica. Cuando las compañías eléctricas y los clientes se comunican mejor a través de la red, hay menos posibilidades de que se produzcan apagones. Y cuando estos se producen, las compañías eléctricas pueden aislarlos, evitando así cortes generalizados.

A pesar de su capacidad para mantener el suministro eléctrico cuando más importa, las redes inteligentes también suponen un excelente ahorro económico. Pueden integrar con facilidad tecnologías emergentes, como la solar y la eólica, aumentando el suministro a la red y reduciendo la demanda en horas punta. Además, las redes inteligentes son más fáciles de mantener, lo que reduce los gastos de operación y mantenimiento.

Cambios que se ven en tiempo real

Tanto si construimos nuevas infraestructuras como si mejoramos las que ya tenemos, la red no puede seguir funcionando como hasta ahora.

Las tecnologías y técnicas emergentes están llegando al mercado a gran velocidad, ayudándonos a sacar el máximo partido de la red. Aunque sigue siendo una tarea ingente que abarcará varios años, este trabajo resulta fundamental para que el país siga avanzando.

Las empresas se benefician de una red actualizada con nuevas opciones energéticas, mayor disponibilidad y precios de la electricidad potencialmente más bajos. Por su parte, las compañías eléctricas están reforzando la red para que resista fenómenos meteorológicos cada vez más impredecibles, una mayor demanda energética y las tecnologías modernas.

Una red más fiable y con mejor tecnología también implica menos compras de energía en el mercado spot, que suelen resultar más caras para las compañías eléctricas que los contratos a largo plazo. A medida que entran en funcionamiento más opciones de energía renovable y las redes aumentan su capacidad, los precios de la electricidad bajan, haciendo que la energía sea más asequible en general. Por el contrario, con una mayor demanda eléctrica, los precios del mercado spot podrían subir junto con la demanda hasta que la capacidad general logre igualarla.

En definitiva, la red necesita ampliarse y modernizarse, algo que requiere tiempo, dinero y compromiso. Las piezas ya están encajando, y ahora el país debe ponerse manos a la obra.