Un ingeniero trabaja en tecnología de energías renovables en un parque eólico.

Perspectivas de TE Connectivity

El futuro de la energía renovable

Autor: Thomas Schoepf, vicepresidente y director de tecnología, Automatización y Electrificación Industrial

Entrevista al autor

14:44

Escucha al autor explicar los obstáculos para adoptar energías renovables y la necesidad de estas frente al impacto del cambio climático en el mundo.

Aplicación destacada

Nuestras soluciones para energía eólica están diseñadas para conectar y proteger con confiabilidad las conexiones eléctricas en los aerogeneradores.

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Perspectivas ejecutivas

Los líderes de tecnología y de las unidades de negocio de TE Connectivity siguen de cerca las tendencias que transforman las industrias de los clientes y esta visión le da forma a nuestro enfoque en innovación.

Conoce las perspectivas de los líderes de TE Connectivity

Las fuentes de energía renovable, como la solar fotovoltaica y la eólica, están en primera plana en los apremiantes debates de la actualidad sobre el clima. Antes se ponía en duda su capacidad de expansión e incluso se rechazaban por su apariencia; sin embargo, hoy la energía solar y la eólica se han convertido en alternativas viables y de uso general frente a los combustibles fósiles.  

 

En los últimos 50 años el cambio climático se ha intensificado y los desastres climáticos se han quintuplicado, desde heladas que afectaron la infraestructura en Texas hasta incendios forestales masivos en Australia. Estos fenómenos extremos ocurren cada vez más seguido y han llevado a organizaciones, gobiernos y comunidades de todo el mundo a enfocarse en encontrar soluciones más sostenibles. 

 

De hecho, los gobiernos de todo el mundo aceleran la adopción de políticas para limitar las emisiones de carbono. ¿Qué está contribuyendo a este cambio de ritmo? Tecnologías limpias innovadoras. Son un factor clave en la creciente viabilidad de las energías renovables. El trabajo de los ingenieros, poco visible, garantiza la tecnología necesaria para que las alternativas más sostenibles sean más confiables y rentables. 

Energía solar para el futuro

Hoy en día, las plantas solares a gran escala ya producen más de 500 MW, lo que las convierte en una alternativa viable para reemplazar centrales termoeléctricas de carbón y gas. Estas plantas pueden ocupar más de 3,000 acres y, al requerir amplios espacios y sol en abundancia, se están expandiendo en regiones como Norteamérica, Medio Oriente y Australia. La generación de energía solar puede ampliarse con más rapidez que la eólica, por lo que el riesgo de inversión es menor. De hecho, de acuerdo con la Agencia internacional de energía, el costo global de la producción de electricidad mediante energía solar fotovoltaica es ya el más bajo, con un rendimiento de la inversión más favorable en las regiones idóneas 

 

Las plantas solares a gran escala requieren cientos de conexiones y miles de metros de cableado que deben monitorearse y mantenerse. En TE Connectivity rediseñamos la planta solar para reducir hasta en 40 % el costo de instalación, un factor decisivo para que muchos de estos proyectos se concreten. Además, nuestros ingenieros han simplificado la arquitectura convencional de las plantas solares al reducir la cantidad de tendidos de cable necesarios. 

 

La solución de TE Connectivity, conocida como Solución troncal personalizable (CTS), es una alternativa más rentable que las instalaciones solares tradicionales, y se ha implementado en plantas solares a gran escala en todo Estados Unidos, desde Maine hasta California. La arquitectura de la CTS permite la centralización de las cajas de desconexión, agrupándolas en la almohadilla del inversor, lo que mejora la seguridad, la eficiencia y el costo total de propiedad del parque solar. Como resultado, nuestros clientes han ahorrado millones de dólares en materiales, instalación y costos de mantenimiento, así como al ejecutar operaciones más eficientes. 

 

Black & Veatch, una empresa líder en ingeniería, adquisiciones y construcción (EPC) que construye plantas solares a gran escala, utiliza el enfoque optimizado de nuestro sistema CTS en una planta solar en el medio oeste de Estados Unidos. Ben Anderson, administrador de proyectos de energías renovables, explica: "Logramos reducir con éxito el tiempo de trabajo en campo y obtener ventajas en confiabilidad en comparación con las cajas combinadoras tradicionales, lo cual nuestros clientes valoran mucho."   

Solución troncal para la arquitectura de plantas solares

La energía eólica se beneficia del mar

En regiones donde la densidad de población hace menos viables las plantas solares a gran escala, como en Europa, la energía eólica ha seguido ganando popularidad. Actualmente, las empresas de servicios públicos se enfocan en la generación de energía eólica en alta mar por la gran cantidad de electricidad que se puede producir con turbinas y parques a gran escala. Además, la velocidad del viento en alta mar tiende a ser más estable que en tierra, lo que resulta en una fuente de energía más confiable. Por su parte, la demanda de energía eólica terrestre ha disminuido a medida que el tamaño de las turbinas aumenta progresivamente, lo que incrementa la resistencia del público y complica el cumplimiento de las normativas locales. Por ejemplo, en Alemania las turbinas deben instalarse a una distancia diez veces su altura de la casa más cercana. 

 

Manejar los parques eólicos en alta mar que se expanden por el mundo también implica retos. Los aerogeneradores y las conexiones necesitan un rendimiento confiable a la vez que resisten el constante desgaste del agua salada corrosiva y el recrudecimiento de las tormentas. Además, resulta muy costoso transportar personal y equipo en helicóptero. Estos retos acentúan la importancia de responder a las necesidades de mantenimiento con rapidez, confiabilidad y con la menor frecuencia posible. Además, cuanta más labor de preinstalación se pueda llevar a cabo, mejor.

 

Hemos desarrollado sistemas de conexión ágiles y resistentes cuya instalación es más sencilla para hacer frente a estos retos y minimizar los costos. Por ejemplo, solo se necesita un técnico para instalar nuestros conectores para celdas de alta tensión en los aerogeneradores en alta mar. Estas características contribuyen a que la energía eólica sea más competitiva, tanto desde el punto de vista de los costos como de la confiabilidad, en comparación con las fuentes de energía tradicionales, e incitan a los interesados a hacer la transición. Por otra parte, continuamos desarrollando soluciones para aumentar la capacidad de generación de electricidad y otras formas de producir energía renovable, como los parques eólicos flotantes. 

Gráfica que muestra la evolución del tamaño y la capacidad de los aerogeneradores

Fuente de la imagen: Agencia internacional de energía, Perspectivas Energéticas Mundiales 2019, www.iea.org/weo, febrero de 2022

El futuro del almacenamiento de energía en baterías

La electricidad sigue siendo la forma más avanzada de energía: es altamente eficiente y fácil de transportar y convertir. Utilizar directamente la electricidad en el momento en que se produce es siempre la opción más eficiente y preferible, aunque no siempre la más realista. En especial con las energías renovables, el sol y el viento no están disponibles las 24 horas; por ello, el almacenamiento de energía es un requisito fundamental para distribuir electricidad a los consumidores de manera constante y confiable.

 

El almacenamiento en baterías es fundamental para las energías renovables y cumple dos funciones principales:

 

1. Estabilización de red o de frecuencia: La incorporación de distintas fuentes de energía y cargas a la red puede generar fluctuaciones, y contar con electricidad disponible a corto plazo ayuda a compensarlas. La tecnología de estabilización sigue en evolución; por ejemplo, TE Connectivity colabora con empresas en el desarrollo de microredes como solución.

 

2. Compensación en periodos de baja producción: Cuando no hay sol o el viento no sopla, la energía almacenada en baterías, por ejemplo, puede utilizarse para estabilizar el flujo eléctrico y garantizar un suministro constante.

 

Aunque todo proyecto de planta solar a gran escala incluye un componente de almacenamiento en baterías, esta tecnología será cada vez más crítica. Durante los próximos cinco a diez años la generación de energías renovables a nivel global aumentará, y con ello la necesidad de almacenamiento de energía. Se espera que el costo de producir baterías disminuya, lo que hará que el almacenamiento a gran escala sea menos costoso que en la actualidad.

Entrevista a autor sobre tecnologías de energías renovables

La digitalización optimiza el manejo de la red eléctrica

La red eléctrica ahora debe hacer frente a un número cada vez mayor de fuentes de energía renovables más difíciles de predecir. Y en paralelo, la electricidad adquiere un papel más importante en la satisfacción de nuestras necesidades cotidianas, como movilidad (vehículos eléctricos), iluminación, cocina, calefacción y refrigeración. Y con ello, las tecnologías digitales jugarán un papel cada vez más esencial y requerirán un mayor número de sensores en puntos de conexión críticos en la red eléctrica y de distribución. Esta es también la razón por la que en TE Connectivity, nuestros componentes de conectividad ya han sido desarrollados con tecnologías de sensores integradas o de reacondicionamiento.

 

El enfoque global en la lucha contra el cambio climático solo se intensificará, y con él crecerá el interés por las energías renovables. TE Connectivity mantiene un firme compromiso con ofrecer innovaciones esenciales que aceleren la transición hacia fuentes de energía bajas en carbono, hoy y en el futuro. 

Información sobre el autor

Dr. Thomas Schoepf, VP & CTO, Industrial Automation & Electrification

Thomas J. Schoepf

Thomas J. Schoepf es vicepresidente y director de tecnología de la Unidad de Negocio de Automatización y Electrificación Industrial de TE Connectivity. Anteriormente ocupó el cargo de vicepresidente y director de tecnología de la Unidad de Negocio de Energía de TE Connectivity. Thomas cuenta con más de 25 años de experiencia internacional en ingeniería y liderazgo en las industrias automotriz, de automatización y de manejo de energía, y ha impulsado una amplia gama de desarrollos tecnológicos, entre ellos confiabilidad, detección de fallas, seguridad, redes de sensores y microredes.