Diseñan un sistema que mejora la gestión de la energía solar fotovoltaica.

Investigadores de la UPM desarrollan un emulador que estima las fluctuaciones de potencia de un conjunto de plantas fotovoltaicas en una misma región climática

Nuevo sistema de energía fotovoltaica

Investigadores de la UPM desarrollan un emulador que estima las fluctuaciones de potencia de un conjunto de plantas fotovoltaicas en una misma región climática, lo que permitirá conseguir una mayor penetración de esta energía renovable en el sistema eléctrico.
Gracias a un nuevo sistema desarrollado por investigadores del Instituto de Energía Solar (IES) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y de la Universidad Pública de Navarra (UPN), la penetración de la potencia fotovoltaica en el sistema eléctrico europeo podría llegar a ser de un 30%, un porcentaje mucho mayor que el que actualmente es posible. 
La nueva herramienta ha demostrado reproducir fielmente la dinámica de la potencia generada por un conjunto de plantas fotovoltaicas dispersas por una misma región utilizando, únicamente, datos de radiación en un punto que son facilitados por una sola estación meteorológica ya existente en la zona.
Puesto que no necesita hardware ni monitorización de las plantas, el sistema es fácil de implantar y de bajo coste. Esto facilita la gestión que tiene que llevar a cabo el operador eléctrico y permite conseguir una mayor penetración fotovoltaica en el sistema sin riesgo para la red.
Una de las características de la energía eléctrica es que no puede almacenarse en grandes cantidades, de modo que la producción de las centrales de generación debe igualarse al consumo de forma precisa e instantánea para que el sistema eléctrico funcione correctamente. Las plantas fotovoltaicas generan potencia intermitente que introduce perturbaciones a la red, y esto obliga a establecer un límite a la potencia fotovoltaica que puede introducirse en el sistema eléctrico.
Con el objetivo de contribuir a alcanzar este reto, este equipo ha conseguido desarrollar una herramienta que predice de forma fiable las fluctuaciones de potencia fotovoltaica generada  por varias centrales en una misma región, utilizando datos proporcionados por una estación meteorológica de la zona.
Este nuevo sistema que, además, es fácil de implantar y de bajo coste, podría incrementar de manera muy significativa la penetración de potencia fotovoltaica en el sistema eléctrico europeo.

Fuente: upm.es

Científicos consiguen generar electricidad a partir de plantas.

Esta tecnología podría ser la solución a los problemas de acceso a la red eléctrica en zonas remotas con grandes extensiones de arrozales y humedales.

La innovación en el mercado de la producción de energías renovables está cobrando cada vez mayor impulso con un sinfín de soluciones. Ahora, un equipo de científicos holandeses han desarrollado un interesante dispositivo que utiliza el mecanismo natural de la fotosíntesis para generar electricidad a partir de plantas.

Plant-e es una startup con sede en Wageningen, Holanda, que está desarrollando una tecnología que permite generar electricidad utilizando plantas como alternativa a los actuales sistemas de producción de energía renovable por viento o radiación solar. La ventaja de este método es que sólo necesita que la planta crezca en un medio saturado de agua, por ejemplo, un pantano, un arrozal o un jardín, para generar energía de forma continua. Por tanto, esta tecnología podría integrarse con la energía eólica o solar para subsanar los problemas de intermitencia, ya que funciona de forma ininterrumpida, incluso por la noche y cuando no hay viento.

 

 

 

Cómo funciona Plant-e?

El excedente de materia orgánica generado por las plantas durante el proceso de fotosíntesis se trasfiere al suelo a través de sus raíces, lo que genera todo un ecosistema de microorganismos alrededor de ella que se alimentan de dicha materia liberando electrones. Pues bien, los científicos han desarrollado una tecnología que permite recolectar todos estos electrones mediante la colocación de electrodos junto a las raíces para obtener electricidad.

Aunque ya existen precedentes de sistemas similares para producir electricidad mediante plantas, sus creadores defienden que con la tecnología de Plant-e las plantas no sufren ningún daño, ya que no requiere manipularlas ni someterlas a ningún proceso. El único inconveniente es que en condiciones de calor extremo o temperaturas bajo cero, el proceso de generación de energía se interrumpe por la evaporación o congelación del agua del terreno. En estos casos, basta con añadir agua o derretir el hielo para que el sistema vuelva a entrar en funcionamiento.

 

 

 

 

Aunque el producto final todavía no está listo para su comercialización a gran escala, el abanico de posibilidades es bastante amplio y diverso. Sobre todo en zonas como el sudeste asiático con grandes extensiones de humedales y arrozales, pero con graves dificultades de acceso a la red de electricidad.

El coste aproximado de una instalación de unos 100 m2 para producir electricidad a partir de plantas ronda los 62.000 dólares, de forma que con la energía generada se podría llegar a cargar un móvil estándar, alimentar una antena WiFi o incluso encender una serie de bombillas LED. Evidentemente se trata de un rendimiento modesto, pero tras las mejoras de esta tecnología la compañía espera alcanzar una producción de 2.800 kilovatios por hora con la misma superficie.

 

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En un futuro, la energía producida por un jardín doméstico adaptado a la tecnología de Plant-e podría cubrir hasta el 80% de las necesidades energéticas de una familia media holandesa. De momento, se han instalado dos plantas experimentales en diferentes puntos de la ciudad de Wageningen por un coste de 125.000 dólares, con el propósito de evaluar el rendimiento de la producción y establecer medidas de mejora de cara a la futura comercialización del sistema a gran escala.

El futuro de la arquitectura y la sostenibilidad

La eficiencia energética en la edificación es la única línea a seguir en el sector de la construcción y rehabilitación de edificios. Según las previsiones del Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), organismo encargado con el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio del Plan de Acción de Ahorro y Eficiencia Energética 2011-2020, el sector de la eficiencia energética en España creará en 2020 más de 288.000 puestos de trabajo y casi 763.000, en términos de empleo total.
Ante esta demanda de profesionales y los cambios en las normativas y las tendencias, centros formativos como SEAS han llevado a cabo una actualización en los temarios de sus cursos de edificación sostenible.  Roberto Higuero, profesor titular del área de edificación sostenible de SEAS y arquitecto especializado en edificación sostenible.

¿Cómo se encuentra el sector de la construcción y la edificación?

Actualmente el sector de la construcción consume, en grandes números, el 30% del consumo energético nacional. Sin embargo, la edificación es uno de los sectores que posee mayor capacidad de reducción de consumo energético.

De la inevitable necesidad de una revisión de la arquitectura contemporánea surge una nueva concepción: la arquitectura bioclimática y los edificios de consumo de energía casi nulo (nearly Zero ENergy Buildings – nZEB) y el nuevo Curso de Diseño de Edificios de Bajo Consumo Energético de SEAS. 

                                                           

¿Hacia dónde evolucionan las normativas en materia de arquitectura bioclimática? 

El Libro Verde de Eficiencia Energética establece las pautas para los próximos años. El objetivo principal es el 20-20-20 para antes del año 2020, consistente en reducir un 20% el consumo de energía primaria de la Unión Europea; reducir otro 20% las emisiones de gases de efecto invernadero; y elevar la contribución de las energías renovables al 20% del consumo. Este documento se materializó en la directiva 2010/31/UE relativa a la eficiencia energética en Edificios.
El estado español ha de adaptar su normativa en materia de edificación para conseguir los objetivos establecidos por la UE. El Curso de Diseño de Edificios de Consumo de Energía Casi Nulo (Nerly Zero Energy Buildings – nZEB) se enmarca dentro de estos y los futuros objetivos.

SEAS, como centro formativo en materia de energías renovables y arquitectura bioclimática ¿Cómo se adapta a estos cambios y a la tendencia futura? 

En SEAS, estamos preparados para formar a profesionales en el diseño de edificio de consumo de energía casi nulo nZEB, dotándolos de estrategias y herramientas que les permitan desarrollar desde este mismo momentos proyectos de alta eficiencia energética aplicando conceptos y técnicas que serán de obligado cumplimiento en los cambios normativos futuros.
Un ejemplo son la simulación energética avanzada, Energy Plus y DesignBuilder. Los alumnos complementarán su formación con aspectos de diseño pasivo y de sostenibilidad arquitectónica así como con métodos de auditoría energética que actualmente están fuera de la regulación pero que a corto plazo, serán imprescindibles para el desarrollo de proyectos de edificios sostenibles.
SEAS está adaptando la oferta formativa del área de energías renovables a las necesidades actuales y futuras de los técnicos de construcción. Próximamente lanzaremos en este mismo ámbito un Experto y un Máster, adelantándonos para formar profesionales que estén preparados para lo que marque la legislación nacional y europea.

¿Cuáles son los retos que afronta el sector? 

España ha acumulado retraso durante los años 80 y 90. Estos últimos años, el interés de la comunidad de profesionales ha aumentado, y la sostenibilidad está presente en prácticamente todos los sectores productivos. La formación adquiere en este punto un peso importante pues sin técnicos bien formados, la sostenibilidad arquitectónica y los diseños de edificios nZEB no tendrán la repercusión social y económica necesaria que permita un desarrollo sostenible del sector.

¿Has construido alguno de estos edificios de consumo de energía casi nula nZEB?

El último proyecto que realizamos fue un ejemplo de vivienda bioconstruida, donde la elección y puesta en obra de los materiales se ha realizado teniendo en cuenta el menor impacto ambiental, desde el origen de los materiales a su futura deconstrucción.

 

 

Vivienda en Zaragoza. Cubiertas verdes. Muros de carga cerámicos. Calefacción de alta eficiencia mediante suelo radiante y bomba de calor aerotérmica con apoyo de un hogar de biomasa. Reducción del consumo energético de un 75% respecto a una vivienda convencional. Reducción de 40% del impacto ambiental durante el proceso de construcción