El curso de los avances tecnológicos, los cambios políticos y la continua corrección del rumbo hacia fuentes de energía más limpias han modificado rápidamente el panorama de la generación de electricidad en Estados Unidos. La demanda de electricidad crecerá. La electricidad fundamenta el futuro de la generación de energía en los nuevos objetivos de desarrollo sostenible, los retos de fiabilidad de la red y los motores económicos.
En este documento se analizan las principales tendencias que determinarán el futuro de la generación de energía eléctrica en Estados Unidos: el auge de las energías renovables, el papel del gas natural y el declive del carbón. Aportamos una perspectiva de estas tendencias a la luz de la evolución del almacenamiento en baterías, la energía nuclear y la modernización de la red.
Analicemos la situación actual de la generación de energía eléctrica y lo que le espera al sector.
¿Cómo se genera la electricidad?
La generación de electricidad es el proceso de convertir la energía de diversas formas en energía eléctrica. Se trata, pues, de eficiencia energética. Varios recursos tradicionales y renovables contribuyen a una mezcla diversificada utilizada en Estados Unidos para generar electricidad, cada uno de los cuales tiene algunas ventajas y desventajas. Éstas son:
Combustibles fósiles
Entre ellos figuran el carbón, el gas natural y el petróleo.
- Los combustibles fósiles han sido la principal fuente de electricidad en Estados Unidos durante varias décadas. El combustible se quema, calentando agua, con lo que se genera vapor que hace girar las turbinas conectadas a los generadores.
- El gas natural se convirtió en la fuente principal porque sus emisiones eran mucho menores que las del carbón y, al mismo tiempo, resultaba más rentable.
- El carbón se redujo considerablemente debido a diversos problemas medioambientales a los que ha contribuido y a la creciente competencia de sus rivales alternativos más baratos.
Hoy en día, el petróleo se utiliza muy poco para generar electricidad, principalmente como combustible de reserva en muy pocos lugares.
Energía nuclear
La energía nuclear se genera por fisión nuclear, un proceso en el que los átomos de uranio se dividen y desprenden calor. El vapor resultante alimenta las turbinas. La energía nuclear proporciona una fuente de energía estable y libre de carbono. Sin embargo, requiere una elevada inversión inicial, además de plantear serias dudas sobre la eliminación de residuos y la seguridad de la central.
Energías renovables
Esto incluye la energía solar, eólica e hidroeléctrica. Las fuentes de energía renovables están ganando importancia en la combinación energética estadounidense.
La energía solar y los motores eléctricos aprovechan la electricidad del sol a través de paneles fotovoltaicos o de un sistema de generación eléctrica de energía solar concentrada.
- La energía eólica es una de las fuentes de electricidad que las turbinas convierten en energía eléctrica utilizando la energía cinética producida por el flujo del viento.
- La energía hidroeléctrica se crea por la fuerza del agua en movimiento en forma de turbinas giratorias y se considera una de las fuentes renovables más antiguas y fiables.
Tecnologías emergentes: Geotermia y almacenamiento en baterías
La energía geotérmica aprovecha el calor del núcleo de la Tierra para generar vapor y electricidad. Es una fuente de energía fiable las 24 horas del día, los 7 días de la semana, pero se limita a las zonas de actividad geotérmica.
El almacenamiento en baterías ayuda ahora a revolucionar la generación de electricidad mediante un mejor almacenamiento del exceso de energía generada por las renovables para su uso en cualquier momento, mejorando así la estabilidad de la red.
La combinación energética estadounidense: Un panorama cambiante
En la actualidad, la mayor parte de esa generación procede de combustibles fósiles, pero los recursos energéticos renovables y la energía nuclear irán acaparando más porcentaje con el tiempo. La generación de electricidad en EE.UU. seguirá avanzando con la aparición de nuevas tecnologías y los cambios políticos en favor de la sostenibilidad en los próximos años.
¿Cómo llega la electricidad a casa?
Cuando las empresas de generación de energía eléctrica producen electricidad, ésta no llega directamente a tu casa. Fluye a través de un canal de líneas y subestaciones junto con transformadores que funcionan en tu casa. A continuación se indican los pasos generales del proceso de suministro de electricidad en los distintos tipos de centrales eléctricas:
Líneas de transmisión
Tras su generación en centrales eléctricas, la electricidad se transmite por líneas de transmisión de alta tensión. Estas líneas transportan la electricidad a través de largas distancias desde la central eléctrica hasta las subestaciones locales. El alto voltaje ayuda a reducir la pérdida de energía durante el transporte, ya que la electricidad puede viajar más eficientemente a voltajes más altos.
Subestaciones
Los transformadores reducen la tensión cuando la electricidad llega a la subestación local. Las subestaciones son cruciales para transformar la alta tensión, utilizada para la transmisión a larga distancia, en baja tensión apta para el consumo en hogares y empresas. También sirven para regular el flujo de electricidad y garantizar que llegue a su destino de forma segura.
Líneas de distribución
La subestación alimenta las líneas de distribución, que llevan la electricidad a los barrios y luego a los hogares. Las líneas pueden ser aéreas -en postes- o subterráneas en algunos entornos urbanos. Las líneas de distribución bajan aún más el voltaje y lo llevan directamente a los hogares y locales comerciales.
Servicio Drop
La acometida es el paso final por el que la electricidad entra en su casa. Es la línea procedente del sistema de distribución que se conecta al contador eléctrico situado en el exterior de su casa. El contador registra la cantidad de electricidad que consumes y se utiliza para la facturación.
Cableado interior
A continuación, la electricidad medida pasa por el cuadro eléctrico principal de su casa a los distintos circuitos que suministran electricidad dentro de su casa. Finalmente, la corriente llegará a los enchufes, los electrodomésticos, la iluminación y otros dispositivos electrónicos.
Cómo mantener la continuidad en el poder
El suministro de electricidad depende de una enorme cantidad de equipos e infraestructuras, que deben ser objeto de un mantenimiento constante. Se están desarrollando redes inteligentes que ayudarán a mejorar la fiabilidad de la red, aumentar la eficiencia e integrar mejor las fuentes renovables.
Tendencias clave en la generación de energía eléctrica en EE.UU.
La generación de electricidad en Estados Unidos destaca como una de las industrias más dinámicas, moldeada por los cambios en las demandas de los consumidores, las consideraciones medioambientales y la búsqueda de tecnología. En su camino hacia un futuro sostenible en la producción de energía, varias tendencias siguen definiendo sus perspectivas. Veamos ahora algunas de las tendencias más influyentes que definen actualmente la generación de electricidad en Estados Unidos.
Hacia las energías renovables
La tendencia más evidente en la generación de electricidad es el auge de las fuentes de energía renovables. La energía solar, eólica e hidráulica han experimentado un enorme crecimiento, y su coste es cada vez más competitivo con el de los combustibles fósiles tradicionales. El apoyo federal, en forma de incentivos fiscales y otras políticas de energía verde, se une a los mandatos estatales sobre energías renovables para acelerar esta tendencia.
La energía solar se está viendo notablemente impulsada por una disminución cada vez mayor del coste de la tecnología fotovoltaica, al tiempo que la hace mucho más accesible tanto para aplicaciones residenciales como comerciales.
La energía eólica también ha hecho progresos comparables, y los parques eólicos actuales suministran una parte considerable de la electricidad total, ya que las zonas con recursos eólicos intensos -como el Medio Oeste- y las regiones costeras, en general, empiezan a ser habituales.
El declive del carbón y el auge del gas natural
La industria del carbón en Estados Unidos está en declive, sobre todo por las preocupaciones medioambientales y el menor coste del gas natural. El fracking ha hecho que el gas natural sea más abundante y barato, convirtiéndolo en la opción preferida para la generación de energía estadounidense. Este cambio forma parte de la transición general hacia una combinación energética más limpia, ya que el gas natural emite menos dióxido de carbono que el carbón.
Aunque el gas natural se considera una alternativa más limpia que el carbón, sigue contribuyendo a las emisiones de gases de efecto invernadero. Por eso, cada vez es mayor el deseo de encontrar alternativas más limpias y renovables para sustituirlo a largo plazo.
Almacenamiento de energía y modernización de la red
En esencia, la solar y la eólica seguirán abriéndose paso y, para que las redes sean fiables, las tecnologías de almacenamiento de energía, como las baterías, serán fundamentales. Esto se debe a que estas fuentes de energía renovable son en su mayoría intermitentes y por lo tanto requieren sistemas de almacenamiento de energía capaces de almacenar el exceso de energía en momentos de baja demanda y liberarla cuando la demanda es alta para el suministro continuo de energía eléctrica estadounidense.
Otro avance en los esfuerzos de modernización inteligente para integrar las últimas tecnologías de red ha estado en proceso. Los sistemas ayudan a aumentar la eficiencia de la distribución de energía, integrar mejor las fuentes renovables y mejorar la resistencia de la red ante catástrofes naturales o ciberataques.
Electrificación del transporte
El empuje de los VE está aumentando la demanda de electricidad, especialmente en los centros urbanos; a medida que la gente siga adaptándose a los VE, aumentará la demanda de estructuras de recarga y el consumo de electricidad más limpia para propulsarlos. Esto, a su vez, volverá a influir en la generación de energía, en gran medida a partir de fuentes sostenibles, con el objetivo de reducir las emisiones de carbono del sector del transporte en desarrollo.
Recursos energéticos distribuidos o generación descentralizada de energía
Otro fenómeno que se acelera rápidamente es el aumento de la capacidad de los recursos energéticos distribuidos. Los recursos energéticos distribuidos son tecnologías de generación de electricidad a pequeña escala, como sistemas solares en tejados, pequeñas turbinas eólicas residenciales y pequeños sistemas combinados de calor y electricidad, que proporcionan electricidad para satisfacer la demanda cerca del punto de consumo. Pueden ser más eficientes, más rentables y podrían dar más control al consumidor sobre la forma en que se consume la energía, reduciendo incluso la dependencia de las grandes centrales eléctricas.
Política y apoyo de la normativa gubernamental sobre energía limpia
El gobierno estadounidense está prestando más atención a las energías limpias de cara a alcanzar los objetivos climáticos. La legislación y la reglamentación recientes, incluida la agenda de la administración Biden en materia de política climática y normas estatales sobre energías renovables, abogan por una red más ecológica. Estas políticas acelerarán la transición a las energías renovables, reducirán las emisiones de gases de efecto invernadero e impulsarán así el empleo en el sector de las energías limpias.
AMED en el futuro de la generación de energía eléctrica
En el contexto del desarrollo de la generación de energía eléctrica en Estados Unidos, la eficiencia, la resistencia de la red y la integración de fuentes renovables dependerán en gran medida de los sistemas de Distribución Automatizada, Moderna y Eficiente. He aquí cómo AMED configurará el panorama energético:
- Automatización de la red: Las redes inteligentes podrán utilizar la gestión en tiempo real del flujo eléctrico, mejorando la fiabilidad y la eficiencia mediante el uso de contadores inteligentes y subestaciones automatizadas para ampliar la supervisión y el control.
- Integración de energías renovables: Los sistemas AMED apoyarán las fuentes intermitentes de energía renovable gestionando la oferta y la demanda con almacenamiento en baterías para incorporar la generación distribuida.
- IA y aprendizaje automático: Optimizarán la gestión de la energía, predecirán la demanda y mejorarán el rendimiento de la red.
- Generación descentralizada y Blockchain: AMED permite el comercio de energía entre pares, promueve las microrredes, aumenta la producción local de energía y mejora la seguridad energética.
- Electrificación de infraestructuras: AMED apoyará la creciente demanda de vehículos eléctricos y la electrificación en sectores industriales, garantizando que el suministro eléctrico satisfaga las nuevas necesidades.
Los fabricantes de AMED conducirán a Estados Unidos hacia un futuro energético más inteligente, limpio y sostenible, posicionando a la nación para satisfacer las demandas energéticas al tiempo que se persiguen objetivos medioambientales.
