El acceso universal a la energía sostenible es un objetivo indiscutible para el desarrollo humano y para la lucha contra la pobreza. Los servicios de energía eléctrica son «satisfactores» vitales de las necesidades humanas tales como la cocción de alimentos y su refrigeración, iluminación, calefacción, transporte, comunicación, entre otros. Es posible afirmar por tanto que el acceso a la energía logra reducir la pobreza, mejorar la salud, el medio ambiente, aumentar la productividad y promover el crecimiento económico. Sin embargo, en el mundo aún existen más de 1100 millones de personas sin acceso a suministro eléctrico —casi el 15% de la población global—1, de ellos, según la Comisión Económica para América Latina y Caribe (CEPAL), 34 millones viven en Iberoamérica y el Caribe, lo que supone un 5% del total de su población. Además, lo que queda por electrificar son ubicaciones pobres de difícil acceso, que requieren nuevos modelos de servicio y nuevos actores, y para las que la sostenibilidad y asequibilidad van a requerir un especial atención y apoyo.
Estos, entre otros puntos relacionados con acceso, equidad, y calidad de las fuentes de energía para suplir las necesidades básicas de la población, constituyen una serie de desafíos aún por abordar. En zonas con suministro eléctrico precario, los cortes de energía eléctrica representan una grave amenaza para el bienestar de las comunidades y su desarrollo económico. Los efectos en cascada después de una interrupción eléctrica pueden causar grandes pérdidas sociales y económicas.
Tradicionalmente en la región Iberoamericana, las soluciones de electrificación, ya sea en emergencia o por falta de acceso, han sido la extensión de la red de distribución, utilización de grupos electrógenos a base de combustibles fósiles por una cantidad limitada de horas y, últimamente, incentivos y apoyo a proyecto basados en Energías Renovables No Convencionales (ERNC). A veces puede ser complicado extender la red eléctrica a estas localidades debido a: sus ubicaciones remotas, la baja densidad de la población o la falta de la infraestructura existente. En consecuencia, la electricidad debe ser suministrada de manera local utilizando sistemas domésticos independientes o microrredes que hagan uso de los recursos locales que tienen a su disposición (una microrred es, básicamente, un servicio de electricidad local que produce energía por medio de un generador y se distribuye a través de varios cables a hogares y negocios de los alrededores).
La importancia de implementar sistemas de energía renovables locales, cuya operación no acarree costos elevados para los diferentes usuarios, ayuda a transformar el círculo vicioso que existe entre el desarrollo económico y el suministro de energía, en uno virtuoso, dentro de la relación donde la falta del primero, imposibilita la segunda y viceversa. Sin embargo, estos proyectos impulsados por el Estado y/o entes privados dependen muchas veces técnica y económicamente de agentes externos, por lo tanto, su continuidad suele estar supeditada a continuos aportes de entidades ajenas a la zona donde son instalados, relegando a los beneficiarios a un rol primordialmente pasivo frente a la tecnología instalada, y a unos sobrecostes elevados del instalador ante acciones de mantenimiento, que en muchas ocasiones hace que se “olvide” de la instalación, ya que su negocio se orienta hacia la inversión y no hacia la operación.
Por lo tanto, la implementación de este tipo de sistemas no solamente requiere un esfuerzo económico, sino también es necesario incorporar nuevos modelos innovadores para que la implantación sea sostenible social, económica y ambientalmente, con el concurso de nuevos actores. Así, los agentes que provean el servicio energético han de involucrar necesariamente a los beneficiarios, en sintonía con sus modos y usos tradicionales.
Así, en comunidades rurales aisladas donde la extensión de redes no es la solución más adecuada ni en plazos ni en coste, es necesario instalar microrredes locales que ayuden a satisfacer las necesidades energéticas de la comunidad rural. Para su diseño y planificación se hace necesario el uso de herramientas de planificación que valoren la cobertura de la demanda, recomendando qué tecnología cumpliría ese requisito. Este tipo de planificación, que considere las diferentes tecnologías disponibles y los recursos renovables locales, permite una organización coordinada con las empresas distribuidoras, evitando que iniciativas privadas de electrificación aislada se vieran superadas en poco tiempo por suministros con redes, desaprovechando así recursos energéticos disponibles valiosos2.
La selección y dimensionado de las tecnologías de electrificación más adecuadas para cada usuario y cada comunidad en función de las características geográficas, naturales, técnicas, socio-económicas y otras variables de entorno a gran escala para la planificación energética y el análisis de inversiones, suponen un reto fundamental.
En sistemas con generación controlable se puede realizar un ajuste a la demanda, por lo que el equilibrio de la red es más sencillo. Sin embargo, en redes con alta penetración de renovables, se hace necesario el complementar con sistemas de almacenamiento o sistemas de gestión de la demanda para equilibrar la disponibilidad de energía renovable no controlable con unas necesidades que en muchas ocasiones se puede desplazar en el tiempo (flexibilidad de la demanda). Las herramientas de diseño, por un lado, y las estrategias de control, por otro, son diferentes en ambos escenarios.
En consideración con lo anterior, con el objetivo de proporcionar una solución de abastecimiento energético de calidad en las zonas aisladas no interconectadas de Iberoamérica, CARTIF, junto con el resto de socios del proyecto PLADEMI, ha desarrollado una herramienta que permite dimensionar microrredes, teniendo en cuenta tanto parámetros energéticos de origen renovable y autóctono, como sociales, de forma que se pueda evaluar de manera coordinada el nexo energía-desarrollo social. Sin energía no se tienen servicios, sin servicios no hay desarrollo, sin desarrollo no hay calidad de vida. En este marco, investigadores de CARTIF se han desplazado a Colombia durante varios días para mantener reuniones con el grupo de investigación TAYEA de la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín, y el UPB Smart Energy Center de la Universidad Pontifica Bolivariana, en aras de compartir información, conocimientos y experiencias, visitando sus instalaciones piloto enfocadas hacia el desarrollo de comunidades enmarcadas en el contexto indicado. Por otro lado, también se ha visitado la comunidad de Isla Fuerte, pequeña isla (3,25 km²) ubicada en el caribe colombiano, con una población de 2500 habitantes dispuestos en 500 viviendas aprox., energéticamente abastecidas por una microrred compuesta por un grupo electrógeno Diesel de 400 kW, una planta fotovoltaica de 175 kWp y 432 baterías de 3850 Ah. Gracias a conversaciones mantenidas con la comunidad de la isla, se ha hecho un ejercicio de comprensión y análisis de los aspectos sociales que han de tenerse en cuenta en este tipo de proyectos, y que requieren incluirse en la herramienta desarrollada en el proyecto PLADEMI.
1 «Global Tracking Framework 2015»
2 Eisman et al., 2017
Co-autores
Luis Ángel Bujedo. Ingeniero industrial
Álvaro Corredera. Ingeniero electrónico
Jesús Samaniego. Ingeniero industrial
- PLADEMI: acceso a servicios energéticos para el desarrollo en Iberoamérica - 16 junio 2023
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