Hidrógeno y almacenamiento de energía. Estrategias para la transición energética.
Este bajo crecimiento se debió a la expansión en generación de electricidad, cuyo crecimiento fue de 45 % en las energías renovables para el mismo año del reporte. Estas energías renovables aportaron aproximadamente un tercio del crecimiento, liderado por las energías solar fotovoltaica y eólica. Las energías renovables no convencionales representaron más del 70 % del crecimiento de la generación eléctrica mundial.
Lo anterior evidencia el crecimiento de las energías no convencionales como fuente de producción de energía eléctrica, especialmente solar fotovoltaica, eólica y bioenergía. Sin embargo, su principal problema es la intermitencia del recurso primario, que impone un gran reto en la actividad de planificación energética y operación de los sistemas eléctricos.
Por otro lado, los sistemas eléctricos modernos con alto grado de integración de fuentes renovables no convencionales de energía deben estar dotados de un alto grado de flexibilidad para ser capaces de gestionar de forma eficiente las fluctuaciones de la generación y la demanda para garantizar un servicio confiable, seguro y económico. Esta flexibilidad se logra a través de sistemas de almacenamiento de energía.
En consecuencia, es necesario que dichos sistemas de almacenamiento administren la cantidad de energía requerida en fluctuaciones de la demanda y variaciones de la generación para mitigar la incertidumbre de la generación renovable no convencional. Hoy en día, se utilizan diferentes tecnologías para el almacenamiento de la energía; sin embargo, muchas de ellas se encuentran en etapa de investigación, desarrollo o demostración. Esto plantea el reto de establecer la hoja de ruta para la implementación de tecnologías maduras de almacenamiento de energía a partir de fuentes no convencionales de energía en las etapas de generación, transmisión y distribución de energía eléctrica que garanticen los requerimientos de costo/beneficio, sostenibilidad y calidad del suministro.
Para esto, los profesionales de los sectores público y privado deben capacitarse en temas que incluyen aspectos claves relacionados con los sistemas de almacenamiento de energía como: tecnologías para el almacenamiento de energía, comparación económica y técnica de dichas tecnologías, generación basada en energías renovables, sistemas electrónicos de conversión de potencia, aplicaciones de sistemas de almacenamiento de energía, modelamiento y control de sistemas de almacenamiento de energía. Todo esto para poder afrontar el reto de mejorar el servicio eléctrico en Colombia debido a la penetración de energías renovables no convencionales.
En relación con el hidrógeno, el Plan Energético Nacional 2020-2050, recientemente publicado por la Unidad de Planeación Minero-Energética de Colombia (UPME), dice: “La industria del hidrógeno puede impulsar el desarrollo de capacidades científicas y tecnológicas, las inversiones y la generación de empleo. La producción de hidrógeno a gran escala (y bajo costo) se perfila como el elemento transformador no sólo del sistema energético mundial, sino de la geopolítica en torno a los hidrocarburos. Dado que este energético aún se encuentra en etapas incipientes, las innovaciones para la reducción de costos y la comercialidad son las actuales áreas de investigación. En este sentido, el desarrollo de las técnicas para producción de hidrógeno a partir de diferentes materias primas, y opciones de almacenamiento y de acondicionamiento para su transporte y distribución, representan oportunidades de investigación con alto potencial de agregar valor al país”.
En el tema de la producción y uso de hidrógeno verde se presenta una revisión del panorama actual tanto nacional como internacional. Se abordan las características energéticas del hidrógeno verde y sus tecnologías asociadas para producción, transporte y uso. El curso hace énfasis en los retos nacionales y, en particular, en las oportunidades para estudiantes y profesionales hacia el desarrollo de las tecnologías y el mercado del hidrógeno verde.
Se realizarán conferencias lideradas por expertos nacionales y extranjeros y la revisión y análisis de casos de estudio específicos.
La Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito otorgará certificados de este curso, así:
Introducción. Clasificación de las baterías según su tecnología. Principio de operación de las baterías Lion-litio. Principio de operación de las baterías de plomo. Baterías de flujo. Comparación tecnológica de las baterías. Comparación económica de las baterías. Almacenamiento por hidrógeno.
Introducción. Generación eólica. Clasificación de la generación eólica. Generación solar fotovoltaica. Generación solar de concentradores. Requerimientos de código de red.
Introducción. Descripción general. Convertidores CA-CC. Convertidores CC-AC. Convertidores CC-CC. Sistema de manejo de baterías.
Introducción. Aplicaciones en generación. Aplicaciones en sistemas de transmisión. Aplicaciones en sistemas de distribución.
Introducción. Parámetros de las baterías. Modelo eléctrico de la batería. Modelo térmico de las baterías. Modelo de envejecimiento. Implementación.
Historia. Características del hidrógeno como energético y para su uso como materia prima. Clasificación de colores. Relación con las emisiones de gases de efecto invernadero. Producción de hidrógeno verde: relación con las fuentes de energía renovable. Estado y descripción de las tecnologías de producción de hidrógeno verde. Uso del hidrógeno: estado y descripción de las tecnologías de uso del hidrógeno.
El hidrógeno como elemento para el almacenamiento de energía y otras aplicaciones en los sistemas eléctricos. Inyección de hidrógeno en las redes de gas natural. Transporte y distribución de hidrógeno por tuberías. Mezcla de hidrógeno con gas natural.
Proyecciones y escenarios. Proyectos internacionales.
Análisis del caso colombiano. ¿A qué apostarle en Colombia? Retos y oportunidades del naciente mercado del hidrógeno.
El curso se llevará a cabo del 10 de junio al 26 de julio de 2021, de lunes a viernes, en modalidad remota, con la siguiente programación:
La Escuela Colombiana de Ingeniería, para sus programas de Educación Continuada, se reserva el derecho de cambiar sus conferencistas y fechas de realización, o cancelarlos de no contar con el número de personas requerido para tal fin. Lo anterior se informará a los interesados con antelación.