Planificación energética inteligente a largo plazo integrando sistemas de energías renovables para cubrir la demanda eléctrica futura del Ecuador

Resumen

La creciente demanda de energía eléctrica referida como factor clave en el desarrollo de la sociedad actual, necesita una transición energética global para cumplir los objetivos de limitar el aumento medio de la temperatura superficial global por debajo de 2°C. junto con una industria basada principalmente en hidrocarburos, impulsan el desarrollo de nuevas tecnologías renovables como opción para encaminar a un desarrollo sostenible. Con el objetivo de reducir las emisiones de dióxido de carbono (CO2), las soluciones bajas en carbono como los recursos renovables jugarán un papel fundamental en el futuro y para ello es necesario disponer de hojas de ruta que pueden ser desde regiones, países, ciudades o sectores. La transición energética requerirá una fuerte innovación tecnológica, especialmente en el campo de las energías renovables. En este sentido, los recursos energéticos disponibles en territorio como las corrientes de agua, viento, radiación solar, etc están recibiendo un interés importante a nivel investigativo y puedan ser aprovechados adecuadamente mediante las tecnologías energéticas renovables pueda ser convertida en energía renovable y llegar a ser un factor de desarrollo importante para las grandes urbes como también para las comunidades aisladas. El disponer de distintas fuentes de energía renovable en el sistema eléctrico lo vuelve más confiable dado que no existe una dependencia directa de una u otra fuente renovable y se logre satisfacer adecuadamente la demanda creciente de electricidad a largo plazo. La presente Tesis Doctoral se centra en satisfacer la demanda de energía a largo plazo, considerando un análisis de escenarios de generación de energía provenientes de fuentes de energías renovables evaluando inicialmente un año base y con el soporte de software especializado se trazan los escenarios que consiste en incrementar mayores tazas de energías renovables y disminuir progresivamente los aportes de combustibles fósiles. En esta tesis los escenarios se trazan al 2050 para lograr un 100% de energía renovable en el mix energético en la búsqueda de garantizar el servicio de electricidad a la demanda creciente. Los casos de estudio enfocados en esta tesis y principalmente publicados en artículos científicos ha sido el caso sudamericano, ecuatoriano y finalmente el caso de la Ciudad de Cuenca en Ecuador. En esta misma línea se analizó el caso de bombas de calor residencial para España y la dinámica que surge a nivel de la demanda en el cual los vehículos eléctricos pueden ser una fuente de abastecimiento de energía edificios aprovechando precios bajos durante la noche y disponer de energía suficiente en el día a costos reducidos. Se confirma que el camino hacia una transición energética con altas tasas de contribución de energías renovables es el camino adecuado para dinamizar la economía de los países y todos los territorios que lo conforman y pueden analizarse áreas más reducidos que conforman un todo bajo los conceptos de energía inteligente y evitar el aumento de temperatura a nivel global en el cual todos estamos inmersos. En esta tesis por compendio se realizan los análisis en los territorios indicados, utilizando el concepto de energía inteligente y el software de soporte es EnergyPLAN lo cual ha permitido realizar las proyecciones a largo plazo y abastecer la demanda futura introduciendo conceptos que gestione el lado de la demanda y lograr un equilibrio entre generación y demanda hora a hora. Sin embargo, también se analizó desde la incidencia de la energía renovable en instalaciones más puntuales. Particularmente está el caso de análisis en las Arquitecturas orgánicas en las cercanías de la Ciudad de Cuenca, donde se emplazan infraestructuras tipo avión, ha sido un caso de estudio que ha permitido evaluar la incidencia de la energía eólica y solar fotovoltaica en la localidad. Sus resultados han sido muy alentadores para aplicaciones que llevan a las comunidades al crecimiento económico y protección del medio ambiente. En definitiva, estos desarrollos a menor escala también aportan sustancialmente a la transición energética que despierta interés en el Ecuador y que a nivel gubernamental inclusive ya se creó bajo decreto 059 el Ministerio del Ambiente, Agua y Transición Ecología, para impulsar con más fuerza estas iniciativas.