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Vías para una descarbonización más rápida con gas y energías renovables

El sector energético representa hasta el 41% de las emisiones globales de dióxido de carbono en la actualidad. Además, hay hasta mil millones de personas en todo el mundo que todavía carecen de acceso a energía confiable y se espera que la demanda de electricidad continúe creciendo, incluso en el América Latina (LATAM) donde el crecimiento de la población, la industrialización y la urbanización siguen alimentando la necesidad de más energía.

Para abordar las preocupaciones de sostenibilidad, el mundo está haciendo una transición hacia una combinación de energía con menos carbono a un ritmo nunca antes visto. Esto se refleja en el valor global total de la inversión en transición energética, incluido el gasto en nueva capacidad de energía renovable, vehículos eléctricos e infraestructura de carga asociada, tecnologías de almacenamiento de energía y más, alcanzando más de US $ 500 mil millones por primera vez en 2020, aumento del 9% con respecto al año anterior, a pesar del impacto económico de la pandemia COVID-19. Sin embargo, aunque las energías renovables están creciendo rápidamente, los aumentos no se están produciendo con la suficiente rapidez y todavía se prevé que proporcionen menos de la mitad del suministro eléctrico mundial para 2040.

"A medida que se desarrolla esta transición, el despliegue acelerado y estratégico de la energía renovable y de gas juntos puede ofrecer un camino sin remordimientos para hacer reducciones sustantivas de las emisiones rápidamente, al mismo tiempo que proporciona energía confiable y asequible," comentó Luis Felipe Carrillo presidente de GE para la región de CALA (Central Area of Latin America). Un reciente artículo de GE titulado "Crecimiento acelerado de las energías renovables y el gas puede cambiar rápidamente la trayectoria del cambio climático" describe cómo la energía a gas puede respaldar las energías renovables para ofrecer descarbonización a escala a corto plazo, con vías a casi cero a largo plazo.

Estas soluciones fueron discutidas en una mesa redonda de medios virtuales organizada por GE Gas Power bajo el tema "Caminos hacia una descarbonización más rápida con gas y energías renovables". Del que participaron Luis Felipe Carrllo, Presidente de GE CALA y Ricardo Santillán, Líder de servicios de GE Gas Power LATAM.

Actualmente, vemos que países de América Latina se comprometen a aumentar la proporción de energía renovable en su combinación y descarbonizar sus economías.

El gas es cada vez más abundante, disponible y asequible, y se espera que lo sea aún más en los próximos años, ofreciendo a los países energía bajo demanda a un costo relativamente bajo. Ofrece los medios de producción de energía más limpios entre todos los combustibles fósiles tradicionales, con menos de la mitad de las emisiones de dióxido de carbono. Además, el gas ofrece vías para la conversión futura a carbono bajo o casi cero con tecnologías de captura, utilización y secuestro de hidrógeno y carbono (CCUS).

El gas también proporciona una capacidad confiable de energía que está disponible independientemente de la hora del día, la temporada o el clima; esto es fundamental para la estabilidad de la red, ya que una penetración muy alta de energías renovables puede provocar inestabilidad del sistema. Las plantas de gas pueden compensar largas brechas de producción renovable de maneras que la tecnología de almacenamiento de baterías de hoy no pueden. Este último generalmente se puede usar para el almacenamiento a corto plazo (generalmente <8 horas) de energía renovable, mientras que el gas es económico para las necesidades de picos de mayor duración. Además, las plantas de energía de gas son flexibles, con la capacidad de arrancar rápidamente, aumentar o disminuir la potencia y reducirla a niveles de producción muy bajos, de modo que puedan proporcionar energía asequible y disponible que pueda llenar la brecha de oferta / demanda cuando sea necesario.

Las plantas de energía de gas utilizan menos espacio físico que las plantas de energía eólica y solar, lo que les permite implementarse en países con terrenos limitados y más cerca de los centros de demanda, como las grandes áreas urbanas, lo que reduce potencialmente las inversiones necesarias en infraestructura de transmisión.

Actualmente, existen soluciones de energía a gas que pueden ayudar a los países de América Latina a reducir el impacto ambiental de sus actividades de generación de energía. En el corto plazo más inmediato, se pueden implementar soluciones de actualización para aumentar el rendimiento, la eficiencia, la flexibilidad, la vida útil y la disponibilidad de las turbinas de gas, al tiempo que se reduce el consumo de combustible y el impacto ambiental.

Muchas plantas de energía en América Latina todavía usan turbinas de gas que se instalaron en la década de 1980 y continúan operando en modo de ciclo simple con niveles de eficiencia por debajo del 30%. Convertirlos a ciclo combinado- algo que se puede lograr en tan solo 16 meses- puede permitirles producir hasta un 50% más de electricidad utilizando la misma cantidad de combustible.

Un caso para mencionar en Colombia es Termoyopal, proyecto que anunció el mes pasado, su expansión y modernización de la planta de energía a gas natural. Y con ello, la adición de tres nuevas turbinas de gas aeroderivadas de GE con tecnología avanzada de precombustión que ayudará a reducir las emisiones de carbono en un 40% a medida que las nuevas unidades reemplazan el equipo antiguo preexistente, sin necesidad de inyección de agua o vapor.

En el mediano o largo plazo, se deben implementar tecnologías avanzadas que ofrecen mayor eficiencia y flexibilidad para equipar nuevas instalaciones de generación de energía. Las plantas de energía a gas a menudo pueden operar durante treinta años o más y, por lo tanto, la adopción de tecnologías de mayor eficiencia, como las turbinas de clase H de GE, que ya han establecido dos récords mundiales de eficiencia de ciclo combinado, pueden ayudar a los propietarios de plantas de energía a reducir las emisiones por megavatio de energía generada en las próximas décadas.

Las tecnologías híbridas ofrecen otro medio para abordar las necesidades energéticas futuras. Por ejemplo, GE integró la tecnología de almacenamiento de baterías de energía para encender una turbina de gas 7F en la central eléctrica Perryville de Entergy Louisiana en los EE. UU. El término "black start" se refiere al reinicio de una planta de energía inactiva sin soporte de la red en caso de una interrupción importante del sistema o un apagón en todo el sistema.

Para proporcionar un black start, tradicionalmente algunas centrales eléctricas tienen pequeños generadores diésel, normalmente llamados generadores diésel de arranque en negro (BSDG), que se pueden usar para encender generadores más grandes, que a su vez se pueden usar para encender los generadores de la central eléctrica principal. Hoy en día, la central eléctrica de Perryville cuenta con el respaldo del sistema de almacenamiento de energía basado en baterías de 7,4 MW de GE combinado con la turbina de gas de ciclo simple de la planta. El proyecto demuestra la naturaleza complementaria de la energía a gas y el almacenamiento de baterías. También sirve como un modelo potencial para proyectos futuros en la flota 7F de GE de más de 950 unidades.

Además de las tecnologías de combustión, existen soluciones de pre y post combustión que también pueden ayudar a los esfuerzos de sostenibilidad. En el lado de la pre combustión, existen múltiples enfoques para combustibles bajos en carbono o libres de carbono, incluido el uso de hidrógeno para la generación de energía.

Actualmente, GE tiene la mayor experiencia en flotas en el uso de combustibles alternativos de bajo poder calorífico, incluido el hidrógeno, para la generación de energía. Líder mundial en flexibilidad de combustible para turbinas de gas, GE tiene más de 75 turbinas que funcionan con combustibles de bajo poder calorífico, incluidas mezclas de hidrógeno y gas natural, que acumulan más de 6 millones de horas de funcionamiento. GE ya está permitiendo la transición de una planta de energía 7HA de ciclo combinado de 485 MW en Ohio, EE. UU, para que funcione con hidrógeno libre de carbono. Long Ridge Energy Terminal, propietaria de la planta, está colaborando con GE y New Fortress Energy para proporcionar energía libre de carbono a los clientes mediante la mezcla de hidrógeno en la corriente de gas y la transición de la planta para que sea capaz de quemar hidrógeno 100% verde durante la próxima década.

Varios países de Latinoamérica que tienen un enorme potencial para generar energía renovable de bajo costo, ya están explorando iniciativas para producir hidrógeno verde y azul. A medida que este combustible se vuelva más fácil de conseguir y más económico, puede desempeñar un papel más importante en la combinación energética de la región.

En el extremo de la post combustión, las centrales eléctricas de ciclo combinado basadas en gas natural también pueden combinarse con la tecnología CCUS para capturar las emisiones de dióxido de carbono y proporcionar energía más limpia. Los proyectos de captura y almacenamiento de carbono han operado a nivel mundial en varias industrias desde la década de 1990 con proyectos que operan también en Latinoamérica.

"Hay muchas vías que se pueden tomar para impulsar un futuro con bajas emisiones de carbono, con gas y renovables. Para ello, necesitamos adoptar estas soluciones, tomando acciones decisivas para abordar la crisis climática global hoy, no dentro de años", afirmó Ricardo Santillán, líder de servicios de Ge Gas Power LATAM. "No existe una solución única que se adapte a todos y la combinación de combustibles y tecnologías necesarias para lograr los objetivos netos de carbono cero variará de un país a otro. Sin embargo, no cabe duda de que la energía de gas combinada con renovables, puede desempeñar un papel fundamental para ayudar a Latinoamérica a lograr una descarbonización más rápida y profunda a escala".

La neutralidad de Carbono en CALA (Central Area of Latin America). En GE estamos comprometidos y orgullosos de contribuir con la disminución del impacto del cambio climático. Generamos un tercio de la electricidad del mundo, y la región de CALA (Central Area of Latin America) venimos concentrando todos nuestros esfuerzos en el suministro de energía inteligente, realizando inversiones en la mejora de la operatividad y la eliminación de desechos. Nuestro compromiso es alcanzar la neutralidad de carbono en nuestras operaciones para 2030.

"Otro punto importante que nos permitirá lograr una descarbonización en la región es maximizando los proyectos que ya venimos trabajando. Por ejemplo, Chile es uno de los países donde venimos suministrando diversas turbinas eólicas y con la meta de descarbonización de la matriz energética planteada por el gobierno chileno al 2040, creemos que existen muy buenas oportunidades. En Colombia, existen iniciativas muy interesantes en la zona de La Guajira. En Argentina venimos trabajando de cerca con los principales parques eólicos del país y en Perú, seguimos aumentando la eficiencia de las plantas térmicas y explorando posibilidades de parques eólicos" comentó Luis Felipe Carrillo, Presidente de GE CALA.

Por más de 125 años, hemos sostenido un legado de innovación que hoy nos permite aportar todo nuestro conocimiento, alcance global, experiencia y capacidad para contribuir a la transición energética. Hoy, el mundo se encamina hacia un futuro con menos emisiones de carbono. Estamos proporcionando energía más asequible, confiable, flexible y sostenible para ayudar a las centrales eléctricas y a los operadores industriales a tener éxito hoy, planificar para el mañana y estar bien posicionados en un futuro con bajas emisiones de carbono.

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