Investigadores del Instituto de Energía de Birmingham están trabajando con C-EPRI Electric Power Engineering Ltd (C-EPRI) para construir un prototipo a escala industrial de una tecnología HVDC de próxima generación que podría allanar el camino para una red eléctrica mundial, basada en energías renovables. .
Un equipo dirigido por el profesor Xiao-Ping Zhang, director de Smart Grid de la Universidad de Birmingham, utilizará innovaciones desarrolladas en Birmingham que mejoran la confiabilidad y la eficiencia de los sistemas de transmisión de energía de corriente continua y alto voltaje (HVDC), que se utilizan para la transmisión masiva de energía eléctrica.
Los investigadores publicaron recientemente un análisis económico1 que demuestra que combinar la transmisión HVDC con la generación de energía 100% renovable puede generar ahorros de costos significativos (un mínimo del 20 %) cuando los continentes del mundo están unidos por una red de suministro de energía global.
Su visión de la red global implica conectar el suministro de energía renovable de 14 regiones del mundo, que abarcan todos los continentes y todas las zonas horarias.
Las regiones comprenden: la Unión Europea, África del Norte y Oriente Medio, Rusia Oriental, Rusia Occidental, Asia Central, Meridional, Oriental y Sudoriental, Oceanía, América del Norte Occidental, Oriental y Nororiental y América del Sur.
El profesor Zhang comentó: “El prototipo basado en nuestro modelo teórico ahora está en desarrollo y nuestra investigación tiene como objetivo aumentar la disponibilidad de energía renovable, mejorando la eficiencia y la confiabilidad de la transmisión para reducir los costos para los hogares y las empresas. Es importante que podamos usar energía renovable para proporcionar un mecanismo de seguridad vital para controlar las caídas de frecuencia en las redes eléctricas nacionales. Nuestra visión de una red energética global podría revolucionar la forma en que usamos las energías renovables”.
El análisis integral involucró la captura de datos tanto para el suministro de energía renovable como para la demanda mundial de electricidad.
El suministro de energía renovable se calculó utilizando datos meteorológicos históricos (clima) que muestran el potencial de generación de energía eólica y solar durante un período de siete años (2011-2017), y estimaciones de generación de energía hidroeléctrica de la Asociación Internacional de Energía.
Luego, los investigadores calcularon los costos de transmisión por tierra y mar, las posibles pérdidas de energía durante la transmisión y los costos operativos y de gestión de una red global basada en HVDC.
Una perspectiva más regional, proporcionada en un artículo anterior2, muestra que la adopción de este enfoque daría como resultado que el costo regional de la electricidad se redujera en un 31 %, 10 % y 10 % para Europa, el noreste de Asia y América del Norte, respectivamente.
El profesor Zhang ha defendido el concepto de una red energética global y ha desarrollado varias tecnologías para superar los desafíos prácticos que implica la transición a las energías renovables.
Sus innovaciones incluyen tecnologías premiadas3 para mejorar la eficiencia y eliminar fallas de conmutación en la transmisión de energía HVDC de larga distancia y formas de estabilizar las redes locales que reciben energía renovable4.
El profesor Xiao-Ping Zhang tiene una cartera de patentes sobre tecnologías relacionadas, que están disponibles para ver en el sitio web de IN-PART.
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22/01/2022