Las microrredes solares ofrecen un camino para descarbonizar la minería

La minería es una industria que consume mucha energía. La extracción, trituración y procesamiento de minerales requiere una gran cantidad de energía, y las minas suelen operar las 24 horas del día, los siete días de la semana. Al igual que otras industrias, las empresas mineras buscan maneras de reducir sus emisiones. Esto se hace tanto por el bien del planeta como en respuesta a la creciente presión de sus clientes para adoptar un enfoque más respetuoso con el medio ambiente.

Cada vez más fabricantes que utilizan minerales en su cadena de producción buscan maneras de hacer sus procesos más sostenibles. Si bien materias primas como las tierras raras son esenciales para la fabricación de productos como la electrónica y los vehículos eléctricos, existe una gran demanda de proveedores de estos insumos cuyas operaciones tengan una menor intensidad de emisiones de carbono.

Brasil posee ricas reservas de metales y produce y exporta alrededor de 80 materias primas minerales, lo que lo convierte en la sexta industria minera más grande del mundo. Sin embargo, las minas brasileñas suelen estar ubicadas en regiones remotas y fuera de la red eléctrica, lo que limita sus opciones de descarbonización.

Sin acceso a la red eléctrica, las minas a menudo se ven obligadas a depender de generadores contaminantes y vehículos impulsados ​​por petróleo para obtener la energía que necesitan. Sin embargo, con la caída del costo de las energías renovables, la descarbonización en toda la industria minera se está volviendo económicamente viable. Por ello, los operadores del sector están estudiando cómo las microrredes pueden proporcionarles acceso a energía renovable para operaciones fuera de la red.

Microrredes de energía solar

La energía solar fotovoltaica es una tecnología probada que proporciona energía limpia y asequible para satisfacer la demanda energética mundial. De esta forma, los activos de energía solar suelen estar conectados a la red, lo que permite que la energía que no se consume en el lugar donde se genera se reinyecte a la red.

La principal desventaja de usar únicamente energía solar es que no puede generar energía las 24 horas del día. Sin embargo, las microrredes solares son sistemas híbridos de generación y almacenamiento de energía solar que proporcionan acceso a la electricidad incluso cuando no hay sol. Actúan como redes energéticas locales y autosuficientes que pueden abastecer a un barrio, un campus o una empresa.

Las microrredes pueden operar junto a una red eléctrica existente o de forma completamente independiente. Actualmente, las baterías son la forma más sencilla de almacenar energía. Sin embargo, el hidrógeno también se está convirtiendo en una solución viable a medida que disminuye el coste de los equipos especializados para este tipo de almacenamiento.

Principales beneficios

Las microrredes solares permiten a las empresas descarbonizar sus operaciones fuera de la red eléctrica al abandonar la generación de energía basada en combustibles fósiles. La energía se genera in situ, eliminando la necesidad de transportar diésel. Una planta solar de 1 MW suele producir 2.000 MWh al año, lo que puede sustituir aproximadamente medio millón de litros de diésel.

Debido al bajo costo de los equipos y a la longevidad de los activos, que suelen durar hasta 30 años, la energía solar se ha convertido en una de las fuentes de energía más rentables. Además, requiere un mantenimiento relativamente bajo en comparación con los generadores diésel, además de ofrecer una mayor fiabilidad del suministro y una mayor resiliencia comercial.

Los costos de las baterías también están en tendencia descendente, con proyecciones que predicen una disminución del 50% entre 2017 y 2030. Conectar una microrred a la red eléctrica principal también puede mejorar la confiabilidad de la red al mantener un equilibrio óptimo entre la producción y el consumo de energía. El almacenamiento en baterías actúa como una "reserva de respaldo" para compensar las fallas en la generación.

Contar con una infraestructura energética más confiable aporta valor económico a la sociedad, incrementando la productividad y mejorando la calidad de vida de las personas. Cuando una microrred se conecta a la red eléctrica, sus operadores también pueden apoyar a los operadores de la red. Esto se logra proporcionándoles servicios auxiliares que les ayudan a mantener una frecuencia eléctrica estable mediante un sistema de balanceo de red.

En otras palabras, además de ser una fuente de electricidad, la microrred también puede convertirse en una fuente de ingresos. El consumo de energía representa hasta el 30% de los costos operativos de una operación minera típica, por lo que cualquier reducción de costos puede tener un gran impacto en el valor total de la operación.

Al comprometerse con acuerdos de compra de energía renovable (PPA) a largo plazo, generalmente de diez a quince años de duración, las empresas mineras obtienen acceso a energía más económica. Si bien el precio del diésel suele ser volátil e impredecible, los PPA ofrecen a los compradores precios predecibles para su energía a largo plazo.

Otra ventaja de los PPA es que permiten a las empresas acceder a energía baja en carbono procedente de parques solares fotovoltaicos sin tener que invertir capital en sus propias centrales eléctricas. Las empresas se comprometen a comprar una cantidad determinada de electricidad cada año, durante un periodo determinado, a una tarifa acordada.

Incluso con sistemas híbridos de energía solar y almacenamiento en baterías, los usuarios de microrredes a menudo pueden beneficiarse de tener su propia microrred sin tener que invertir capital. Algunos desarrolladores de microrredes ofrecen modelos de negocio de "almacenamiento en baterías como servicio", que permiten a los clientes beneficiarse del almacenamiento de energía mientras pagan por las baterías a través de la economía colaborativa.

La operación independiente de la red eléctrica es especialmente beneficiosa en ciertas regiones de Brasil donde la confiabilidad de la red es deficiente. En este caso, los usuarios de microrredes se benefician de la seguridad del suministro y la reducción de cortes de energía.

Electrificar para descarbonizar

Las empresas mineras de África y Sudamérica ya están demostrando lo que es posible mediante la adopción de energías renovables. La mina de cobre Zaldívar, en Chile, será la primera mina de Latinoamérica en operar con energía 100 % renovable. Gracias a un acuerdo de diez años para adquirir energía renovable de la empresa chilena de servicios públicos Colbún, la mina reducirá sus emisiones en 350 toneladas al año.

La mina Vametco, en el noroeste de Sudáfrica, anunció recientemente que utilizará baterías de flujo redox de vanadio (VRFB) para almacenar la energía de una planta solar fotovoltaica de 3,5 MW. La microrred abastecerá casi el 10 % de las necesidades eléctricas de la mina. La tecnología VFRB puede proporcionar una capacidad energética casi ilimitada mediante el uso de tanques de almacenamiento de electrolitos.

La electrificación de equipos mineros, como camiones y excavadoras, se encuentra en sus primeras etapas. Actualmente, solo el 0,5 % de los equipos mineros son totalmente eléctricos. Sin embargo, el coste de propiedad de los vehículos eléctricos de batería es superior al de los vehículos con motor de combustión interna.

Los vehículos propulsados ​​por hidrógeno son otra opción de cero emisiones para descarbonizar las operaciones mineras, especialmente en grandes instalaciones que, de otro modo, requerirían baterías enormes (y pesadas) para generar suficiente energía. Los sistemas híbridos de microrredes solares ofrecen a las empresas mineras una vía comercialmente viable para aumentar el uso de energías renovables e iniciar su proceso de descarbonización.

Debido a que las microrredes proporcionan electricidad más asequible y a precios predecibles, así como autonomía de la red y mayor resiliencia del suministro, su adopción se está convirtiendo en una parte cada vez más importante de la estrategia de descarbonización para las empresas mineras.