How Ukraine can rebuild its energy system
El mapa muestra todos los activos de generación y transmisión de electricidad del sistema eléctrico ucraniano a partir de febrero de 2022 y los ataques militares hasta el 6 de junio de 2023. En febrero de 2022, todo el sistema eléctrico de Ucrania continental comprendía más de 1.500 plantas de generación en siete sistemas eléctricos regionales por un total de 59 GW.de capacidad de generación.El 49 por ciento de la capacidad funcionaba con combustibles fósiles, es decir, carbón y/o gas.El 23 por ciento estaba cubierto por centrales nucleares, y el cuarto restante estaba compuesto por energía solar (13%), energía hidroeléctrica (11%), energía eólica (3%), biomasa y biogás (<1%).Crédito: ETH Zurich, ISTP, PLUS / Cell Press

Uno de los principales objetivos de los continuos ataques de Rusia contra Ucrania es la infraestructura energética.El alcance de la destrucción es enorme.

"Un año después del inicio de la guerra en febrero de 2022, el 76% de las centrales térmicashabía sido destruido;ahora la cifra es del 95%", afirma la científica ucraniana Iryna Doronina. "Y todas las grandes centrales hidroeléctricas también han fracasado".

La ruptura de la presa de Kakhovka resultó ser particularmente devastadora.La enorme salida de agua (el embalse cubría un área 1,5 veces mayor que el cantón de Zurich) destruyó miles de hogares y dejó el embalse convertido en un desierto.

Antes de la guerra, Doronina fue profesora en la Universidad Nacional de Comercio y Economía de Kiev;En 2022, llegó a ETH Zurich como becaria en riesgo del SNSF.Este programa de la Fundación Nacional Suiza para la Ciencia proporciona a las universidades suizaspara que puedan dar empleo temporal a investigadores en riesgo.Así fue como Doronina terminó como investigadora principal en el Instituto de Ciencia, Tecnología y Política (ISPT) de ETH hasta 2024.

Actualmente continúa su investigación en la Universidad Técnica de Munich (TUM).En Zurich, trabajó en estrecha colaboración con los grupos dirigidos por Adrienne Grêt-Regamey, profesora de Planificación del Paisaje y Sistemas Urbanos (PLUS), y por Tobias Schmidt, profesor de Política Energética y Tecnológica y director del ISTP.

Juntos analizaron por qué las energías renovables deberían ocupar un lugar central en la reconstrucción del sistema eléctrico ucraniano.Los resultados correspondientes, a los que también contribuyeron valiosamente investigadores de la Universidad Técnica de Múnich y de la Universidad de Bayreuth, ya se han publicado.publicadoenJoule.

"Hemos constatado que prácticamente todas las grandes centrales eléctricas centralizadas de Ucrania han sido atacadas desde febrero de 2022. Esto ha reducido la capacidad total de generación de electricidad a aproximadamente un tercio del nivel de antes de la guerra", afirma Schmidt."La red también se ha visto considerablemente debilitada por los ataques a líneas de transmisión y subestaciones, especialmente en el este del país".

Las reservas de capacidad son clave para la supervivencia

En su estudio, los investigadores combinaron análisis geoespaciales y de políticas públicas."Nuestro estudio presenta el primer mapeo geoespacial completo del sistema eléctrico de Ucrania tal como era en febrero de 2022 y su posterior destrucción en la guerra", dice Grêt-Regamey."También mostramos el potencial de Ucrania en materia de energías renovables e identificamos las condiciones políticas y regulatorias necesarias para facilitar la inversión".

Primero, los investigadores crearon un mapa detallado de Ucrania.antes de 2022. "Queríamos comprender el alcance de la capacidad instalada de generación de energía, por lo que mapeamos 1.626 sitios", dice Doronina."Esta información sobre las plantas y su ubicación, rendimiento, producción y consumo sirve como base para futuros análisis".

Con 59 gigavatios de capacidad instalada, Ucrania era uno de los mayores productores de electricidad de Europa antes de 2022. El propio país necesitaba 22 gigavatios."Esto significa que Ucrania tenía considerables reservas de capacidad, lo que le ayudó a sobrevivir durante la guerra", afirma Doronina.

La energía nuclear juega un papel importante.La planta de Zaporizhzhia en el suroeste de Ucrania, la más grande de EuropaLa central nuclear, ocupada por tropas rusas, no suministra electricidad desde septiembre de 2022. Sin embargo, otras tres centrales nucleares, con siete reactores entre ellas, siguen operativas en el este y el sur y siguen suministrando electricidad a Ucrania.Sin embargo, los repetidos ataques de Rusia a la red de distribución provocaron cortes de energía que duraron horas, incluso en la capital, Kiev.

"Por eso Ucrania debería desarrollar un sistema de suministro de energía distribuido", dice Doronina.Un sistema centralizado es más fácil de atacar, mientras que los sistemas independientes son más resistentes a la guerra y las crisis.

Pasar a un sistema energético descentralizado

Plantas de energía renovable que aprovechan la energía solar oSon especialmente adecuados para infraestructuras distribuidas y pueden instalarse mucho más rápidamente que las plantas convencionales centralizadas."Sin embargo, los municipios deben poder producir localmente suficiente energía renovable para satisfacer sus necesidades energéticas", afirma Doronina.

Los investigadores crearon mapas de alta resolución de las distintas regiones de Ucrania, que muestran las áreas en las que la generación de energía a partir de energía solar y eólica es más favorable.El equipo tuvo en cuenta varios criterios, como la altitud y la topografía, la densidad de población y la distancia a los asentamientos y a las redes eléctricas.

"Hemos considerado meticulosamente las áreas protegidas y las tierras agrícolas estatales, garantizando el pleno cumplimiento de los requisitos y limitaciones de la legislación ucraniana", dice Doronina.

Enorme potencial para la energía solar y eólica

A continuación, los investigadores estimaron la producción de energía por región.Este potencial técnico es enorme.Los investigadores estiman que el potencial de la energía eólica es de unos 180 gigavatios, mientras que el de la energía solar es de unos 39 gigavatios.Una capacidad total de 219 gigavatios superaría ampliamente la capacidad de generación de 59 gigavatios que tenía Ucrania al comienzo de la guerra.Finalmente, los investigadores descubrieron que en todas las redes eléctricas regionales, el potencial de energías renovables supera con creces la capacidad de generación de energía destruida durante la guerra.

Los investigadores utilizan el potencial técnico a nivel regional junto con factores sociopolíticos, económicos, medioambientales y tecnológicos para determinar qué regiones son las más adecuadas para la transición de Ucrania a sistemas de energía renovable.Desde una perspectiva regional, el mayor potencial para la energía solar y eólica se encuentra en el sur y el este del país.

Apoyar un nuevo sistema energético bien gobernado

Hasta ahora, la infraestructura energética de Ucrania ha estado monopolizada por uno o dos oligarcas."Tenían control sobre el mercado energético nacional y colaboraban con Rusia. También era un caldo de cultivo para la corrupción", explica Vasyl Doronin, director de la ONG Asociación Ucraniana del Hidrógeno y coautor del estudio.

"La transparencia de nuestros resultados reduce el riesgo de corrupción, ya que los enfoques propuestos para priorizar las áreas con mayor potencial y aquellas que necesitan ser remodeladas urgentemente son científicamente sólidos y equilibrados", afirma Doronina."Los mapas y bases de datos que desarrollamos apoyan la formulación de políticas y son la forma más rápida de satisfacer las necesidades energéticas básicas de las personas".

Además, este trabajo mejora la calidad de la preparación de proyectos y reduce el riesgo para los inversores una vez que se han aclarado los requisitos de inversión."Este estudio, pionero en su campo, fue uno de los primeros en considerar los requisitos de la Directiva sobre energías renovables III de la UE (RED III), identificando áreas de aceleración de las energías renovables", afirma Vasyl Doronin.Los resultados se presentaron a la Comisión Europea en su Centro Común de Investigación en los Países Bajos.

"Queremos volver a vivir en Ucrania y esperamos que nuestros resultados contribuyan al desarrollo futuro del país", afirma Doronina.Quiere que su investigación sirva de base para un manual que permitirá a las comunidades ucranianas cambiar su suministro de energía.Su objetivo es crear un "atlas del potencial para transformar el sector energético".

Información para las autoridades suizas

Lo que está pasando en Ucrania también podría ofrecer información valiosa para la protección civil suiza.Por ejemplo, Doronina proporcionó a la Oficina Federal de Protección Civil (FOCP) información detallada no sólo sobre la infraestructura energética de Ucrania y su destrucción, sino también sobre los daños de guerra en los sectores agrícola y educativo, incluidas escuelas y jardines de infancia.

"Hemos mostrado cómo la guerra ha afectado a la infraestructura civil en Ucrania, para que los suizos puedan ver cómo es realmente allí y qué puede pasar en otros lugares", afirma Doronina.

Además, Doronina y sus colegas también presentaron su investigación en el evento "Re-Thinking Energy Infrastructure: Empowering DecarbonisationâMoving from Strategy to Implementation" que ETH Zurich coorganizó el pasado mes de enero en la Casa de Suiza en el WEF en Davos.

Más información:Doronina, I. et al.Por qué las energías renovables deberían estar en el centro de la reconstrucción del sistema eléctrico ucranianoJoule(2024).DOI: 10.1016/j.julio.2024.08.014.www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(24)00393-3Información de la revista:

Joule Citación

:Cómo Ucrania puede reconstruir su sistema energético (2024, 18 de septiembre)recuperado el 18 de septiembre de 2024de https://techxplore.com/news/2024-09-ukraine-rebuild-energy.html

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