Las bases militares como unidades energéticas aisladas: últimas tendencias en gestión energética

Esto cobra especial importancia cuando las bases se ubican en lugares remotos o forman parte de operaciones internacionales. La mayoría de ellas dependen casi exclusivamente del uso de grupos electrógenos de gasóleo dada la inexistencia o escasa fiabilidad de las redes eléctricas locales. 

A pesar de que se trata de una tecnología móvil y robusta adaptada al entorno militar, su uso conlleva la necesidad de transportar grandes cantidades de combustible a través de rutas no seguras en ocasiones y entradas y salidas de personal externo en la base, además de conllevar consigo un impacto medioambiental. Además, requiere de la instalación de generadores redundantes que actúen en caso de avería o mantenimiento del resto y esto provoca un sobredimensionamiento de la capacidad de generación y una eficiencia energética baja.

Microrredes aisladas: un nuevo modelo para la optimización energética de las bases militares

¿Cómo afrontar estos desafíos? ¿Cómo conseguir que las bases militares sean más eficientes y puedan funcionar de forma totalmente independiente sin comprometer la seguridad de la base militar y las personas que habitan en ella? Entendiéndolas como islas energéticas, es decir, como microrredes aisladas que funcionan de forma independiente. 

En este contexto, las energías renovables juegan un papel fundamental en el campo de la generación que, en combinación con desarrollos en áreas como el almacenamiento, los nuevos combustibles y la arquitectura sostenible, constituye una solución a estos retos. Además, este planteamiento se alinea perfectamente con uno de los objetivos fijados por la Directiva de Defensa Nacional y la Estrategia de Tecnología e Innovación para la Defensa: fomentar una industria de defensa innovadora, que potencie el desarrollo y la innovación.

Para dimensionar de forma adecuada la propuesta de generación de energía renovable, primero es necesario realizar un análisis exhaustivo sobre la manera en la que la base está consumiendo energía según sus características, su perfil de consumo y el equipamiento disponible. También es muy importante realizar una previsión y perfil de la demanda energética. 

Esta información previa es vital para proponer medidas de ahorro energético y soluciones de diseño eficiente a través de la optimización de este consumo. Principalmente en todo lo relacionado con la envolvente térmica, la iluminación y la climatización, los ámbitos que influyen de manera protagonista en la gestión energética.

¿Cómo conseguirlo? A través de la monitorización energética de la base en su totalidad. ¿Dónde se consume la energía? ¿Qué parámetros operativos influyen en ese consumo? ¿Cómo afectan aspectos como la climatología? ¿Qué perfil tiene la demanda? Estos son preguntas que se despejan con esta primera fase y que aportan la información necesaria para tomar las mejores decisiones.

Con esta optimización de consumos previa, la base militar conseguirá mejorar su eficiencia energética y ahorrar costes sin necesidad de acometer una gran inversión. Respecto a la envolvente, soluciones como el diseño bioclimático con estándares PassivHaus, el aislamiento ‘retrofitting’ de cubiertas o el uso de materiales de cambio de fase pueden ser muy efectivas, así como la utilización de materiales y envolventes adaptadas al entorno climático de destino. En el ámbito de la climatización es de vital importancia dimensionar la solución para adaptarse a las condiciones cambiantes del entorno. Lo mismo sucede en el campo de la iluminación, donde se pueden aplicar regulaciones por presencia y sistemas de control que permitan aprovechar al máximo la luz natural cuando es posible.

Una vez que se realiza esta monitorización y auditoría para optimizar consumos obtendremos una caracterización completa del consumo energético total que permitirá predecir la demanda de bases futuras en base a sus características, dimensiones y entornos, y con ello planificar la generación. En este sentido, las simulaciones teóricas y el aprendizaje extraído de la monitorización a través del ‘machine learning’ son herramientas de especial utilidad.

Tras esta primera fase ya puede pensarse cómo diseñar un plan de generación que debe tener en cuenta el consumo de energía y el perfil esperado, así como adaptarnos a los recursos disponibles en el área de destino. Aunque los grupos electrógenos son imprescindibles como apoyo a la generación, depender solo de ellos supone un problema para asegurar la seguridad, ya que la base debe abastecerse de gasóleo del exterior.

¿La solución? Instalar generación renovable con equipos modulares de fotovoltaica o mini eólica -o soluciones híbridas- y con rangos de operación similares para poder trasladarla a otras bases, en el caso de ser necesario, con el apoyo puntual de grupos electrógenos y almacenamiento. Esto permitirá funcionar como una microred energética y asegurar el suministro sin tener que recurrir a una red eléctrica desconocida y no fiable de un país ajeno.

Validación de microredes modulares por CIRCE en entornos aislados y sin red eléctrica

Este enfoque ya ha sido validado por el centro tecnológico CIRCE en aplicaciones reales a través de proyectos como Nazareth, ENERISLA e INSULAE. Este primero se desarrolló en una localidad colombiana ubicada en un emplazamiento remoto que funcionaba con grupos electrógenos y sin prestación de servicio eléctrico. Para solucionar este problema, el proyecto instaló dos aerogeneradores de 100 kW, un parque fotovoltaico de 100 kW con seguimiento, un banco de baterías, que se integraron con tres grupos electrógenos, además de los correspondientes inversores, rectificadores y sistema de control que se encargaba de optimizar la gestión del conjunto.

La gestión energética es uno de los pilares esenciales para caminar hacia la consecución de una base militar sostenible y segura pero comparte importancia con la gestión de la red eléctrica, la gestión de los residuos y la ciberseguridad. Crear sistemas circulares de gestión de residuos permitirá a la base no depender del exterior y tener la capacidad de revalorizarlos para convertirlos de nuevo en recursos; o generar un sistema eléctrico que distribuya la energía en media tensión dentro de la base para minimizar pérdidas y sobredimensamientos de cableado y canalizaciones por las amplias distancias podrían ser nuevas soluciones para conseguir amplificar el impacto de las medidas anteriores.

Todo ello contribuirá a posicionar al sector español de Defensa como líder en innovación en materia energética y de recursos y, concretamente, a crear bases militares sostenibles, seguras, conectadas e inteligentes alineadas con los objetivos de desarrollo sostenible.