La elegancia de NREL y la salida de la brújula de reemplazo de Estados Unidos

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Eliminar la palabra “renovable” del Laboratorio Nacional de Energías Renovables marca el final, o esperemos que sólo la interrupción, de un capítulo largo y trascendental en la historia de la energía. Cambiar el nombre a Laboratorio Nacional de las Montañas Rocosas no cambia el edificio en Golden ni los servidores en ESIF ni los registros de investigación inacabados que están sobre la mesa. Pero cierra el libro, al menos temporalmente, sobre la misión para la cual fue creado el laboratorio. Se sintió menos como una actualización administrativa y más como una declaración de que el propósito interno de la institución había terminado. El nombre de un laboratorio utilizado para anunciar la dirección del país al que pretendía viajar. Ahora indica un retroceso. La ironía es que la transición energética global que el NREL está ayudando a dar forma está en marcha. Imparable Y se está acelerando en lugares donde todavía se toma en serio el futuro.

NREL nació de la inseguridad y la ambición. A finales de la década de 1970, el Instituto de Investigación de Energía Solar surgió de la crisis del petróleo con un mandato claro: encontrar formas de romper el ciclo de la fragilidad de los fósiles a través de la tecnología. Para 1991, cuando se convierte en Laboratorio Nacional de Energías Renovables. El alcance se ha ampliado desde paneles solares hasta energía limpia de espectro completo. Estados Unidos sigue siendo la superpotencia científica del mundo. Ha creado una institución que aspira a liderar la próxima era energética. En lugar de aferrarse a los últimos días, esta misión ha guiado décadas de trabajo que han dado forma a los mercados globales. Ruta tecnológica y marco de políticas públicas. También proporciona al mundo un estándar para medir el progreso en energía solar. Lenguaje para modelar redes de energía altamente renovables y herramientas de auditoría que ayudan a toda la industria a converger en las mejores prácticas. El objetivo siempre ha sido simple: hacer que la energía limpia sea más barata, mejor y más abundante. En esa misión, NREL ha tenido éxito.

Las principales contribuciones del laboratorio están integradas en los sistemas energéticos modernos. Un invento influyente fue el gráfico de rendimiento de las células solares. Es el único gráfico que se ha convertido en un marcador de la transición energética. Todas las empresas de energía solar Todos los laboratorios de investigación Y todos los analistas se basan en la estructura y clasificación de la empresa. Y casi todos los avances importantes en el rendimiento de las células solares pasan los protocolos de verificación del NREL antes de ser aceptados por el mundo. Estos gráficos no son sólo registros del progreso científico. Más bien, es un principio organizador de una industria que actualmente domina la inversión mundial en electricidad.

Wind también tiene una deuda con el trabajo de NREL sobre modelado aero-servoelástico. Herramientas de posicionamiento y marco de rendimiento de turbinas se han convertido en parte del ADN de diseño de flotas OEM en todo el mundo. Su trabajo no está cubierto por informes. Vive dentro de paquetes de simulación y cadenas de herramientas integradas en toda la industria. Sus contribuciones ayudan a que los parques eólicos modernos sean más silenciosos. más potente y mucho más confiable que los modelos anteriores ¿Si no tienes una herramienta de modelado? La curva de costes de la energía eólica se curvará más lentamente. Y el aprendizaje institucional que facilite el uso de las turbinas tardará más en formarse.

Quizás la contribución más subestimada sea el enfoque del NREL al análisis de todo el sistema. Mucho antes de que las empresas de servicios públicos o los operadores de redes aceptaran que las energías renovables alcanzarían una participación mayoritaria en la producción, el NREL estaba modelando cómo podrían verse esas redes. Su situación y estudios integrados respaldan las políticas de varios estados. y el trabajo internacional basado en datos que ahora guía a Europa, China, India y muchos otros. El Centro de Integración de Sistemas Energéticos es la introducción hardware a esta visión del mundo. Esto permite probar el inversor. Equipos de almacenamiento y fuentes de alimentación en tiempo real en condiciones cercanas al estrés del mundo real. Aquí es donde se practican las futuras grillas antes de crearlas.

El panorama tecnológico anual se ha convertido en otra institución global adormecida, con empresas de servicios públicos, gobiernos, investigadores, desarrolladores y analistas creando sus propios pronósticos y planes de inversión. Estandariza los supuestos de costos y rendimiento para energía solar, eólica, geotérmica, almacenamiento y más, brindando al sector energético global un punto de referencia común. e impide que cada estudio reconstruya las curvas de costos desde cero. ATB está integrado en casi todos los modelos modernos de reducción de carbono. Incluye situaciones internacionales desarrolladas por organizaciones como la IEA y cientos de instituciones académicas. Su influencia es casi imperceptible porque está muy arraigada.

La geotermia se beneficia del mismo rigor. NREL ayudó a dar forma a un modelo mejorado de sistemas geotérmicos desde el principio. Los marcos de optimización, mapeo y mitigación de riesgos del ciclo orgánico de Rankine (ORC) conducen a la creación de un moderno sistema geotérmico mejorado (EGS) en el Sol para cualquier cosa que valga la pena. Sus contribuciones informaron la iniciativa FORGE del DOE y aportaron coherencia a un enfoque que alguna vez estuvo fragmentado e inconsistente para el modelado del subsuelo. NREL estudió y probó muchas cosas inesperadas. ORC fue algo que funcionó. Al permitir que se expanda la generación geotérmica básica a gran escala, EGS puede ser precisamente eso. Aunque no lo creo

Más allá de sus pilares centrales, NREL también construye y mantiene un conjunto de herramientas tan utilizadas que muchas personas olvidan de dónde vienen: PVWatts, SAM, ReEDS, BEopt, OpenStudio y otros entornos de modelado. Ha marcado la dirección para el desarrollo de la energía solar. Planificación de servicios públicos para la eficiencia de la construcción y estrategias energéticas a nivel de ciudad. Estas herramientas democratizan las capacidades de modelado. y ayuda a miles de ingenieros, planificadores y analistas a realizar un trabajo profesional sin el presupuesto para software propietario. Para las instituciones que se centran en abrir el mercado, esta es una forma profunda de influencia.

Todo este trabajo aún está en curso. Pero no en Estados Unidos como solía ser. Otros países e instituciones Ha absorbido el impulso intelectual. El líder de generación de energía solar de China ha mejorado el proceso utilizando principios validados por NREL. La estrategia de integración de la red europea sigue en parte el camino analítico trazado por el NREL. Universidades de Asia, Europa y América del Sur han creado estructuras curriculares sobre energías renovables que son paralelas a la lógica de modelado del NREL. Laboratorios privados de investigación en el campo de las baterías. Sistema geotérmico alternativo al hidrógeno y reducción industrial de carbono Ahora se basa en ideas de Golden, aunque nunca lo dijeron.

Se tomó la decisión de eliminar la palabra “renovable” del nombre. No es un acto de reposicionamiento estratégico. Pero lo que es relevante es un gesto de un paradigma energético que se desvanece. La propiedad de fósiles pierde precio, tecnología y escalabilidad. y los sentimientos del público Cuando el sistema se queda atrás El sistema a menudo retrocede. not forward Cambiar el nombre de un instituto de investigación no puede restaurar la economía del pasado. O revivir la idea de que los hidrocarburos son el destino. La curva de aprendizaje que el NREL ayudó a documentar es tan pronunciada y global que ninguna burocracia puede revertirla. El cambio de nombre fue una maniobra de retaguardia: el último destello de mando que sobrevivió más por costumbre que por necesidad.

Estados Unidos ha perdido algo real ahora. Ha perdido la brújula de investigación que mantiene una transición energética basada en evidencia. Pierde la fuente más confiable de información sobre costos y desempeño a largo plazo. Al perder una ubicación centralizada para los expertos que entienden que la energía renovable no es una tecnología boutique. Pero es la columna vertebral de los sistemas eléctricos modernos. Lo más importante es que pierde la misión que alguna vez alineó las capacidades científicas del país con sus intereses a largo plazo. Otros países seguirán haciendo el trabajo, pero el centro de gravedad se ha desplazado.

La transición energética más amplia continúa independientemente. La energía eólica y solar dominan las inversiones de los jóvenes en todo el mundo. Las baterías están consumiendo el mercado de máxima potencia y flexibilidad. Las bombas de calor están cambiando las necesidades de calefacción. La geotermia está surgiendo nuevamente en una nueva forma. Sin embargo, no es el formato que recibe más atención. La expansión de la transmisión de datos y la transformación digital se están acelerando. El sistema que NREL ayudó a diseñar ahora es demasiado sólido económicamente y está demasiado distribuido globalmente como para que se detenga la ceremonia de nombramiento. La transición energética no espera al consenso político.

En tiempos como este, es importante reconocer a las personas que hacen del NREL lo que es: miles de investigadores, ingenieros, técnicos, modeladores, administradores y estudiantes contribuyen a una institución que supera sus límites. Su trabajo definió el panorama energético moderno y ayudó a sacar a industrias enteras de la fase especulativa y llevarlas a la madurez. He tenido el privilegio de trabajar con muchos de ellos. Su participación no fue en vano. Crearon el andamio sobre el que se levantaba el mundo. Y su influencia continuará mucho después de que la pintura de la burocracia se haya secado en el letrero del laboratorio. Estados Unidos eventualmente volverá a una política energética racional. Esto se debe a que la economía, la física y la competencia global a menudo unen a los países. volver a la realidad

Ahora, la institución que ha llevado la bandera giratoria durante casi medio siglo ha sido simbólicamente sepultada. Pero la empresa continúa trabajando en todas sus plantas solares. Cada turbina eólica moderna Estudio de redes eléctricas que utilizan una gran cantidad de energía renovable y cada plan nacional de reducción de carbono se basa en un conjunto común de supuestos. Puede que el nombre haya cambiado, pero el mundo que NREL ayudó a crear está completamente formado y avanza. La historia recordará las contribuciones con más claridad que los cambios de marca.