SMARTGRIDS: Redes eléctricas inteligentes (1ra. Parte)

¿Qué es una SmartGrid?

Es una red que integra de manera inteligente las acciones de los usuarios que se encuentran conectados a ella – generadores, consumidores y aquellos que son ambas cosas a la vez-, con el fin de conseguir un suministro eléctrico eficiente, seguro y sostenible.

En esta Figura, se muestran los elementos generales de una SG. Las SmartGrids (SG) utilizarán equipos y servicios innovadores, junto con nuevas tecnologías de comunicación, control, monitorización y auto-diagnóstico, que ayudarán a conseguir los siguientes objetivos:
• Robustecer y automatizar la red, mejorando la operación de la red, los índices de calidad y las pérdidas en la misma.
• Optimizar la conexión de las zonas con fuentes de energía renovable, optimizando las capacidades de conexión y minimizando el coste de conexión de las mismas
• Desarrollar arquitecturas de generación descentralizadas, permitiendo el funcionamiento de instalaciones de menor tamaño (Generación distribuida) en armonía con el sistema.
• Mejorar la integración de la generación intermitente y de nuevas tecnologías de almacenamiento. • Avanzar en el desarrollo del mercado de la electricidad, posibilitando nuevas funcionalidades y servicios a los comercializadores y a millones de consumidores en el mercado.
• Gestión activa de la demanda, permitiendo que los consumidores gestionen de manera más eficiente sus consumos y mejorando la eficiencia energética
• Posibilitar la penetración del vehículo eléctrico, acomodando estas nuevas cargas móviles y dispersas a la red, minimizando el desarrollo de nueva infraestructura y habilitando las funcionalidades de almacenamiento de energía que poseen.
Telemedida, Telegestión y SmartGrids
Telemedida. - Consiste simplemente en poder leer la energía de manera remota *El contador es un elemento pasivo de comunicación unidireccional. *Pocas necesidades de comunicación.
Telegestión (SmartMeter). - Implica una revolución del equipo de medida y la red. • El contador puede ser leído y gestionado de manera remota. • Altas necesidades de comunicación bidireccional.
Para un distribuidor, cuando se realiza una implantación masiva de estos equipos, el contador se convierte en un equipo integrado en una Red de telecomunicaciones formada por millones de nodos…que también lee kWh.
SmartGrids (SG). - La red está capacitada para ofrecer nuevos servicios. • No solo para la gestión de los contadores, sino para todos los usuarios. • Es importante un desarrollo abierto y escalable, que permita la progresiva integración de las distintas soluciones y servicios.
Barreras en el desarrollo de SmartGrids. *Madurez tecnológica y riesgo de “first mover”.- La falta de tecnologías estándares y maduras aumentan el riesgo de inversión, y las escasas pruebas piloto de escala suficiente hacen que las estimaciones y supuestos considerados no sean fiables.
• “Business case”.- Los costes de inversión y operación son aún demasiado altos (no existen aún economías de escala) y por otra parte los beneficios que pretenden conseguir son difícilmente cuantificables e imputables a cada agente.
• Falta de concienciación. - Por parte de los reguladores del papel que juegan las SG en los objetivos de fomento de las renovables, eficiencia energética, reducción de CO2 y la necesidad de fomentar la inversión en las redes eléctricas.
• Normativa y regulación. - En algunos casos impone limitaciones o barreras técnicas y en otras no genera incentivos suficientes para la inversión.
• Acceso a las fuentes de financiación. - Cuando se cambia el modelo de negocio y se aumentan los riesgos de una actividad regulada, aumentan los costes de financiación, lo que hace menos rentables las inversiones.
• Confidencialidad y privacidad de los datos. - El detalle y volumen de la información que estará disponible sobre cada consumidor puede generar graves perjuicios si se usa de manera inadecuada.

Situación actual en México

En las últimas décadas, la demanda de energía eléctrica se ha incrementado debido principalmente al aumento poblacional y los consecuentes niveles crecientes en el consumo, sin embargo, la red eléctrica tradicional muestra signos de envejecimiento, por lo que resulta necesaria la aplicación de desarrollos tecnológicos orientados a la mejora de las condiciones de la red.
Actualmente la mayoría de los procesos utilizados para la generación de energía, en particular la eléctrica, no son sustentables, puesto que su huella de carbono radica en las constantes emisiones de dióxido de carbono hacia la atmósfera, produciendo efectos indeseables en el calentamiento global.
La red eléctrica tradicional enfrenta grandes retos, como los picos de demanda, la incorporación de energías renovables, reducción de pérdidas de energía, mejora en la calidad en el servicio y eficiencia energética, entre otros.
Las energías renovables juegan un papel relevante en la generación de energía y se incorporan como elemento básico de la SG o red eléctrica inteligente, la cual puede integrar a usuarios consumidores y generadores de energía con un flujo bidireccional de energía e información; para lograr la evolución de la red tradicional a una SG se requiere el aumento de la generación descentralizada de energía, la cual se produce principalmente por las energías renovables.
No obstante, el uso de energías renovables puede ser incierto, aun cuando exista un gran potencial del recurso, debido a que, por naturaleza, su comportamiento es intermitente.
La generación descentralizada de energía, utiliza la infraestructura de la red tradicional eléctrica, sin embargo, su funcionamiento es diferente, debido a que la generación tiene diferentes orígenes. Por ello, aunque la infraestructura sea la misma, el tratamiento de los flujos de energía debe ser más completo, lo cual implica vías de comunicación bidireccionales que es una característica de una SG.
Actualmente con los cambios al artículo 27 de la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos en el marco de la reforma energética de 2014, se abre la oportunidad de implementar mejores tecnologías en la red tradicional. Por ello, se considera que este país está obligado a una renovación del sector eléctrico y su conversión a una SG.