Por: Jeremy Cook
Cómo las soluciones energéticas de microrred pueden generar energía más económica y confiable
Las microrredes son pequeñas redes de instalaciones de generación y almacenamiento de energía, repartidas entre un número limitado de usuarios locales. Por lo general, las microrredes están conectadas a una red más grande. Cuando es necesario, deben poder trabajar en un estado “aislado”, completamente separadas de la red eléctrica regional.
Un generador de respaldo permanente o un banco de almacenamiento solar/a baterías podría considerarse como una forma de microrred personal si este puede funcionar de manera independiente, pero aquí consideraremos las microrredes en una capacidad de red. Tenga en cuenta que no todas las fuentes de energía complementarias (como la solar) pueden operar fuera de la red y, por lo tanto, no cumplirían con ninguna de las definiciones, a menos que se configuren correctamente.
El huracán Ian nos deja sin energía: ¿Podríamos usar la energía alternativa de las microrredes?
A fines de septiembre de 2022, el huracán Ian dejó un rastro de destrucción en Florida, lo que generó un corte de energía temporal, aunque prolongado en algunos casos. Incluso partes de Carolina del Sur se vieron afectadas tras el breve trayecto de la tormenta por el Atlántico, exponiendo una vez más nuestra fragilidad frente a la naturaleza, así como la precariedad de la red eléctrica.
Como con todos los huracanes, las personas se precipitaron por conseguir pequeños generadores para encender luces, refrigeradores y ventiladores. Estos pueden ofrecer una solución parcial, pero en gran medida, son incapaces de suministrar alimentación al bien más preciado de Florida, la unidad central de aire acondicionado. Sin embargo, unas pocas personas no tienen el mismo tipo de ansiedad por la energía cuando se interrumpe la red: aquellos que tienen generadores de energía de respaldo instalados permanentemente en sus hogares. Otros pueden tener tecnologías más nuevas que integran los sistemas solares y de batería, o incluso vehículos eléctricos, para permitir operaciones fuera de la red. Desafortunadamente, cualquiera de las opciones puede ser prohibitivamente costosa para algo que usará con poca frecuencia.
Las opciones actuales implican confiar en la red eléctrica omnipresente para satisfacer todas las necesidades, o bien, crear una autosuficiencia total. El concepto de microrred presenta una tercera posibilidad en la forma de energía eléctrica comunitaria a pequeña escala. Además de la resiliencia frente a los apagones, las microrredes permiten la integración de energías renovables y generación local, lo que puede reducir los costos habituales de energía.
Cómo funcionan las microrredes
Por su propia naturaleza, las microrredes están diseñadas para funcionar con una variedad de fuentes de entrada de energía, equilibrando de manera inteligente las cargas entre los métodos de generación más eficientes y rentables. Cuando se corta la energía de la red general, la microrred local toma el control y suministra al menos una cantidad limitada de electricidad a sus clientes. Si bien hay eventos puntuales que podrían dañar una microrred, estas no son susceptibles a las interrupciones generalizadas que pueden causar cortes de energía desde grandes distancias.
Al mismo tiempo, gran parte de la red funciona correctamente la mayor parte del tiempo en los países desarrollados. A diferencia de los sistemas de respaldo puros, las soluciones de energía de microrred se pueden configurar para optimizar el consumo de energía, incluso cuando la red más grande funciona a la perfección. Las microrredes pueden aprovechar la generación de energía renovable en el lugar y el almacenamiento local como respaldo, y pueden ayudar a cambiar el momento en que se obtiene la energía en comparación con el momento en que se usa.
Por ejemplo, si una microrred simple tiene una matriz solar, baterías de respaldo y un generador, en el día puede usar los paneles solares para satisfacer la mayoría de las necesidades de energía de sus clientes, y la red eléctrica regional compensaría cualquier déficit. Por las noches, la red regional podría suministrar una mayor proporción de energía e incluso, cargar las baterías si se aplica una reducción en las tarifas nocturnas. Estas baterías podrían descargarse en parte durante el día, cuando la energía quizás sea más costosa y los generadores pueden funcionar según sea necesario, tal vez con fines de prueba y mantenimiento.
Por lo tanto, un sistema de microrred puede ayudar a compensar su costo mediante un ahorro de energía en días normales y ayudar a las comunidades a prepararse para cortes de energía más extensos. Un sistema de microrred solar incluso puede vender energía a la empresa de servicios públicos si hay una “recolección extraordinaria” de luz solar u otras energías renovables, o si tiene sentido descargar la batería en determinados momentos. Según las necesidades del usuario, es posible configurar una microrred para hacer énfasis en su sólida resiliencia (por ejemplo, para un hospital o una base militar) o en la eficiencia (por ejemplo, un campus universitario).
Beneficios de corto alcance
Un breve recorrido desde la generación de energía hasta el almacenamiento o el punto de uso presenta obvios beneficios en forma de resiliencia. Del mismo modo, la transmisión de energía a largas distancias provoca pérdidas por debido al escape de calor en las líneas. Al reducir las distancias, tales pérdidas e inconsistencias pueden minimizarse.
Además, la energía de la red viene en gran medida en forma de corriente alterna (CA), que debe convertirse en corriente continua (CC) para muchos usos, con las pérdidas que esto implica. Los paneles solares producen energía de CC de forma nativa y las baterías almacenan energía de CC. En teoría, se podría configurar una microrred para suministrar este tipo de energía sin la típica conversión de CA a CC, lo que generaría mayores eficiencias.
Finalmente, si bien la instalación y administración de dicho equipo puede ser una carga, hay que considerar los posibles beneficios secundarios de una configuración de este tipo. Un estacionamiento cubierto con paneles solares es un uso fantástico que ya se ha visto implementado en algunos lugares, y tal vez las comunidades adopten otras medidas para hacer que los equipos de energías renovables sean útiles, o incluso hermosos, de otras maneras. Uno podría imaginar una obra de arte funcional compuesta por paneles solares que recibe a los visitantes de un parque comercial, una universidad o un vecindario, o cualquier otro concepto que aún no se ha considerado.
El futuro de las microrredes
¿Cómo será el futuro de la generación de energía? Se pueden apreciar los enormes beneficios de un sistema robusto de generación de energía que puede reducir las pérdidas de transmisión al usar primero energías renovables, luego baterías de respaldo temporales y finalmente, una generación alimentada por combustibles fósiles para un soporte a más largo plazo. Quizás también podamos ver la proliferación de energía de CC sin conversión de CA desde paneles solares y baterías.
Al mismo tiempo, ¿qué ocurriría si se materializasen tecnologías como la fusión o la energía geotérmica profunda, lo cual ofrecería energía casi ilimitada desde fuentes más centralizadas? Un sistema centralizado sería aún más propenso a interrupciones, que podrían resultar aún más graves y prolongadas. La flexibilidad del concepto de microrred significa que podrían adaptarse a casi cualquier escenario.
Más allá de cómo se desarrollen las microrredes, Arrow está preparada para ayudar a los innovadores a satisfacer sus necesidades de componentes. El futuro será prometedor a medida que usemos nuestros recursos para suministrar energía en nuestros hogares y edificios de una manera más eficiente y confiable.
