La tecnología de redes eléctricas inteligentes ya está arraigada en los sistemas de distribución de energía modernos de todo el mundo. Muchos países han revitalizado sus redes eléctricas con sistemas inteligentes que permiten el monitoreo activo, la optimización de la distribución, la notificación de apagones y mucho más. Y a medida que las tecnologías adyacentes se integren en la inteligencia de los servicios públicos, seguiremos viendo mejoras iterativas en la red inteligente.
La tecnología solar y de baterías son ejemplos de gran impacto de tecnologías adyacentes que contribuyen a la eficiencia energética de las redes inteligentes. Aunque la energía solar ha sido durante mucho tiempo una alternativa a la red eléctrica tradicional, los avances en los módulos de paneles solares, la tecnología de inversores de energía, los medidores inteligentes y la tecnología de baterías han hecho que esta fuente de energía, antes poco común, sea habitual en las redes eléctricas residenciales y comerciales. Este artículo examina cómo las redes inteligentes y la tecnología de las energías renovables trabajan juntas para hacer más eficiente la distribución de la energía eléctrica y reducir las emisiones de carbono en todo el mundo.
Energías renovables modernas
En muchas partes del mundo, las nuevas construcciones residenciales incorporan paneles solares. En California, por ejemplo, todas las nuevas construcciones residenciales deben contar con sistemas solares fotovoltaicos (FV) integrados en los sistemas eléctricos de las viviendas (en DSIREUSA.org encontrará una lista completa de políticas e incentivos solares en todo Estados Unidos). Estos sistemas fotovoltaicos suelen integrarse automáticamente en la red eléctrica pública para permitir una distribución bidireccional de la energía. Esta metodología de distribución de energía crea una increíble eficiencia energética de red inteligente para los proveedores de servicios públicos, ya que pueden limitar la generación a partir de combustibles fósiles y distribuir la energía más cerca del punto de uso.
En un día soleado, un solo panel solar fotovoltaico puede producir casi 2 kWh de electricidad, suficiente para alimentar una bombilla LED durante ocho días. La mayoría de las instalaciones solares residenciales tienen entre cinco y veinte paneles solares, que generan cientos de kWh de electricidad al día. La mayoría de los hogares residenciales no consumen grandes cantidades de electricidad durante el día, por lo que este exceso de energía puede almacenarse o compartirse.
Si una vivienda no dispone de baterías de almacenamiento, el exceso de energía generado se transfiere a la red eléctrica para contribuir a los servicios basados en la demanda del proveedor de servicios públicos. Los proveedores de servicios públicos que “cosechan” energía de productores fotovoltaicos independientes suelen ofrecer incentivos y compensaciones a estos productores, como descuentos en la tarifa de consumo o reembolsos directos por contribución energética.
Ventajas para los proveedores de servicios públicos
En las redes energéticas, la mayor ineficiencia del sistema es la distribución de la energía. Para los proveedores de servicios públicos, la producción localizada de energía es beneficiosa porque reduce drásticamente la distancia de transmisión y la demanda de generación de la electricidad. Por ejemplo, si una vivienda no dispone de energía solar, la compañía eléctrica debe suministrarle toda la energía. El proveedor de servicios públicos genera esa energía (a menudo utilizando centrales eléctricas de combustibles fósiles) y luego la transmite a largas distancias hasta el punto de uso.
Cuando uno o varios productores fotovoltaicos independientes cercanos aportan un exceso de energía a la red, esa energía puede derivarse a otros consumidores, y así reducir tanto la demanda de las centrales eléctricas como la distancia total de transmisión de energía hasta el punto de uso. Esta reducción de la distancia de transmisión puede disminuir las emisiones de carbono en forma indirecta y los costos operativos del proveedor de servicios públicos.
Energía solar fotovoltaica y almacenamiento en baterías
Los sistemas residenciales y comerciales de almacenamiento en baterías añaden otra dimensión a la tecnología de redes inteligentes de energía renovable, ya que estos sistemas de baterías pueden suministrar energía local al consumidor o a la compañía eléctrica por la noche. En invierno, la mayor parte del consumo energético residencial se produce durante las horas del día en que no se genera energía.
Se suelen encender las luces, cocinar y ver la televisión al anochecer, cuando los paneles solares no producen electricidad. Los grandes sistemas de baterías pueden almacenar la energía generada por los sistemas fotovoltaicos durante el día, suministrar esa energía al consumidor en las horas de menor consumo e incluso suministrar energía a la red eléctrica si el consumidor del punto de generación no la utiliza en su totalidad. Una vez adoptados masivamente, estos sistemas de baterías se integran en la red y esencialmente almacenan energía que puede utilizarse instantáneamente a nivel de red.
Redes inteligentes y energías renovables
Las tecnologías de redes inteligentes pretenden reducir el consumo de combustibles fósiles, aumentar la generación de energías renovables, optimizar la eficiencia de los sistemas de distribución y hacer que la electricidad sea asequible para el consumidor. La energía solar fotovoltaica y los sistemas de almacenamiento en baterías aportan nuevas eficiencias a la red inteligente. Estos sistemas suavizan la curva de demanda de la red, reducen su tensión, disminuyen los costos de mantenimiento y reducen las emisiones de carbono. Este avance de la red inteligente ahorra dinero, tanto al consumidor como al proveedor de servicios públicos.
