Redes eléctricas inteligentes

A. González Arias

 Ayer recibí un mensaje informándome de la creación de una nueva revista científica-tecnológica internacional: la ‘Smart Grid and Renewable Energy’ (Redes Inteligentes y Energía Renovable).  Según el mensaje, la revista será accesible de forma gratuita para estudiantes, profesores e investigadores en todo el mundo.[1] Esta publicación es una respuesta al impulso que diversos gobiernos han venido brindando en años recientes a las investigaciones sobre el tema. Una breve revisión de los artículos aparecidos en diversas revistas especializadas desde principios de 2008 hasta la fecha arroja una cifra del orden de diez mil.  En su mayoría, se dedican a la discusión y divulgación de aspectos administrativos, comerciales, económicos y medioambientales relacionados con las redes.

La implantación de las redes inteligentes presupone una serie de ventajas sobre las redes convencionales, tales como:

- Incluyen la participación activa del cliente en la regulación del consumo individual.

-Incorporan todas las posibles opciones de generación y almacenamiento de la energía como la eólica y solar.

-Optimizan la eficiencia y el uso ventajoso de la energía.

-Previenen las posibles perturbaciones en la red, facilitando una mayor contención y restauración de los problemas.

-Operan en un régimen de alta recuperación frente a daños físicos, cibernéticos y desastres naturales.

-Posibilitan la fácil introducción de nuevos productos y servicios, y finalmente,

-Serán capaces de proveer energía eléctrica ajustada a necesidades específicas, con diversa calidad y precio.

¿Cómo se afecta el consumidor?

La idea general es implementar medidas que funcionen tanto a nivel del consumidor como de los sistemas de distribución. Para el consumidor, una de las principales medidas propuestas es la implantación de metros contadores ‘inteligentes’.  Estos metros reciben señales de la planta eléctrica para incrementar automáticamente la factura en el horario pico, y reducirla fuera de ese horario.  Así se tiende a limitar el consumo en los momentos que resulta más problemático para la red. Una variante simplificada consiste en incluir un reloj dentro del metro contador, de manera que se registre una mayor factura en las horas pico. Este sistema es más gravoso para el consumidor, pues la demanda no tiene que ser la misma en los días festivos que en los laborables; no obstante, algunos proveedores ya lo vienen utilizando desde hace años.

Otra medida propuesta es la de facilitar a cada cliente información continua sobre su consumo en alguna pantalla o display, y no solo una vez al mes como ocurre actualmente.  Se supone que si el consumidor está al tanto de sus gastos podrá tomar medidas oportunas sin esperar a fin de mes.

Una tercera medida es la adición de circuitos simples a la red interna de la vivienda o empresa para controlar el gasto de equipos de alto consumo (aires acondicionados, bombas de agua en piscinas, sistemas de calefacción, refrigeración).  Así se podría posponer para horarios fuera del pico eléctrico el lavado de la ropa o la vajilla, y posibilitarían la desconexión de determinados equipos cuando sea oportuno, sin causar daños ni serios inconvenientes al consumidor.  Actualmente existen versiones industriales que regulan el bombeo de piscinas, calentadores y sistemas de climatización, controlados directamente desde alguna subestación eléctrica.

Finalmente, una medida adicional es la automatización de la lectura de los metros contadores, sin necesidad de que un cobrador visite la vivienda mensualmente.  Se puede hacer de diversas formas: a través de la propia línea eléctrica, con una señal que ‘rebota’ hasta la subestación o el transformador y de ahí a la planta eléctrica por alguna vía adicional; mediante una señal local de radio, y también utilizando algún vehículo que recorra el vecindario y vaya ‘interrogando’ por radio cada metro contador individualmente.  Ya existen redes comerciales que emplean alguno de estos sistemas, que aunque tienden a eliminar puestos de trabajo resultan económicamente ventajosos para el proveedor.

¿Cómo cambiarán los sistemas de distribución?

El concepto de red inteligente también se aplica a las redes de distribución, que serán capaces de integrar por si mismas, en el momento oportuno, la energía proveniente de fuentes alternativas como la eólica o solar.  Algunos opinan que su implantación contribuirá indirectamente a reducir la contaminación ambiental.  Supongamos que en una granja de molinos de viento la velocidad de la brisa decae a niveles muy bajos, o que sobre una gran instalación de celdas solares aparecen nubes de tormenta, bloqueando la luz.  Los sistemas actuales detectarían la caída de potencia, e incrementarían la energía entregada desde otras fuentes de inicio rápido como, por ejemplo, una termoeléctrica de gas natural.  Esta última genera CO₂ y contribuye al calentamiento global.

Por el contrario, una red inteligente trataría de reducir la demanda de inmediato, enviando una señal a los metros contadores de consumidores seleccionados de antemano.  Esos consumidores, a cambio de una reducción de las tarifas, permitirían que la red desconecte algunos de sus equipos para regular el consumo durante la caída de potencia.  En cuestión de segundos, equipos comerciales de climatización pasarían automáticamente a un régimen de menor consumo, variando la temperatura sólo unos pocos grados, o los sistemas de calefacción se desconectarían unos pocos minutos. Si la interrupción no es muy prolongada, no habría necesidad de incrementar el consumo de gas natural y la correspondiente emisión de CO₂ para mantener el servicio.

Una ventaja adicional es que el continuo monitoreo y la automatización de los sistemas permitirá reducir las interrupciones.  Los problemas se podrán detectar y resolver antes que lleguen a ser críticos, minimizando los daños y el perjuicio causado a la red y los consumidores.