LAS REDES ELÉCTRICAS NECESITAN UN MILAGRO TECNOLÓGICO,
Nos acostumbramos a vivir sin pararnos a entender cómo funcionan algunas de nuestras tecnologías más fundamentales. La electricidad es probablemente la más obvia de todas ellas. Durante un siglo, se convirtió en algo totalmente normal tener acceso a la luz artificial a golpe de clic. Pero incluso las redes eléctricas se quedan obsoletas. Las nuestras, ya en la tercera década del siglo XXI, necesitan ahora más que nunca una transformación. En cómo funcionan, y en cómo las utilizamos. Hablando de cómo producimos electricidad, y de la cantidad de CO2 que los humanos emitimos a la atmósfera, Bill Gates escribió una vez que "necesitamos milagros energéticos". Hoy, esto es más cierto que nunca.
Las redes eléctricas se están convirtiendo en el mayor cuello de botella de la transición energética porque hoy en día tienen tareas mucho más pesadas que hace un siglo; la evolución tecnológica nos ha llevado de usarlas para producir luz artificial en nuestros hogares a usarlas para alimentar todo en nuestras vidas, desde aires acondicionados, bombas de calor, coches y bicicletas eléctricas, cientos de aparatos electrónicos y miles de procesos industriales, y esperar que también integren la producción solar local y el almacenamiento de electricidad. Con una red eléctrica cuyo diseño, en esencia, no se ha modificado en 100 años, buscar milagros energéticos no es un lujo sino una obligación.
En esencia, el sistema de la red eléctrica ha permanecido inalterado durante más de 100 años. Incluso con la innovación actual, los operadores tienen una visibilidad limitada de lo que ocurre en la red por debajo de los 20.000 voltios. La capacidad de la red no puede hacer frente a las necesidades actuales (repleta de coches eléctricos y paneles solares), y cada año se invierte gran cantidad de esfuerzos y dinero intentando acomodar una infraestructura de hace décadas en una sociedad que se supone está preparada para el futuro.
En Plexigrid creemos que las redes de distribución eléctrica necesitan nuevos poderes. Poderes que ayuden a hacer realidad esos milagros.
Los hemos llamado SUPERPODERES porque son ...
SUPERPODER 1. VISIBILIDAD DE LA RED DE EXTREMO A EXTREMO:
Los operadores de redes de distribución tienen información crítica repartida en múltiples sistemas aislados. El SIG (Sistema de Información Geográfica) contiene la ubicación y las características físicas de cada una de las decenas de miles de kilómetros de cables que atraviesan una ciudad. El sistema ERP contiene información adicional sobre los activos y la economía. El sistema SCADA de la red proporciona tradicionalmente visibilidad en tiempo real hasta 20.000 voltios, pero no por debajo, de dónde se encuentran los alimentadores que suministran energía a las distintas calles y hogares individuales. Los operadores de red no han podido acceder fácilmente a los datos de los hogares. Pero en todo el mundo se están implantando sistemas de medición inteligentes y comunicaciones de baja latencia para recoger el consumo y la generación de electricidad de cada cliente de la red.
A pesar de todos los datos disponibles, los operadores de la red de distribución han estado ciegos ante los niveles de baja tensión. Es necesario poner estos datos a su alcance, en tiempo real, creando una visualización completa de la red de distribución eléctrica. La información fluye libremente, rompiendo los silos organizativos, proporcionando nuevas perspectivas y apoyo a la toma de decisiones para operar la red de forma más eficiente, con menores pérdidas y mayor disponibilidad.
SUPERPODER 2: ANÁLISIS DE LA RED EN TIEMPO REAL
Las redes eléctricas no pueden sobrecargarse sin riesgo de causar graves daños a los equipos o incluso apagones nacionales. Como los operadores de red no tienen acceso a información en tiempo real sobre la carga en sus redes de baja tensión, instalan millones de dispositivos para proteger el sistema de una sobrecarga, como fusibles, interruptores y relés de protección. Estos dispositivos ayudan a desconectar la red en caso de sobrecarga o fallo local, protegiendo la red más amplia pero creando al mismo tiempo un apagón local.
Para evitar que se produzca una situación de sobrecarga, los operadores de red también sobredimensionan masivamente sus redes añadiendo colchones de capacidad de red del 100% o más. Aunque este sobredimensionamiento es eficaz para reducir la cantidad de cortes locales, es muy ineficiente desde el punto de vista de los costes. Al final, los consumidores son los que pagan todo este exceso de capacidad a través de la tarifa de la red eléctrica.
Los operadores de redes necesitan capacidad de análisis en tiempo real de los millones de kilómetros de redes de baja tensión. Esto tendrá profundas implicaciones en la forma de explotar las redes de distribución de electricidad. Un rendimiento en tiempo real que permita el cálculo instantáneo de las violaciones de las restricciones, como sobrecargas, cuellos de botella, desequilibrios y otros análisis críticos, en cada centímetro de la red. Al eliminar la incertidumbre sobre la carga real de la red, los operadores de la red pueden hacer funcionar el sistema más cerca de sus límites y se reduce significativamente la necesidad de desplegar un exceso de capacidad. Las decisiones de inversión pueden optimizarse para centrarse en los cuellos de botella reales basándose en hechos y no en especulaciones.
Un verdadero cambio de juego.
SUPERPODER 3: GESTIÓN DE LA FLEXIBILIDAD
La asignación dinámica de la capacidad de la red permite a los operadores de la red de distribución conectar más energía renovable solar y eólica a la red y permite un despliegue más rápido de estaciones de carga para vehículos eléctricos. Los cuellos de botella y las congestiones de la red que provocan estos activos pueden resolverse movilizando la flexibilidad de los clientes individuales, en lugar de construir más redes con exceso de capacidad. Cuando una sección de la red empieza a acercarse a sus límites máximos, se necesita información en tiempo real sobre las cargas flexibles locales disponibles que pueden reprogramarse. Puede tratarse de la carga de coches eléctricos, bombas de calor, aparatos de aire acondicionado o baterías. Entonces puede seleccionarse la combinación adecuada de cargas flexibles para resolver el cuello de botella o la congestión de la forma más rápida y con el menor coste posible.
Mientras que los costes de las energías renovables se han reducido en la última década entre un 70% y un 95% (haciendo que las energías renovables sean competitivas en costes con los combustibles fósiles), los costes de red han ido en dirección contraria. Los costes de red por MWh han subido entre un 40% y un 90% en Europa, América y Asia en la última década.
Y esto es sólo la punta del iceberg. Según el estudio "Net Zero 2050" de la Agencia Internacional de la Energía, a partir de 2030 se necesitarán entre 500.000 y 800.000 millones de dólares anuales para adecuar la red a la transición energética. A medida que estos costes se trasladen a los consumidores, los costes de la red se convertirán en el principal componente de la factura eléctrica. Pero esta tendencia puede invertirse.
Combinando los tres superpoderes, podría ahorrarse entre el 35% y el 40% de estas inversiones en capacidad de red. Este ahorro podría compartirse con los consumidores de electricidad a cambio de su flexibilidad, haciendo la transición energética más rápida, asequible y sostenible para miles de millones de personas. Un win-win para todos.
