La transición a un sistema energético libre de combustibles fósiles representa un reto monumental para las redes de distribución eléctrica, marcando uno de los cambios más significativos en décadas. La demanda de electricidad está aumentando a un ritmo sin precedentes, impulsada por la actual sustitución de los combustibles fósiles por la electrificación y la rápida integración de las fuentes de energía renovables en la red.
Esta transformación está reconfigurando el panorama energético, antaño centralizado y predecible, y las redes de distribución se enfrentan ahora a un sinfín de complejidades para adaptarse a estos cambios.
Las redes modernas y digitales son vitales para salvaguardar la seguridad eléctrica durante las transiciones hacia energías limpias. A medida que aumenta la proporción de energías renovables variables, como la solar fotovoltaica y la eólica, los sistemas eléctricos deben ser más flexibles para adaptarse a los cambios en la producción. En un escenario coherente con el cumplimiento de los objetivos climáticos nacionales, la necesidad de flexibilidad del sistema se duplica entre 2022 y 2030.
Uno de los principales retos a los que se enfrentan las redes de distribución es la necesidad de suministrar suficiente capacidad durante las horas punta y, al mismo tiempo, gestionar los flujos de energía inversa procedentes de las instalaciones solares residenciales que alimentan la red. Este cambio hacia la descentralización y los flujos bidireccionales de energía plantea importantes obstáculos operativos, como limitaciones de capacidad y dificultades para predecir y adaptarse a la evolución del comportamiento de los clientes.
Mientras que la inversión en energías renovables ha aumentado rápidamente -casi se ha duplicado desde 2010-, la inversión mundial en redes apenas ha variado, permaneciendo estática en torno a los 300 000 millones de dólares al año. Según la Agencia Internacional de la Energía, la inversión en redes debe casi duplicarse de aquí a 2030, hasta superar los 600 000 millones de dólares anuales, tras más de una década de estancamiento a nivel mundial, haciendo hincapié en la digitalización y modernización de las redes de distribución.
En el peor de los casos, las redes de distribución corren el riesgo de convertirse en cuellos de botella en la transición energética general.
Históricamente, la respuesta tradicional a estos retos ha sido la expansión de la infraestructura física mediante la instalación de nuevos cables, subestaciones y componentes relacionados. Esto se debe a que las estructuras tarifarias actuales se centran en gran medida en la compensación de CAPEX, que no cubre el creciente coste de la digitalización, el procesamiento de datos o la gestión de la flexibilidad. Esto da a los gestores de redes de distribución poca motivación para reorientar sus inversiones en la red hacia la consecución de una red verdaderamente inteligente.
Por supuesto, serán necesarias nuevas infraestructuras, pero la construcción por sí sola no bastará. Para satisfacer la futura demanda de electricidad de aquí a 2050, habrá que desplegar 2 millones de kilómetros de cables al año. Sin embargo, los costes exorbitantes, los obstáculos normativos y las complejidades logísticas asociadas a este planteamiento han puesto de manifiesto la necesidad de soluciones alternativas.
En su último comunicado, la Comisión Europea ha establecido un plan de acción destinado a reforzar, interconectar, digitalizar y hacer ciberresistente el sistema eléctrico europeo. En él destacan la necesidad de que las Autoridades Nacionales de Regulación (ANR) tomen la iniciativa y propongan nuevas metodologías tarifarias que incentiven un mejor uso de las redes ya desplegadas. Un sistema orientado a TOTEX permite a los gestores de redes de distribución centrarse en los cuellos de botella críticos utilizando tecnologías innovadoras como la gestión de la flexibilidad.
Ya no se trata sólo de aportar dinero para la transición energética, sino de asignarlo de forma inteligente.
Afortunadamente, los avances tecnológicos, sobre todo en los ámbitos de la inteligencia artificial (IA) y la digitalización, ofrecen nuevas vías para optimizar la distribución de electricidad. Por término medio, las redes de distribución en Europa funcionan por debajo del 10 % de su capacidad, porque están diseñadas para hacer frente a los picos de carga. Aprovechando la digitalización, la medición inteligente y el análisis de datos en tiempo real, los operadores de redes pueden aplicar estrategias de gestión activa para aplanar los picos y valles de la demanda, reduciendo así la dependencia de infraestructuras adicionales.
Un Gemelo Digital en tiempo real crea réplicas digitales de las redes físicas que proporcionan una visibilidad completa, análisis y acceso a la flexibilidad son un aspecto clave para evitar cuellos de botella y planificar de forma eficiente el despliegue de nuevas infraestructuras de red.
En Plexigrid, hemos estudiado a fondo estos retos y la urgencia de abordarlos con prontitud. En nuestra evaluación, hemos identificado tres capacidades clave que los operadores de sistemas de distribución (DSO) deben poseer para gestionar eficazmente una red de distribución inteligente y eficiente.
1. Visibilidad de la red en tiempo real: Tener visibilidad de toda la red permite a los operadores controlar el comportamiento de la red y la capacidad disponible en tiempo real.
2. Análisis de la red en tiempo real: El acceso a datos fiables facilita la simulación y predicción del comportamiento de la red para fundamentar la toma de decisiones.
3. Acceso en tiempo real a la flexibilidad: La capacidad de conectar la infraestructura de red con clientes activos y dispositivos flexibles para optimizar el funcionamiento de la red.
Al integrar estas capacidades en una plataforma unificada, Plexigrid ofrece una solución holística que trasciende los silos operativos tradicionales, permitiendo a los operadores de sistemas de distribución optimizar el rendimiento, aumentar la fiabilidad y mejorar el servicio al cliente, todo ello minimizando la necesidad de costosas inversiones en infraestructura.
En conclusión, la transición hacia sistemas energéticos libres de combustibles fósiles representa tanto un reto monumental como una oportunidad sin precedentes para las redes de distribución. Mediante la innovación, la adopción de tecnologías punteras y la colaboración entre reguladores, agregadores, redes de distribución y proveedores de servicios como Plexigrid, podemos construir un sistema energético más eficiente, resistente y sostenible que beneficie a toda la sociedad.
Coescrito por Juan Felipe Díaz y Guillermina Frigerio
