Nuestro mundo evoluciona a un ritmo vertiginoso, derivado del crecimiento demográfico, el cambio climático y la recesión económica global. Según la sociedad se hace más dependiente de la tecnología, la electrificación y descarbonización de la economía se intensifica y con ello la complejidad del sistema eléctrico conocido hasta ahora.
Las capacidades de las tecnologías venideras y los consecuentes requisitos energéticos se incrementarán a medida que progresan en su digitalización. Sin embargo, esta mayor conectividad también provoca una mayor vulnerabilidad ante potenciales ataques, requiriendo inversiones millonarias en ciberseguridad y planes de contingencia. Para hacer frente a esta casuística y sus retos surge el concepto de red inteligente o smart grid.
¿Qué es una red inteligente o smart grid?
Es una infraestructura que integra las capas física y digital de una red en una sola, mejorando su fiabilidad, su resiliencia y su eficiencia. Para ello se deben digitalizar progresivamente los activos de la red, aumentando su sensorización, expandiendo su capacidad de comunicación e implementando control y monitorización en remoto con el objetivo final de automatizar la red.
Actualmente la implantación de las redes inteligentes está en auge gracias a los avances tecnológicos y a la constante disminución de los costes derivados de la economía de escala. La digitalización de las redes permite un mayor intercambio de datos entre las compañías y sus clientes, así como su progresiva convergencia con otros sectores, tales como la construcción, el transporte o las telecomunicaciones.
¿Cuáles son los principales componentes de una red inteligente?
En primer lugar, los equipos de campo de la capa física de la red monitorizan y miden procesos, comunican los datos obtenidos a los operadores, y hasta ajustan algunas variables automáticamente. Las propietarias de las redes de transporte y distribución están instalando millones de equipos digitales en los niveles de baja y media tensión para su sensorización y control, tales como contadores inteligentes o componentes electrónicos inteligentes.
En segundo lugar, unas comunicaciones bien dimensionadas en tamaño y velocidad de transmisión de datos son claves para compartir la información entre los distintos equipos y agentes implicados.
En tercer lugar, y no menos importante, está la gestión de esos datos, apoyada en equipos informáticos que procesen, analicen y ayuden en la toma de decisiones. Las compañías eléctricas realizan fuertes inversiones para aplicar los últimos avances en analítica de datos basados en modelos predictivos aplicados a la gestión de la red para tratar de conseguir una red autorreparable.
¿Qué se necesita para desarrollar una red inteligente?
- Implementar tecnologías inteligentes (en tiempo real, automatizadas e interactivas) en la medición, comunicación y automatización de la distribución eléctrica.
- Desarrollo de tecnologías digitales para gestionar la información y el control de la red mejorando su fiabilidad, resiliencia, ciberseguridad y eficiencia.
- Integración completa de recursos energéticos distribuidos, tales como baterías, vehículos eléctricos y bombas de calor, que permiten el almacenamiento energético y el aplanamiento de la curva de demanda.
- Aplicación de estrategias operativas que habiliten la gestión activa de la demanda para facilitar la casación de la curva generación-consumo en cada periodo, optimizando así la eficiencia del sistema eléctrico.
- Proveer a los clientes de aplicaciones inteligentes que proporcionen información en tiempo real para controlar sus equipos.
- Desarrollo de estándares y protocolos que habiliten la comunicación bidireccional y la interoperabilidad ente los activos de la red.
¿Cuáles son las barreras para la implantación de las redes inteligentes?
Entre las principales barreras destacan la incertidumbre asociada a la regulación y a los mercados financieros, la dificultad de rentabilizar inversiones realizadas en una red digital mediante modelos de negocio tradicionales, y las potenciales violaciones en la ciberseguridad.
¿De qué depende el éxito de las redes inteligentes?
El principal impulsor de las redes inteligentes es la proliferación de recursos energéticos distribuidos basados en energías renovables, con limitada predictibilidad y gestionabilidad. Este auge está motivado por las crecientes restricciones medioambientales, la bajada constante de sus costes asociados, y el cambio en la implicación de los consumidores y en sus patrones de consumo.
La integración de estos activos distribuidos incrementa la complejidad del sistema eléctrico, modificando el enfoque tradicional aplicado en su planificación y en la operación del mercado eléctrico.
Para superar estos retos normativos, deberá hacerse una planificación a más largo plazo integrando consideraciones de diversos actores implicados, tales como los reguladores, los fabricantes, las compañías eléctricas, las distribuidoras y las comercializadoras.
Respecto a los retos tecnológicos, las redes inteligentes deben adaptarse de forma dinámica a los potenciales eventos, coordinando millones de equipos, y asegurando siempre una operación segura y resiliente.
Artículo escrito por Jesús La Parra Albaladejo
