El desarrollo de las smart grids comporta un importante cambio respecto al modelo de distribución eléctrica tradicional. Estas redes inteligentes favorecen la generación distribuida de electricidad y serán una poderosa palanca para la transición energética.
¿Qué son las smart grids?
La smart grid o red inteligente es un concepto que está adquiriendo cada vez más fuerza cuando se habla de transición energética, eficiencia y sostenibilidad. ¿Pero qué son las smart grids? “Nos referimos a smart grids al hablar de una red eléctrica que puede integrar de forma eficiente el comportamiento y las acciones de todos los usuarios conectados a ella, de tal forma que se asegure un sistema energético sostenible y eficiente, con bajas pérdidas y altos niveles de calidad y seguridad de suministro”, aclara Paloma Sevilla, directora general de la Asociación de Empresas de Energía Eléctica (aelēc).
Esto se consigue a través de la digitalización de la red. “Las smart grids incorporan a su diseño tradicional la tecnología digital para facilitar el intercambio bidireccional de energía e información. Lo hacen gracias a internet, tecnologías de la información, comunicaciones, sistemas de control y aplicaciones informáticas y domóticas de la más puntera innovación”, apunta Iberdrola.
Así pues, Albert Estapé, vicepresidente de la Asociación de Empresas Eléctricas (ASEME), explica que “en el camino hacia una smart grid, partiendo de las redes actuales, el primer paso es dotarla de elementos que permitan su monitorización y sensorización, para tener conocimiento de sus magnitudes principales en múltiples puntos”. “Con ello, situando en ciertos nudos de la red equipos de proceso de datos, con inteligencia artificial asociada, la propia red podrá actuar de forma autónoma, tomando decisiones sobre los equipos de la red, que ayuden a su gestión ante los nuevos retos que presenta la transición energética”, detalla.
Beneficios de las smart grids
Las smart grids ofrecen varias ventajas frente a las redes eléctricas tradicionales.
1.Bidireccionalidad. “La red eléctrica tradicional está diseñada para utilizar datos históricos y prever los horarios de alta y baja demanda. A partir de esta información, se subasta la energía. Su modelo es unidireccional. Es decir, se basa en unos pocos puntos de generación que llevan la electricidad a muchos usuarios. Sin embargo, las smart grids se basan en un sistema bidireccional que, mediante la recopilación y estudio de los datos, equilibra la generación y el consumo de electricidad. Se trata de una red que, de manera inteligente, integra las acciones de los usuarios que están conectados a ella, ya sean consumidores o generadores, e incluso con ambos roles a la vez, con el objetivo de conseguir un suministro eléctrico eficiente, seguro y sostenible”, especifica Alfredo Rivela, CEO de Turning Tables.
2.Generación distribuida asociada. El vicepresidente de ASEME remarca que esta bidireccionalidad “facilitará el acceso y la integración de todos los usuarios conectados —consumidores, prosumers y generadores— a la red y la generación distribuida asociada, para que se conviertan en clientes activos”. Así pues, Rivela explica que las smart grids, gracias a la bidireccionalidad, ofrecen la posibilidad de gestionar los excedentes y las carencias de electricidad. “Por ejemplo, si un edificio con placas solares produce más energía de la que se está consumiendo, el excedente pasa a la red principal, evitando así su desperdicio. En el caso contrario, si las placas solares no generan la suficiente energía en un momento determinado, el edificio puede recibirla de la red”, aclara.
3.Transición energética. La distribución de la generación de energía es una palanca para la transición energética. “Por un lado, las smart grids favorecen la integración de energías renovables, permitiendo un uso eficiente de la red eléctrica, al adaptarla a las condiciones existentes, tanto climáticas como de disponibilidad del recurso renovable. Por otra parte, permiten que el consumidor responda a través de sus decisiones de consumo de manera coherente con la disponibilidad del recurso renovable y sus necesidades de consumo, al poder modular la energía que toma de la red, verter sus excedentes de producción o almacenar energía para usarla en otros periodos”, puntualiza Sevilla.
4.Comunidades energéticas locales. Son un claro ejemplo de generación distribuida y transición energética. “A través de agrupaciones vecinales o municipales, los ciudadanos pueden apostar por el autoconsumo compartido y las renovables para avanzar hacia la transición energética. Las comunidades energéticas cuentan con puntos de generación que inyectan energía a la red y, desde ahí, se distribuye a los hogares, locales o establecimientos que formen parte de la comunidad. Cada integrante cuenta con un contador y recibe su parte de energía a través de estas redes inteligentes. Este diseño ofrece ventajas, como la descarbonización de la generación eléctrica, la eficiencia de la red y la reducción de dependencia de centrales de gas, carbón o ciclo combinado, más caras y contaminantes”, desgrana el responsable de Turning Tables.
En cualquier caso, Sevilla remarca que estas comunidades “deben estar apoyadas en una infraestructura de red que facilite estos intercambios de energía de forma eficiente”. Además, será importante el apoyo de las eléctricas. Por ejemplo, Iberdrola, a través de su filial de distribución de electricidad i-DE, actuará como facilitador tecnológico de las comunidades energéticas locales. “Aportará herramientas digitales que permitan una correcta gestión de la red y de la producción renovable, la participación activa de los usuarios y la optimización del consumo, elementos clave de la transición energética”, indica la compañía.
5.Flexibilidad y optimización. “Gracias a su modelo bidireccional, la generación de electricidad y su consumo se equilibran, lo que permite avanzar hacia la eficiencia energética y la sostenibilidad. Este modelo permite a los consumidores inyectar sus excedentes en la red principal o, si fuera necesario, recibir electricidad para satisfacer su demanda. De esta forma, se aprovecha toda la energía y, en el caso de la inyección, los usuarios pueden obtener una compensación”, apunta Rivela.
6.Respuesta inmediata y resiliencia. “Las smart grids pueden detectar cambios rápidamente y ‘autorreaccionar’ ante cualquier necesidad o incidencia, asegurando un sistema energético eficiente, con bajas pérdidas y alto nivel de fiabilidad en el suministro. Es decir, disponen de una fuerte resiliencia y autorrecuperación”, afirma Estapé. Asimismo, la directora general de aelēc destaca la “mayor seguridad y eficacia en la transmisión de la electricidad” que ofrecen las smart grids.
7.Ahorro. Sevilla señala que las smart grids permiten “minimizar los costes en las operaciones y en los gastos del consumidor final”. Por ejemplo, el CEO de Turning Table indica el acceso a los datos en tiempo real ofrece un mejor control del consumo, que se podrá reflejar en la factura. Además, recuerda “que los usuarios pueden aportar la electricidad que no consumen a la red principal y negociar con su compañía eléctrica la suma económica que van a recibir por ella”.
Inversión y cambio de modelo
Aunque sus ventajas son muchas, el desarrollo de las smart grids no está exento de desafíos. Uno de ellos es la integración de un mayor volumen de energía renovable. “Muchas de estas instalaciones son pequeñas y están diseminadas por todo el territorio”, marca Iberdrola.
La adaptación exigirá un esfuerzo inversor. “Hacen falta importantes inversiones para digitalizar y automatizar la red eléctrica, especialmente en la baja tensión, que es donde hay que transformar la red para poder integrar elevadas cantidades de generación distribuida y permitir al consumidor, independientemente de su tamaño, participar activamente en el sistema eléctrico. Esto conlleva retos a todos los niveles, porque en los próximos años, por ejemplo, se instalarán cientos de miles de instalaciones renovables de pequeña y de gran potencia, tendremos millones de vehículos eléctricos circulando por nuestras carreteras o sistemas de climatización en los edificios basados en el uso de la electricidad. Por tanto, hablamos de un desarrollo de la red muy relevante para facilitar todos estos cambios”, advierte la directora general de aelēc.
Igualmente, Estapé considera que el principal reto es “el control de las tensiones derivado de la bidireccionalidad de la energía, causado por la masiva instalación de módulos de generación distribuida —generalmente fotovoltaicos, los cuales producen energía sólo en las horas de insolación—, las cargas de vehículos eléctricos, la instalación de baterías en la red, etc.”. De este modo, afirma que “la transición hacia un nuevo modelo pasa por la digitalización del sistema”, mediante “la implantación masiva de equipos electrónicos en múltiples puntos de la red”, con el desafío que comporta “su coste asociado, su control y su gestión”. Además, destaca el reto que supone “la descentralización de la gestión de la red para crear nudos o nodos con capacidad de decisión autónoma”.
Por otro lado, remarca que habrá que tener en cuenta la ciberseguridad de los equipos, de las comunicaciones, etc. En este sentido, el CEO de Turning Tables identifica
tres desafíos en torno a la ciberseguridad: “la operación de los sistemas de protección, los protocolos de comunicación para el envío de información entre dispositivos y los aspectos legales relacionados con el desarrollo de un marco normativo para la
protección del sector eléctrico frente a ciberincidentes”.
El vicepresidente de ASEME también incide en el reto que representa este cambio de modelo y “la creación de mercados de flexibilidad atractivos que fomenten la participación de los diversos actores, comercializadores, clientes y agregadores”. Además, opina que será indispensable implicar al cliente. “Hay que hacer que quiera participar en estos mercados y que el sistema se lo ponga fácil y atractivo para que interactúe. De lo contrario, todo este montaje no tendría sentido con un cliente pasivo que sólo paga facturas y consume como hasta ahora”, declara.
Al hilo de ello, Iberdrola señala que será preciso “responder a las demandas de un consumidor más conectado y que, empoderado por la tecnología, quiere tomar decisiones que le permitan optimizar y adaptar su consumo a sus hábitos de vida y tener la posibilidad de convertirse en productor de la energía que consume en su casa, a través de fórmulas como el autoconsumo”.
