Energías renovables y redes inteligentes

La energía eléctrica es un componente esencial en la vida moderna y en el progreso tecnológico; es por ello que su consumo crece sustancialmente día con día y en consecuencia, su costo. Esta situación obliga a la búsqueda de opciones y nuevos desarrollos tecnológicos que permitan suplir satisfactoriamente las necesidades de los usuarios de manera que se utilicen los recursos de la forma más eficiente posible. Hoy en día, se realizan esfuerzos para encontrar soluciones innovadoras a la creciente demanda, para atender las necesidades actuales y futuras.

Una motivación para un cambio de modelo energético, es el aspecto medioambiental. En este modelo de desarrollo sostenible, las energías de origen renovable, son consideradas como inagotables y con la peculiaridad de ser limpias. Suponiendo un nulo o escaso impacto ambiental, su utilización no tiene riesgos potenciales añadidos; indirectamente suponen un enriquecimiento de los recursos naturales y son una alternativa a las fuentes de energía convencionales. Teniendo en cuenta estos aspectos entre otros, en 2008 la Comisión Europea elabora el plan conocido como Plan 20-20-20, el cual es una iniciativa lanzada para luchar contra el cambio climático con un objetivo claro: reducir las emisiones de gases invernadero en un 20%; ahorrar un 20% en el consumo energético; y proveer al sistema energético con al menos un 20% de renovables; todo ello para 2020.

En el ámbito de sistemas eléctricos, ha surgido el término de “Redes Inteligentes”, o  Smart Grid, con el objetivo de mejorar la eficiencia y la fiabilidad de la red de energía eléctrica, adaptándola a las necesidades actuales y proponiendo la disminución de emisiones de CO2, la reducción de costos y la integración satisfactoria de energías renovables. La industria eléctrica está decidida a transformar la red centralizada actual donde los puntos de generación están muy alejados de los centros de demanda y no hay comunicación extremo a extremo. Para ello se ha tomado como inspiración el modelo de Internet, donde el control y la toma de decisiones están distribuidos a través de nodos dispersos a lo largo del sistema con un flujo bidireccional de información.

Las modificaciones tecnológicas más recientes en el sector energético están ligadas a las redes de transmisión, la operación del sistema eléctrico y la operación del mercado. Sin embargo, desde los puntos de distribución a los consumidores domésticos finales, las modificaciones han sido mínimas. En la actualidad se están sustituyendo los tradicionales medidores analógicos por los nuevos medidores digitales con características orientadas, entre otras, a incentivar el ahorro del consumo y la telegestión.

La mayor parte del consumo de energía en el sector doméstico, durante gran parte del tiempo, no es perceptible para el usuario. En este contexto, la medición inteligente puede aportar grandes beneficios como la posibilidad de devolver información al usuario final sobre su consumo energético. Esto puede conducir a los consumidores hacia una mayor conciencia sobre su uso de energía con potenciales ahorros energéticos. La difusión de información y la reacción de estos, la facturación  mejorada, los portales de internet están siendo empleados por las grandes compañías energéticas que utilizan medidores inteligentes.

Las Redes Eléctricas Inteligentes presentan oportunidades para el control, la automatización, la incorporación de fuentes de energías renovables, la recolección de datos y el control por medio de aplicaciones inteligentes, con las cuales, se logrará mejorar la eficiencia y permitir que la generación distribuida se pueda integrar al sistema con más facilidad.

El Cuerpo Académico de Control e Instrumentación de la Universidad Politécnica de Tulancingo, por medio de proyectos de investigación, y con la participación de estudiantes de las maestrías en Control y Automatización y de Energías Renovables, así como el Doctorado en Optomecatrónica, desarrollan proyectos que impactan en este importante tema de las energías renovables y las redes inteligentes, con la finalidad de aplicarlos en la realidad.

Referencias:

[1].      Garrity, T. F.  Getting Smart. Power and Energy Magazine, IEEE, 6(2), 38–45, 2008

[2].      Resumen legislativo. COMISION DE LAS COMUNIDADES EUROPEAS Bruselas, 13.11.2008, / * COM/2008/0772 final * /

[3].      Werbos, P. J. (2011). Computational Intelligence for the Smart Grid-History, Challenges, and Opportunities. IEEE Computational Intelligence Magazine, 6(3), 14–21.

[4].      Darby, Sarah (2006). The effectiveness of Feddback on Energy Consumption. A review for DEFRA of the Literature on Metering, Billing and Direct Displays, Environmental Change Institute, University of Oxford, April 2006, Oxford.

[5].      Rahman, S. (2009). Smart grid expectations. IEEE Power and Energy Magazine, 7(5), 88, 84–85. doi:10.1109/MPE.2009.933415

Dr. Iván de Jesús  Rivas Cambero

lrivera@utvm.edu.mx