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Redes Eléctricas Inteligentes. Capítulo 3: Nivel usuario

El usuario es una de las piezas clave en la configuración de las Redes Eléctricas Inteligentes (REI), ya que constituyen el punto final de consumo (campo de desarrollo de la eficiencia y el ahorro) y punto de entrada de la generación distribuida, fundamentalmente, por fuentes de energía renovables.

La gestión energética al nivel de usuario se puede dividir en tres funciones:

  • Consumo
  • Producción
  • Almacenamiento energético

La optimización de esa gestión puede tener dos enfoques: económica y técnico.

El nivel usuario es en el que se están desarrollando la mayor parte de las ideas y propuestas asociadas a las REI, siendo el contador/medidor inteligente (Smart Meter) el elemento clave alrededor del que pivotan la mayor parte de ellas.

Muchas propuestas van encaminadas a que el contador inteligente, no sólo contabilice la energía consumida, sino que permita la monitorización de los consumos por equipos (o áreas) y que, de acuerdo con unos criterios pre-establecidos, permita controlarlos o regularlos (por ejemplo, desconectando toda o una parte de la iluminación de unas oficinas a partir de un hora, o modificar la potencia del aire acondicionado). Las claves aquí son la información y el control. Con la información podrás ser capaz de detectar dónde y cómo puedas optimizar tu consumo y con el control se podrá actual sobre él de forma automatizada para reducirlo. Otras propuestas enfocan la monitorización y el control desde una computadora externa al contador.

Aunque, en apariencia, este tipo de actuaciones tiene unas perspectivas muy apasionantes, anticipando reducciones del 20% en el consumo de energía, hay voces que lo cuestionan ya que, en muchos casos, la capacidad de reducción puede ser limitada, especialmente en el sector doméstico. Es raro pensar que tener monitorizada el consumo del frigorífico, las luces o la cocina pueda permitir parametrizar algún control automático encaminado a la reducción del consumo: ¿apagar las luces por la noche? ¿y si quieres ir al baño? ¿y si estás insomne, llegas muy tarde a casa y te apetece comer algo o quieres ver un programa de TV nocturno? Estos recelos tienen respuesta en otros usos como el control remoto o programado (puntual) de la calefacción o de una cazuela previamente colocada en la cocina (más confort, pero ¿ahorro de energía?) y, sobre todo, con la entrada en juego de otra función sin desarrollar: el almacenamiento de energía.

Sobre el almacenamiento hay muchas ideas pero quizás las más fáciles de intuir y las primeras que podrían implantarse son la integración en la red de vehículos híbridos enchufables o eléctricos y el almacenamiento por frío/calor.

Se prevé que los vehículos híbridos enchufables o eléctricos se alimenten de la red y es previsible que lo hagan durante la noche, en horas valle, cuando la demanda energética global sea baja. Sin embargo, pueden constituir un interesante almacenamiento distribuido cuya potencia podría retornar a la red en horas punta. Para ello es fundamental un control que integre las necesidades del usuario (que cuando quiera utilizar ese vehículo no se lo encuentre más descargado de lo necesario) con las de la red (se alimente de ella, fundamentalmente en horas valle y pueda retornar parte de esa energía en horas pico)

Otra de las posibilidades es usar los sistemas de refrigeración/calefacción como sistema de almacenamiento de energía, ya que todos ellos funcionan con un rango de temperaturas. La idea sería que sobre-enfríen/calienten (hasta un máximo marcado dentro de sus posibilidades y funciones) en las horas valle (hay energía "sobrante) de forma que sirva para sobrellevar las horas pico con la menor necesidad posible de energía.

Cualquier tipo de almacenamiento no constituye por sí sólo ningún sistema de producción o de reducción del consumo, siendo en general, todo lo contrario (cualquier almacenamiento supone un coste energético) sin embargo puede permitir facilitar el control de la red, amortiguando sus oscilaciones y favoreciendo la integración de fuentes de energía más impredecibles, como las energías renovables.

Con ello, llegamos a la tercera función, que constituye la introducción, cada vez mayor, de generación (energías renovables) al nivel de usuario, que es uno de los principales objetivos de las REI.

Hasta el momento, he estado desarrollando el enfoque técnico, pero como ya he comentado, está el enfoque económico. Los contadores inteligentes podrían incorporar las tarifas entre sus parámetros programables, especialmente si hay una tarificación discriminada por horario (tipo tarifa nocturna o discriminaciones más personalizables como en la telefonía). Si contamos con un usuario que además de consumo disponga de almacenamiento y/o generación, podría beneficiarse de las discriminaciones tarifarias de forma que venda a la red en el momento de más precio (usualmente, horas punta) y compre de ella cuando está más bajo (generalmente, horas valle).

Sin embargo, y al menos en España, mientras que sí hay discriminación horaria en la tarifa para consumo, no la hay para generación. Además, si estamos hablando de generación por energías renovables (solar y eólica fundamentalmente), es evidente que hace sol cuando hace sol y hay viento cuando hay viento. Sería totalmente antieconómico no vender esa energía, aunque el precio sea bajo, porque si no, se pierde. Sí que podría hacerse ese juego con sistemas de almacenamiento, pero es importante pensar que no siempre el enfoque económico y el tecnológico puedan estar en sintonía por lo que habrá que priorizar alguno de ellos. Probablemente los agentes que gestionan la red preferirán que sea el tecnológico y, salvo casos excepcionales, el usuario preferirá el económico para pagar menos o ganar más.

El nivel usuario constituye, posiblemente la parte más revolucionaria de las REI ya que supone, entre otros:

  • una arquitectura de abajo hacia arriba, al contrario de la actual
  • la pérdida de poder/influencia de las grandes empresas eléctricas como generadoras de energía
  • la mezcla de los conceptos productor/consumidor, de forma que ya se está acuñando el término "prosumer" (producer + consumer, en inglés) y que supone un cambio análago a lo que supuso la llamada Web 2.0 en Internet.

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