Redes Eléctricas Inteligentes: Introducción

Historia de las Smart Grids

La Smart Grid nace de los intentos por usar controles de consumo mediante medidores y sistemas de monitorización.
En 1980, los medidores automáticos se utilizaron para monitorizar las cargas de millones de clientes.
En 1990, se creó una infraestructura avanzada que era capaz de determinar la cantidad de energía que se utilizaba en diferentes momentos del día.
En Estados Unidos, existen varios programas de investigación y desarrollo relacionados con Smart Grids, como IntelliGrid, Grid 2030, Gridwise y GridWise Architectur Council.
Según un estudio del Departamento de Energía de los Estados Unidos, si las redes eléctricas del país fueran inteligentes, esto supondría un ahorro de entre 46.000 y 117.000 millones de dólares durante los próximos 20 años.

Fases hacia una red inteligente

Tele-gestión

La lectura del consumo se realiza a distancia.
La facturación se realiza sobre lecturas reales.
Ejecución de las operaciones remotas en menos de 24 horas en la mayoría de los casos.
Mayor rapidez en la detección e identificación de incidencias.
Mejor información sobre el consumo de energía, lo que favorecerá el ahorro y la eficiencia.

Contadores Digitales

Son medidores eléctricos digitales que recopilan información sobre el uso de la energía y la envían en forma segura al centro de operaciones y control.
Lectura en tiempo real: Los contadores digitales muestran la lectura en tiempo real, lo que permite a los consumidores conocer su consumo y ajustar sus hábitos de acuerdo a esta información.
Fiabilidad: Son más fiables en comparación con los contadores analógicos, ya que son más difíciles de manipular.
Telegestión: Permiten la lectura en remoto, facilitando esta labor a las compañías y también ofreciendo información a los consumidores cuando no se encuentran presencialmente en sus hogares o empresas.
Facturación por tramos: Ofrecen la posibilidad de facturar por tramos, aplicando distintas tarifas según horas o días.

Smart Meter

Un medidor inteligente o contador inteligente es un tipo de medidor o contador avanzado (medidor eléctrico, de agua o de gas).
Estos aparatos también ofrecen la posibilidad de comunicar esta información a través de alguna red a un centro de control de la compañía de servicios local, la cual puede utilizar los datos a efectos de facturación o seguimiento.

Gestión Automatizada de la Red de Distribución

Medición en tiempo real: Los medidores inteligentes recopilan información sobre el uso de la energía y la envían de forma segura al centro de operaciones y control de la red inteligente.
Gestión remota: Gracias al contador de luz digital, pueden realizarse altas, bajas, cortes, reconexiones, controles de potencia y cambios de tarifa, todo ello sin necesidad de que acuda un operario en persona al domicilio.
Eficiencia energética: Los medidores inteligentes son esenciales para la construcción de infraestructuras de red inteligente, un sistema eléctrico modernizado que utiliza tecnología digital para mejorar la fiabilidad, eficiencia y sostenibilidad del uso de la distribución de la electricidad.
Comunicación de datos: Una vez que el medidor inteligente ha medido y registrado los datos de consumo de energía, el módulo de comunicaciones es responsable de transmitir la información de uso a la compañía de agua, gas o electricidad utilizando uno de varios métodos, como señales de radiofrecuencia (RF).

Generación Distribuida

Pequeños generadores de energía, tanto de fuente renovable como no renovable, distribuidos y conectados en zonas cercanas a los lugares de consumo, evitando pérdidas asociadas al transporte y haciendo un uso más eficiente de los activos instalados en las redes y los recursos energéticos locales.
Reducción de pérdidas en la red: Al reducir los flujos de energía por la misma, se minimizan las pérdidas de energía.
No revierte flujos hacia la red de transporte: La energía vertida no revierte flujos hacia la red de transporte.
Potencias inferiores: Suelen tener potencias inferiores a 3 kW aunque en general se suele decir que no sobrepasan 10 MW de potencia instalada.

Almacenamiento Distribuido

Dispositivos de almacenamiento de energía distribuidos en la Smart Grid, cerca de las zonas de consumo, de modo que permitan flexibilidad en la gestión de la energía y un aplanamiento de la curva de demanda a través de la carga o descarga de los mismos en función de las necesidades del sistema en su conjunto.

Gestión Activa de Demanda

Permite a la compañía Distribuidora de electricidad gestionar algunas cargas conectadas a la red, mediante un servicio avanzado que da a conocer los consumos en tiempo real y permite hacer previsiones de demanda.
Reducción de picos de demanda: Consiste en reducir el consumo eléctrico durante el período que ocurre la máxima demanda del Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN), es decir, en las horas punta.
Recursos flexibles: Tener recursos flexibles a la demanda es esencial para poder responder ante el sistema completo de la red.
Implementación: Si decides participar en la gestión activa de la demanda, tu gestor energético o proveedor de servicios energéticos puede llevar a cabo una auditoría energética que identifique las oportunidades de flexibilidad y determinar si tus instalaciones son aptas para aplicar la gestión activa de la demanda.
Beneficios: La gestión activa de la demanda puede ser una oportunidad para generar ingresos extras.

Nuevas Servicios Energéticos

La Smart Grid facilita la aparición de nuevos servicios energéticos como pueden ser los agregadores de consumo de varias sedes o la duplicidad de generación y el consumo por parte de un mismo usuario conectado a la red, beneficiando a los usuarios de la red.

TIC's

Las tecnologías de la información y la comunicación son una de las claves que posibilitan el despliegue de las redes inteligentes.
La necesidad de recibir y enviar información es la clave para poder realizar una gestión más avanzada de la red.
Estas tecnologías, tanto inalámbricas como por cable, son imprescindibles para disponer de la información.

Centro de Operaciones y Control

Es el centro encargado de recibir y gestionar todos los datos que llegan a través de la "SMART GRID" en tiempo real.
Este centro puede actuar de manera remota sobre interruptores y otros elementos, contribuyendo a identificar y solucionar con mayor rapidez los problemas técnicos que se produzcan.

Características

Fomentar la participación de los usuarios de forma activa en la red.
Permitir la coexistencia en la red de todo tipo de generadores, independientemente de su tamaño o tecnología.
Suministrar a los usuarios una mayor cantidad de información y opciones a la hora de seleccionar el suministro eléctrico.
Reducir el impacto ambiental por medio de mejoras en la eficiencia de la generación y el transporte energético.
Mejorar el nivel de la energía eléctrica generada, permitiendo al usuario que lo requiera disponer de cierto grado de calidad en su suministro energético.
Mejorar y ampliar los servicios energéticos de forma eficiente.
Promover la integración de los mercados hacia el mercado Europeo, y facilitar el transporte de energía a largas distancias.

Impacto Ambiental

Las energías de origen renovable, son consideradas como fuentes de energía inagotables.
Suponen un nulo o escaso impacto ambiental, indirectamente suponen un enriquecimiento de los recursos naturales y son una alternativa a las fuentes de energía convencionales, pudiendo sustituirlas paulatinamente.

Ventajas y Desventajas

Ventajas

Eficiencia energética: Permiten una gestión precisa y en tiempo real del flujo de energía, minimizando pérdidas y optimizando la distribución.
Fiabilidad: Mejoran la calidad y fiabilidad del suministro de energía eléctrica.
Gestión de la demanda: Aumentan la eficiencia de la red eléctrica y disminuyen la redundancia en las líneas de transmisión y distribución.
Integración de fuentes renovables: Facilitan la integración de fuentes de energía renovables