‘Smart grids’: ¿qué son y por qué transforman el sector de la energía?

La palabra Paracas deriva del quechua ‘para’, lluvia, y ‘aqu’, arena: lluvia de arena. Es el nombre de una pequeña localidad peruana situada entre la costa y el desierto. Allí es habitual que los fuertes vientos muevan grandes cantidades de arena. En Paracas, más de 40 familias cuentan con una micro ‘smart grid’. Esta combina energía solar y energía eólica para suministrarles energía. Y lo hace de forma inteligente: gracias a contadores conectados a la red, la energía se ajusta a la demanda de los vecinos y a las condiciones meteorológicas de un lugar en el que los vientos determinan, realmente, toda actividad.

¿Cuáles son las ventajas de las ‘smart grids’?

• Son redes en las que se pueden monitorizar automáticamente los flujos de energía. También pueden realizar cambios y ajustes en función de la oferta y la demanda.
• Las redes eléctricas inteligentes se combinan con contadores avanzados que miden tanto la energía que entra en la red como la que se consume y que comparten la información en tiempo real con los distribuidores y los consumidores. Gracias a esto, se tiene una visión más completa del estado de la red y es posible planificar y hacer cambios en tiempo real para ganar en eficiencia.
• El flujo de energía no es unidireccional, sino bidireccional: de este modo, los consumidores que tienen paneles solares u otros sistemas de generación de energía pueden inyectarla a la red, además de consumirla. Entran de nuevo en juego los contadores inteligentes, que miden la energía que entra y la que sale.
• Además, las redes de distribución eléctrica inteligentes pueden tener sistemas de almacenamiento que permiten equilibrar el sistema cuando la generación y el consumo no coinciden en el tiempo.

Con todo esto, a diferencia de las redes tradicionales, las ‘smart grids’ consiguen hacer una integración de las energías eólica y solar, aprovechar los sistemas de almacenamiento y favorecer un balanceo de oferta y demanda en tiempo real. Esto supone una mejora de la eficiencia y una mayor capacidad de reacción ante posibles problemas. Además, tienen otras ventajas: presentan un menor impacto ambiental y son fácilmente gestionables y más seguras.

“Las redes inteligentes permiten modernizar sistemas eléctricos vulnerables, reducir pérdidas y aumentar resiliencia. Combinar energías renovables y redes inteligentes permite mayor confiabilidad, reducción de costos, descarbonización y autonomía. En mi experiencia en la Universidad de los Andes, estos sistemas son clave para habilitar nuevos modelos productivos”, señala José Fernando Jiménez Vargas, profesor e Investigador en Ingeniería Electrónica y Sistemas Energéticos en la Universidad de los Andes y consultor en ‘smart grids’, microrredes y electrificación rural productiva.

¿Por qué las ‘smart grids’ son importantes para la transición energética?

Las redes inteligentes nacen en un contexto de transición energética y descarbonización, en el que necesitamos optimizar los sistemas energéticos, apostar por las energías renovables y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) que causan y aceleran el cambio climático. También surgen en un momento en el que es necesario crear redes energéticas accesibles y seguras para toda la población.

Actualmente, varios países de América Latina como Colombia, México, Costa Rica y Perú cuentan con hojas de ruta y planes de transición para la transformación energética y aumentar el número de redes eléctricas inteligentes, según datos del estudio ‘La hoja de ruta de redes eléctricas inteligentes (smart grids) en la distribución’, elaborado por Colombia inteligente, una alianza estratégica conformada por empresas y entidades del sector eléctrico colombiano. En estos países, los objetivos están ligados tanto a la mejora de la eficiencia energética y al cuidado del medioambiente como a la consecución de mejoras sociales y de igualdad para la sociedad.

La primera parte del informe ‘Smart Grids Colombia: visión 2030’, elaborado por diferentes entidades entre las que figuran el Banco Interamericano de Desarrollo y el Ministerio de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones de Colombia, señala que los principales objetivos de la integración de ‘smart grids’ son favorecer el progreso social, garantizar un acceso universal a la energía y minimizar el riesgo en periodos de escasez en este país.

En otras zonas del mundo, los objetivos son diferentes. En Europa, por ejemplo, están ligados a los objetivos marcados por la Unión Europea para la eficiencia energética; en Canadá, a renovar una infraestructura eléctrica que está quedando obsoleta; y en Japón, a hacer frente al desmantelamiento de la energía nuclear a nivel nacional, de acuerdo con datos del mismo informe.

Casos de éxito de las ‘smart grids’

La Universidad de los Andes es desde hace años un laboratorio urbano que investiga cómo las ‘smart grids’ pueden beneficiar a las comunidades rurales y urbanas. Entre sus objetivos está que las redes inteligentes puedan hacer mucho más eficiente y sostenible la producción y el suministro de energía en el barrio Las Aguas, en Bogotá. A este proyecto se suman otros como el de Progresa Fenicia, que busca desarrollar la propuesta de la primera ciudad inteligente y sostenible de Colombia, y el de Guérima, que lleva las redes inteligentes al mundo rural.

“Colombia ha avanzado en penetración solar, medición avanzada y pilotos de microrredes. Desde Uniandes hemos desarrollado laboratorios IoT energéticos, control distribuido y proyectos reales como Fenicia y Guérima, que demuestran cómo las ‘smart grids’ pueden transformar comunidades tanto urbanas como rurales”, explica Jiménez.

“En Fenicia, impulsamos una red inteligente a media tensión que integra generación distribuida y control digital y que crea un modelo pionero de gestión energética urbana. En Guérima, la microrred solar inteligente permite mejorar los procesos productivos de secado, almacenamiento y transformación del cacao, integrando energía, agroindustria e innovación social. Ambos proyectos son propuestas avanzadas de alto impacto”, añade el profesor de la Universidad de los Andes.

Los desafíos de implementar ‘smart grids’

A pesar de que numerosos estados, empresas y comunidades están apostando por las redes inteligentes para fortalecer y optimizar sus sistemas de distribución de energía, lo cierto es que existen importantes desafíos para su implementación. Estos dependen de las características sociales, económicas y de infraestructura de cada lugar, pero hay muchos comunes, como:

• Los técnicos.
• Los regulatorios.
• Los económicos.

“Existen retos regulatorios, financieros, de infraestructura heredada, de talento humano y de adopción institucional. Su implementación requiere articulación entre Estado, industria, academia y comunidades”, explica Jiménez.

Las ‘smart grids’ representan, por tanto, un cambio profundo en la forma en que producimos, distribuimos y utilizamos la energía, por su capacidad para integrar fuentes renovables, permitir el flujo bidireccional de electricidad, mejorar la eficiencia y fortalecer la resiliencia de los sistemas energéticos. Aunque existen desafíos para su implementación a gran escala, sobre todo a nivel técnico, regulatorio y económico, varios países de América Latina, Europa y otros continentes ya avanzan en su adopción, con el objetivo de optimizar sus sistemas y lograr, a su vez, ventajas a nivel social y medioambiental.