El cambio climático es el desafío más urgente de nuestro tiempo. La generación y consumo de energía de los combustibles fósiles son las principales causas de las emisiones de gases de efecto invernadero, por lo que transformar nuestro sistema energético es fundamental para asegurar un futuro sustentable.
Las fuentes renovables representan el pilar fundamental que impulsa la transición hacia una matriz energética sustentable y resiliente. Para potenciar sus bondades e idoneidades es esencial que se utilicen de acuerdo al entorno y uso final, por lo tanto, debe enfatizarse su uso distribuido y descentralizado. Para la descentralización de la generación energía es muy importante contar con una red de transmisión y distribución verdaderamente inteligente. Estas redes inteligentes no solo optimizan la eficiencia en la entrega de energía, sino que también facilitan la integración armoniosa de fuentes renovables.
Las redes inteligentes deben estar dotadas de tecnologías avanzadas de monitoreo, gestión y control. En la actualidad con la disponibilidad de dispositivos conectados a la Internet (IoT) podemos contar con información de calidad en tiempo real y de manera amplia que permita construir los algoritmos para incrementar la eficiencia energética y optimizar la integración de las fuentes renovables. Cuando decimos que es información de calidad y amplia nos referimos a que con los dispositivos actuales podemos saber, por ejemplo, el consumo de un refrigerador en el hogar o de un congelador en un establecimiento o de la energía generada por un sistema fotovoltaico instalado en un casa o edificio. Con esta enorme cantidad de información se pueden diseñar sistemas informáticos detallados que indiquen acciones para que las redes de transmisión o distribución gestionen y controlen el flujo de energía de manera óptima y en concordancia con las necesidades. Estas redes inteligentes deben ser flexibles para adaptarse a la variabilidad de la generación renovable y a la variabilidad de la propia demanda respondiendo rápidamente a los cambios en la generación renovable, como los que se producen debido a las condiciones climáticas o a las demandas intermitentes de los centros de trabajo o industriales. También estas redes deben considerar la integración de tecnologías de almacenamiento aumentando su flexibilidad y resiliencia. Para conseguir estas características es esencial contar con una gran cantidad de información, datos.
La semana pasada fue publicado un artículo que señala algunos puntos a considerar en el manejo de la información que se está generando desde los diversos dispositivos y que alimenta a la inteligencia de estas redes de transmisión y distribución [1]. El artículo señala que los medidores inteligentes se han implementado ampliamente en todo el mundo, pero hay un problema que a menudo se pasa por alto y que sigue sin resolver: los datos recopilados de estos dispositivos tienen una resolución temporal relativamente baja. Es decir, la forma en la que se envía la información a la red involucra promedios de la información colectada en tiempo real para evitar gasto en los datos o en el almacenamiento. Esta limitación dificulta la respuesta rápida de la red y limita sus beneficios, aunque los dispositivos midan ese dato con alta resolución, lo transmiten promediado, baja resolución. Digamos miden cada minuto y envían la información promediada cada 10 minutos o cada hora o una vez al día. Este artículo plantea la construcción de un marco para la recopilación, mantenimiento y almacenamiento de datos de medidores de servicios inteligentes para obtener registros de alta resolución mediante la compresión codificda. Propone utilizar métodos de compresión de datos y con ello asegurar su disponibilidad para el análisis detallado y su utilización en el entrenamiento de la inteligencia de las redes.
Hay dos desafíos importantes en este manejo masivo de datos. Es de suma relevancia garantizar la seguridad de los sistemas que recopilan y transmiten información en tiempo real, tanto sobre la generación renovable como sobre el uso de la energía y proteger la privacidad de los datos de tanto la población consumidora, como de la generadora y la prosumidora que se utilizan para generar información en tiempo real sobre la generación, el uso y el manejo de la energía.
Como ejemplo quiero mencionar que ya hace algunos años se analizó la necesidad de contar con información más detallada de la velocidad del viento para evaluar acertadamente la factibilidad económica de los aerogeneradores de baja potencia [2]. Las metodologías que usan los promedios de velocidad de viento de 10 minutos, que son adecuadas para los aerogeneradores de alta potencia, castigan las rápidas respuestas de los aerogeneradores de baja capacidad y su mejor desempeño ante las ráfagas y con ello menosprecian su valor económico y ambiental.
Quiero concluir enfatizando que la implementación de fuentes renovables de energía distribuidas y descentralizadas requieren de la construcción de verdaderas redes inteligentes entrenadas con datos en tiempo real tanto de dispositivos como de sistemas generadores disponibles con una granularidad temporal en concordancia con la rapidez de los actuadores disponibles para las redes de transmisión y distribución. Cada día las velocidades de respuesta son mayores y están solamente restringidas por las inductancias de las propias redes que también pueden ser optimizadas.
Recordemos que en México la red de transmisión y distribución está reservada para la CFE y en este contexto dependemos de sus decisiones para el desarrollo de estas redes. En mi opinión, es urgente contar con un sistema eléctrico nacional inteligente que posibilite su acción con base en información de calidad con granularidad temporal y espacial detallada. En este tema es donde radica la soberanía energética y no en los aspectos de la generación que debe ser distribuida y descentralizada.
[1] https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2024.101830
[2] https://doi.org/10.1016/j.esd.2015.10.008
