El estado de Florida (EE. UU.) es el primero del mundo en inaugurar un sistema de Smart Grid o Redes Inteligentes a escala completa. La tecnología de red inteligente se ha puesto en marcha en numerosos lugares, siendo en Florida el lugar que ha llegado a completar el proyecto en todo su concepto.

La primera red eléctrica inteligente completa a gran escala ya está operando. El proyecto, que ha costado $800 millones ha servido para que los apagones sean más cortos y menos frecuentes, y ha ayudado a muchos clientes a ahorrar dinero, según la compañía eléctrica que la opera.

En la foto del encabezado se observa sentado  al Ing. Andrew Brown, de Florida Power & Light, vigilando los equipos en uno de los centros de diagnóstico de la red inteligente de la compañía eléctrica.

Las redes inteligentes son mucho más resistentes que las redes convencionales, algo importante para sobrevivir a tormentas y facilitar la instalación de más fuentes de energía intermitente, como la energía solar.

Los beneficios de smart grid o red eléctrica inteligente

¿Qué es la red eléctrica inteligente? Es la incorporación de nuevas tecnologías de medición y comunicación al sistema de la red eléctrica que permite a los usuarios medir y controlar su consumo energético – a través de dispositivos instalados en los hogares – para ahorrar energía en momentos de mucha demanda, creando un sistema eléctrico más eficiente y menos sobrecargado.

Uno de los elementos que justifica la implementación de la red inteligente es el hecho de que si el sistema provee información detallada sobre el consumo eléctrico a los hogares en tiempo real y propone un patrón de consumo que ahorrará dinero, los hogares lo implementarán. De esta forma, los usuarios pagan menos y las empresas pueden bajar el nivel de generación – ya que el consumo en horas pico tenderá a bajar – y ahorrar costos en medición, ya que no requerirán un empleado que haga esa tarea.

QUÉ TIPO DE TECNOLOGÍA ES SMART GRID? La tecnología está compuesta principalmente de medidores inteligentes (smart meters) que se instalan en los hogares o empresas. Las empresas de alto consumo están reguladas por una tecnología de Respuesta a la Demanda, este es un modo de funcionamiento energético de bajo consumo que se activa en momentos de mucha demanda.

Los hogares se regulan por  una red hogareña (HAN – Home Area Network) que interconecta a todos los dispositivos eléctricos y un sistema de control de datos de medidores (MDMS – Meter Data Management System) que recolecta la información de consumo de los usuarios y funciona como enlace con la empresa eléctrica, que la procesa con el fin de administrar y regular mejor sus recursos energéticos y resolver problemas en la red más fácilmente.

SMART GRID Y LOS AUTOS ELÉCTRICOS. En el futuro cercano, la red inteligente será vital en la integración de automóviles eléctricos e híbridos al sistema eléctrico. Los usuarios podrán cargar sus vehículos en sus hogares, idealmente en momentos de escasa demanda energética, y vender la energía almacenada en las baterías del vehículo al sistema eléctrico en momentos de mucha demanda, como cuando la población retorna a sus hogares del trabajo.

INICIATIVA DE FLORIDA. La Ley de Recuperación Económica deL 2009 dio un empujón fundamental al desarrollo de la tecnología de red inteligente, y la red de Florida se ha construido con $200 millones del Departamento de Energía de Estados Unidos, disponibles gracias a la Ley de Recuperación.

Ya muchas compañías eléctricas están construyendo redes inteligentes, o por lo menos instalando algunos componentes de una red inteligente, pero nadie había unido todas las piezas a gran escala. El proyecto de la eléctrica Florida Power & Light (FPL) incorpora una amplia gama de dispositivos, no solo contadores inteligentes en los hogares, para seguir y controlar cada aspecto de la red. (Ver Integración con el Usuario: Clic Aquí)

ALCANCE Y LOGROS. “Lo que es distinto es el alcance de lo hecho por FPL”, según palabras Eric Dresselhuys, vicepresidente de desarrollo global en Silver Spring Networks, empresa dedicada a instalar redes inteligentes en todo el mundo y que instaló la infraestructura de red para Florida Power & Light.

Muchas eléctricas están instalando medidores inteligentes (smart meters). Pacific Gas & Electric de California ha instalado el doble que FPL, por ejemplo.

Pero aunque estos son importantes, la flexibilidad y resistencia prometida por la red inteligente se basa en lograr que todos esos medidores trabajen junto con miles de sensores en puntos claves de la red: subestaciones, transformadores, líneas de distribución locales y líneas de transmisión de alto voltaje.

Un proyecto en Houston (EE.UU.) tiene un alcance parecido pero implica a la mitad de clientes y cubre algo menos de la red.

En el sistema de FPL, los dispositivos colocados en todos estos lugares se comunican en red – los datos saltan de un aparato a otro hasta llegar a un router que los envía de vuelta a la compañía eléctrica- y eso permite darse cuenta de los problemas antes de que provoquen un apagón, y a limitar la gravedad y duración de los apagones que aún se dan .

El proyecto implica el uso de 4,5 millones de medidores inteligentes y más de 10.000 otros dispositivos colocados a lo largo de la red.

ES FUNCIONAL Y CLIENTES PUEDEN DAR SEGUIMIENTO EN SITIO WEB. El proyecto se terminó de instalar en Mayo 2013 y hay otras partes de la red inteligente que llevan más de un año operando, con muchos ejemplos de que el funcionamiento ha mejorado.

Los clientes pueden hacer un seguimiento de su consumo energético hora por hora, usando un sitio web que organiza los datos de los medidores inteligentes. Esto ha ayudado a muchos clientes a identificar problemas con sus aparatos de aire acondicionados por ejemplo, cuando comparan aumentos en el consumo eléctrico en relación con el año anterior y con un clima similar, explica Bryan Olnick, vicepresidente de soluciones para red inteligente en Florida Power & Light.

OTROS BENEFICIOS. Los medidores inteligentes (smart meters) también han reducido el tiempo que duran los apagones. A menudo los apagones se producen por problemas en un hogar, como un interruptor disparado. En vez de enviar a un equipo a investigar, lo que podría tardar horas, se puede resolver este problema a distancia. Eso sucedió 42.000 veces el año pasado, reduciendo la duración de los apagones en unas dos horas en cada caso, afirma Olnick.

La compañía también instaló sensores capaces de hacer un seguimiento continuo de los gases emitidos por los transformadores “para detectar si el transformador está en buen estado, está estropeándose o está a punto de sufrir un apagón”, explica Mark Hura, director comercial de red inteligente global en GE, empresa que fabrica el sensor.

Normalmente, las compañías eléctricas solo comprueban los transformadores grandes cada seis meses o más, afirma. El proceso implica extraer una muestra de aceite y enviarla al laboratorio. En un caso del año pasado el nuevo sistema de sensores detectó un transformador estropeado a tiempo de prevenir un apagón que podría haber afectado a 45.000 personas. Dispositivos parecidos permitieron a la eléctrica identificar 400 transformadores de barrio en mal estado antes de que fallaran.

DESASTRES NATURALES Y APAGONES ANIDADOS. La tecnología de red inteligente también está teniendo un impacto en otros sitios. Después del huracán Sandy, los sensores ayudaron a los trabajadores de las empresas eléctricas en algunas zonas a recuperar la corriente en unas más rápido que en otras.

Uno de los problemas que resuelve la red inteligente son los apagones anidados, cuando problemas más pequeños quedan ocultos por un apagón que afecta a una zona mayor. En un sistema convencional, después de que los trabajadores de la eléctrica arreglen el problema mayor, pueden tardar horas en darse cuenta de que una línea caída ha cortado el suministro de una zona más pequeña.

Con la red inteligente, los trabajadores de las eléctricas pueden contactar con los sensores de los medidores inteligentes (smart meters) o las líneas eléctricas antes de abandonar una zona, identificando estos apagones más pequeños.

EJEMPLOS EN OTROS ESTADOS. Los dispositivos de las redes inteligentes están ayudando a las compañías eléctricas a identificar problemas que de otra manera podían quedar sin diagnosticar durante años. En Chicago, por ejemplo, nuevos monitores de voltaje indicaron que un barrio estaba recibiendo el voltaje incorrecto, un problema que podía desgastar los electrodomésticos. El arreglo se hizo en apenas unos minutos.

Con la incorporación de cada vez más energías renovables, la red inteligente facilitará a las empresas eléctricas mantener las luces encendidas. Sin sensores locales les resulta difícil saber cuánta energía viene de paneles solares o cuanto refuerzo necesitan disponible en el caso de que aparezcan las nubes y la producción decaiga.

SITUACIÓN EN LATINOAMÉRICA. Aunque la red está en desarrollo en Norteamérica y Europa, las empresas eléctricas en Latinoamérica todavía no han dado pasos significativos para su implementación.

Avanzar con la modernización de las redes eléctricas mediante la tecnología de redes inteligentes sin duda representa – junto con la utilización de fuentes renovables de energía – uno de los desafíos más importantes del sector energético en nuestro continente.

Otros enlaces de interés:

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