¿Qué se esconde detrás de el término Smart Grid? ¿Qué es una Smart Grid? Aunque no existe una definición única podemos decir que una Smart Grid sería, haciendo una traducción literal una red inteligente.
Sin embargo, este concepto queda demasiado difuso y poco claro ya que puede aplicarse casi a cualquier ámbito.
Si introducimos el término en Google Trends, veremos que es un concepto del que no se ha empezado a hablar hasta el año 2009, principalmente en algunos paises asiáticos y USA. España no aparece aunque el idioma español aparece en un 10 puesto.
Desde mi punto de vista, si se ha empezado a hablar de forma generalizada del término Smart Grid ha sido por la creciente necesidad de mejorar la inteligencia de la red eléctrica. Con la creciente incorporación de las energías renovables al sistema energético a nivel mundial y la necesidad de que la producción de energía sea sostenible, está cada vez más claro que las redes eléctricas actuales no están preparadas para una utilización eficiente de la energía.
Si tuvieramos que caracterizar las redes de distribución de energía, lo que podría decirse es que su principal carencia en la actualidad es que sólo permiten una comunicación unidireccional tanto de los flujos de energía (desde productor a consumidor) como de datos (de consumidor a productor).
¿Qué quiere decir esto? Por un lado, la energía sólo fluye desde el lugar en que se produce (que tradicionalmente estaba localizado en puntos muy concretos donde se ubican las centrales de generación) hasta el consumidor. En los últimos años se han multiplicado las fuentes y los puntos de generación eléctrica, de los que en térmimos absolutos existe poca información. No obstante, en los últimos años se ha avanzado de manera importante en el control de la producción de energías renovables (recomendable
ver web REE).
Por otra parte, existe muy poca información desagregada de cual es la demanda de energía de los consumidores en tiempo real. Dicho de otra forma, el operador del sistema tiene pocos datos para conocer cuales es la demanda de cada usuario en particular y cual es la aportación de energía de todas las fuentes de energía distribuida (fotovoltáica, termosolar, etc).
Mediante el despliegue de Smart Grids será posible un intercambio de información en tiempo real entre Utilities, Operadores, Comercializadoras y Usuarios, de tal forma que se haga posible entre otras muchas alternativas:
- Mejorar el conocimiento de la demanda real de energía en tiempo real.
- Conocer la energía generada de forma distribuida como producción y no como minoración de consumo.
- Ofrecer al consumidor información sobre su consumo detallado por franjas horarias.
- Ofrecer al consumidor tarifas eléctricas diferenciadas por franjas horarias.
- Mejora de la fiabilidad y calidad de la energía.
- Mejorar la seguridad de la red.
- Reducir el consumo energético por fuentes no renovables y más contaminntes al reducir la necesidad de generación en horas pico
Por tanto, no estamos delante de un simple concepto o red, sino de todo un universo de tecnologías que con el matrimonio de las TIC con la Energía, harán posible un cambio absolutamente dramático en cómo el hombre hace uso de la energía.
Una forma de organización de ese universo puede encontrarse en el documento del NIST
"NIST Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards, Release 1.0". En dicho documento se recogen 8 áreas prioritarias de trabajo:
- Respuesta a la demana y Eficiencia Energética en el lado de cliente.
- Conciencia de la situación de la red global de transporte distribuida geográficamente (Wide Area situational Awareness).
- Almacenamiento de energía
- Transporte eléctrico.
- Infraestructura de medición avanzada.
- Gestión de la red de distribución.
- Ciberseguridad
- Red de comunicaciones.
En el citado documento del NIST, todo el universo Smart Grid se organiza siguiendo un modelo conceptual de referencia bajo el que se estructuran todas las tecnologías y procesos relacionados con la generación, transmisión, distribución y consumo de energía, así como los negocios relacionados con su comercialización y operación.
En general, ocurrirá que los actores en un determinado dominio tendrán intereses y objetivos similares.
Clientes (Customers). Son los usuarios finales de la electricidad. También pueden generar, almacenar y gestionar el uso de la energía. Existen tres tipos básicos de clientes: residencial, empresarial e industrial.
Mercados (Markets). Son los operadores y los participantes en los mercados de la electricidad.
Proveedores de Servicios (Service Providers). Son las organizaciones que proporcionan servicios a los clientes eléctricos y las Utilities.
Operaciones (Operations). Los gestores del movimiento de la energía.
Productores (Bulk Generation). Son los que producen la engería al por mayor. También pueden almacenar la energía para distribuirla en diferido.
Transmisión (Transmission). Son los que transportan la energía al por mayor a lasgas distancias. También pueden almacenar y generar electricidad.
Distribución (Distribution). Son los que distribuyen la electricidad hacia y desde los clientes. También pueden almacenar y generar electricidad.
Si profundizamos un poco más dentro de este modelo conceptual de referencia, quizá podamos entender un poco más qué podemos encontrar dentro de cada dominio:
En este diagrama encontramos elementos que pueden ser más familiares:
- A nivel de usuario. Dentro del dominio de cliente, encontramos contadores (que deberán ser inteligentes, es decir, capaces de intercambiar información con la compañía suministradora y con el usuario), vehículo eléctrico, fuentes de generación distribuida (paneles solares, por ejemplo), electrodomésticos, termostatos, equipos de cliente, etc.
- A nivel de ingeniería de telecomunicaciones. Encontramos redes lan a nivel de subestación para la interconexión de dispositivos electrónicos inteligentes (IEDs), también encontramos redes LAN en los diferenets centros de operaciones para llevar los datos a los sistemas de adquisición de datos (SCADAs), redes WAN para interconexión de redes a larga distancia. A este nivel también vemos la conexión a través de internet entre el dominio del cliente, los proveedores de servicios y operaciones.
En próximos artículos desarrollaremos con mayor detalle diferentes dominios.
