La urgencia para alcanzar un futuro libre de emisiones de carbono nos obliga a usar de manera simultanea dos poderosas armas: energía renovable y electrificación de todo.

Entre las conclusiones más importantes a las que se llega en el sexto informe del IPCC, está la certeza de que el viaje que necesitamos emprender hacia un futuro neutro en emisiones netas de carbono es uno que tenemos que transitar a la mayor velocidad posible, sin pausas, para que alcancemos el destino cuanto antes.

Esta urgencia nos obliga a concentrarnos en los dos sectores que son responsables de más de la mitad de las emisiones a nivel global: la generación de energía eléctrica y el transporte. Y a ambos hay que atacarlos simultáneamente con dos poderosas armas: energía renovable y electrificación de todo.

Pero lograr altas tasas de penetración de energía limpia y renovable en las redes eléctricas precisa dotar a esta infraestructura de dos características insustituibles, flexibilidad y resiliencia. Y esto solo se logra incorporándole lo último en avances tecnológicos digitales: big data, inteligencia artificial, internet de las cosas, automatización, microredes, sistemas de almacenamiento de energía en baterías, entre los más importantes.

Las industrias en general son cada vez más dependientes de información confiable para mejorar sus operaciones y su desempeño, y la industria de la energía eléctrica no es la excepción. Se dice que una red eléctrica es la máquina más grande del planeta, y en particular el sistema eléctrico nacional (SEN) mexicano es una de las redes más grandes y complejas del mundo. Alcanzar la neutralidad en las emisiones de carbono para un sistema de esta escala en las próximas dos o tres décadas no es un juego de niños, requerirá la más grande colección, análisis y gestión de información de la historia.

La información fluye y se recopila desde una gran variedad y cantidad de fuentes, por lo que mucho ayudaría contar con una infraestructura de medición avanzada. De hecho, en proyectos de interconexión de generadores de energía fotovoltaica distribuida, a CFE ya está solicitando para media tensión, medidores AMI (Advanced Metering Infrastructure) aunque no se aprovechará toda su capacidad si luego esa gran cantidad de valiosa información no es ordenada, analizada y procesada adecuadamente, de modo que se obtengan a partir de ella indicadores y resultados útiles para toma de decisiones automatizadas.

Adicionalmente a estos avanzados sistemas de medición, y aunque aún es muy incipiente la penetración de los vehículos eléctricos de baterías en el inventario nacional, es posible instalar sensores que rastrean los hábitos de consumo energético de estos vehículos.

Pero independientemente de donde provengan los datos, lo más importante es que éstos sirvan a un propósito útil, y esto se logrará segmentándolos, clasificándolos y analizándolos, para que entreguen indicadores que permitan desarrollar funciones para una gestión más inteligente de los activos y los riesgos asociados, dando como resultado una más alta confiabilidad y eficiencia, no solamente para el propietario de la red, en este caso la CFE, sino también para el operador (Cenace), los proveedores y finalmente todos nosotros los usuarios. Un sistema con estas características se convertiría en una magnífica columna vertebral, que daría fortaleza y certeza a todas las partes interesadas.

Si se cumpliera el sueño de contar con una solución de información así de robusta, podría predecirse, por ejemplo, cuánto tiempo podría sostener la demanda un sistema de baterías, si el tiempo de los próximos días estuviera nublado y no se contara con suficiente generación solar fotovoltaica. O también podrían identificarse los activos de transmisión y distribución que están presentando un desempeño deficiente, y entonces programar oportunamente labores de mantenimiento que no solo corrijan tal situación, sino que extiendan la vida útil de esos activos.

Cuando la tecnología se usa para resolver situaciones como éstas, entonces conseguimos importantes ahorros de energía, preservamos el valor de la infraestructura, y alcanzamos una operación optimizada, sin necesidad de depender de las unidades de reserva o de respaldo. Más aún, el verdadero poder que tiene la información, en la tarea de crear un futuro sostenible para todos, reside en trabajar en conjunto con sistemas de automatización de las operaciones.

Por ejemplo, si se presenta una prolongada ola de calor, y eso hace que los sistemas de aire acondicionado trabajen a marchas forzadas, un sistema inteligente de predicción puede hacer que anticipadamente los sistemas de baterías se carguen a toda su capacidad, para luego poder ser capaces de satisfacer la demanda adicional de energía cuando el problema se presente, y así no depender de plantas ineficientes y costosas de operar para atender estos picos, evitar apagones o hacerlos menos prolongados si llegaran a presentarse. Esto se llama resiliencia.

Parte central de un futuro neutro en carbono está en poder asegurar que aún con su variabilidad, la generación con renovables, especialmente solar y eólica, es la que mejor puede cumplir con las dinámicas necesidades de los usuarios de energía eléctrica.

Los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS por “Battery Energy Storage Systems”) y las microrredes son esenciales para aplanar los picos y los valles en las curvas tanto de generación como de demanda, mitigando así los impactos de los desastres naturales y otros eventos extremos en la red, y optimizando la distribución de energía resiliente.

Entonces, tenemos desafíos concretos de diseño, de sistemas de control y de comunicación, que nos permitan potenciar los beneficios de estos sistemas para alcanzar nuestras metas de carbononeutralidad. Este sería un paso gigantesco que nos permitiría contar con una red preparada para los vehículos eléctricos y la electrificación de todo.

El futuro es eléctrico. Después de toda una vida de dependencia de los combustibles fósiles, ahora nos encontramos ya sobre un camino viable hacia un futuro neutro en carbono. Pero actualmente la red no está preparada para maximizar las oportunidades de reducción de emisiones que traerán los automóviles eléctricos, especialmente en la carga nocturna. Para alinear esta nueva demanda con las fuentes renovables de energía, los operadores necesitan crear robustos sistemas de información y automatización, que brinden soporte a los sistemas de almacenamiento en baterías y a las microrredes.

En el futuro próximo, las microrredes podrían incluso utilizar las baterías de los vehículos eléctricos, como una extensión de los BESS, mediante cargadores V2G (vehicle to grid). Con sistemas inteligentes de información y de automatización, la red podría tomar prestada energía de los vehículos estacionados durante las horas pico, y devolvérsela poco antes de que necesiten moverse.

En resumen, para alcanzar la ansiada descarbonización, necesitamos de varias tecnologías interconectadas. Y las necesitamos a todas. Podremos obtener el máximo beneficio y alcanzar nuestras metas más rápidamente, si adoptamos y coordinamos todas estas piezas juntas: microrredes, sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS), sistemas de gestión inteligente de información, y automatización. Está claro, la digitalización del sector eléctrico es un requerimiento indispensable para alcanzar las metas ambientales de mitigación del cambio climático.

 

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