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7 grandes desafíos de una red eléctrica y sus soluciones

14 octubre 2020 por Radoslav Stompf
7 grandes desafíos de una red eléctrica y sus soluciones

La electricidad es algo poderoso. Para aprovechar sus beneficios, es necesario que la cantidad de electricidad en la red se corresponda con las necesidades de consumo reales. Debido a la demanda cada vez mayor y al aumento de la popularidad de avances como los vehículos eléctricos, hay varios desafíos que deben afrontar los operadores de redes eléctricas.

 

 

 

1. 1. Cantidad creciente de fuentes de energía renovable

 

Se espera que para 2050, el 62 %de la energía generada sea cubierta por energías renovables. En comparación, la cantidad de energía verde generada en 2019 representaba el 27%de la producción mundial y sólo el 13% detoda la capacidad de producción de Eslovaquia. Sin embargo, conectar las fuentes de energía renovable (FER) a la red no es tan sencillo como parece y su eficacia depende totalmente de las condiciones meteorológicas. Desde este punto de vista, las FER se consideran una fuente de energía inestable y su funcionamiento, sin un sistema de gestión avanzado, puede causar un grave desequilibrio en la red.

 

 

 

Solución: Acumulación de electricidad.Baterías u otros sistemas de almacenamiento de energía que pueden almacenar la energía no utilizada y guardarla para necesidades posteriores. La inteligencia artificial puede mejorar los sistemas de predicción y así permitir pronósticos más precisos del tiempo o del consumo de energía. Con este enfoque, las empresas de servicios públicos puedenmejorar la planificación de las necesidades de electricidad de sus clientes y las soluciones de gestión inteligente de la energía pueden convertir la energía verde en una alternativa fiable a los combustibles fósiles.

 

 

 

2. Pérdidas de transmisión de electricidad

 

La distribución de electricidad a grandes distancias aumenta la temperatura dentro de las líneas de energía y, por lo tanto, causa importantes pérdidas de energía en forma de calor. Al final, estas pérdidas son pagadas por los consumidores cotidianos de electricidad. En 2019, las tasas relacionadas con las pérdidas de transmisión de electricidad representaban el 4,57%del precio final de la electricidad para los hogares y el 4% para los propietarios de empresas en Eslovaquia. Aunque la cantidad de energía que se pierde es relativamente baja en Europa, alrededor del 4-5 %, en otros países está alcanzando cifras mucho más altas. Por ejemplo, el 19 % en la India y un asombroso 50 %en Haití.

 

 

 

Solución: Descentralización de la energía. Un cambio de la producción de electricidad en unas pocas grandes centrales eléctricas a un sistema de pequeñas fuentes de energía locales que aseguren que la energía se consuma lo más cerca posible de su fuente, incluso a nivel de los edificios residenciales individuales, por ejemplo, los prosumidores.

 

 

 

3. 3. Frecuentes cortes de energía

 

Las dos causas más comunes de los apagones son las condiciones climáticas extremas y los cables de electricidad gastados por el tiempo. Si bien Europa no se ve afectada con tanta frecuencia, los casos graves de apagones amenazan a millones de personas y ya han causado daños de miles de millones de dólares en toda Australia y los Estados Unidos. Además de paralizar la vida dentro de las zonas afectadas, un enorme apagón puede provocar daños en los dispositivos electrónicos y una importante pérdida de datos.

 

 

 

Solución:Aumento de la autosuficiencia energética. Las fuentes de reserva, como las baterías, pueden ofrecer una protección duradera en caso de cortes de energía y asegurar el funcionamiento continuo de equipos cruciales. Cuando se combina con una fuente de energía renovable, un punto de entrega puede almacenar energía verde y guardarla para su uso posterior.

 

 

 

4. Electromovilidad

 

Los vehículos eléctricos (EV) son todavía raros, pero los rápidos avances de la tecnología están aumentando su popularidad. Sin embargo, la carga de los VE puede tomar una cantidad significativa de tiempo y si no podemos permitir pasar medio día en la gasolinera, necesitamos usar un supercargador que consuma una inmensa cantidad de energía. Para comparar, una carga completa usando un supercargador equivale al lanzamiento de 70 unidades de aire acondicionado a la vez. Un cambio tan instantáneo en la demanda de energía es un granproblema para la red.

 

 

 

Solución: Red inteligente.Conexiónen líneade varias fuentes como paneles solares, baterías, cargadores de EV u otros equipos. Mediante el análisis de los "grandes datos" recogidos en tiempo real, es posible acelerar el tiempo de reacción a los cambios en la red eléctrica y así asegurar un suministro de energía estable y de alta calidad. En otras palabras, los dispositivos pueden deshacerse de la energía no utilizada para beneficiar a otros equipos que la necesitan.

 

 

 

5. Modernización de la red

 

Si bien la vida útil de las líneas eléctricas no es eterna y la renovación o construcción de nuevas líneas eléctricas es costosa, existe una necesidad constante de aumentar su capacidad.

 

 

 

Solución: Descentralización de laenergía. Como ya se ha mencionado, la producción y el consumo de energía local reduce la cantidad de electricidad distribuida a través de la red eléctrica. Por lo tanto, las pérdidas de transmisión son menores y las líneas eléctricas menos cargadas duran más tiempo.

 

 

 

6. 6. Amenaza de ataques cibernéticos

 

La digitalización del sector energético también tiene sus efectos secundarios. Ya se han detectado casos en los que un grupo de hackers se infiltró en los sistemas de las empresas energéticas y expuso a miles de hogares a un apagón controlado.

 

 

 

Solución: Blockchain. El potencial de las bases de datos distribuidas para eliminar los ataques cibernéticos demostró ser tan eficiente que incluso las instituciones financieras internacionales, como J.P. Morgan y Nasdaq, consideran su implementación. Del mismo modo, como en el caso de la descentralización de la generación de energía, en la que la responsabilidad del funcionamiento de la red no está en manos de un único proveedor, las bases de datos distribuidas significan que un ataque a un único punto de la red, por ejemplo una central eléctrica, no puede interferir en el funcionamiento de todo el sistema.

 

 

 

7. 7. Amenaza de ataques terroristas

 

Aunque un ataque a las fuentes de alimentos u otros suministros vitales puede causar problemas importantes y pánico en la sociedad, con las opciones de transporte actuales la situación puede resolverse con relativa rapidez. Por otro lado, la devastación de las líneas eléctricas puede tardar mucho más tiempo en repararse.

 

 

 

Solución:Microredes. O, dicho simplemente, comunidades energéticas autosuficientes. Si un grupo terrorista decidiera detener el suministro de energía a gran escala, se necesitaría un ataque a un gran número de microredes.

 


Sobre Radoslav Stompf

Stompf

Radoslav Stompf es cofundador y director general de FUERGY. Radoslav tiene más de 20 años de experiencia en el desarrollo de sistemas de control y optimización para la industria energética. Fue consultor de aplicaciones senior para un proveedor de soluciones informáticas integrales para empresas energéticas e industriales en Europa Central. En 2014, cofundó SmartEn, donde aseguró la optimización de la energía para grandes clientes en cifras de más de 10 millones de euros anuales. La misión de Radoslav es ayudar a dar forma al futuro del mercado energético mundial.


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