La Industria 4.0 ha traído consigo una gran cantidad de cambios en la forma en que generamos y consumimos electricidad. La red, tal como la conocemos, está a punto de evolucionar dramáticamente en el futuro cercano. La mayor parte de la infraestructura de red que vemos hoy en día se está volviendo obsoleta rápidamente con el advenimiento de la generación variable de energía renovable y la electrificación de industrias como el transporte, calefacción y refrigeración doméstica. Estas nuevas variables necesitan una operación de red flexible y mecanismos de respuesta a la demanda más rápidos. Para mantenerse al día con las demandas modernas de electricidad, la red se está modernizando y el “borde de la red” es donde se lleva a cabo la mayor parte del trabajo.

El término “borde de la red” se utiliza para referirse a las diversas innovaciones comerciales, de hardware y de software que han dado lugar a la instalación de una infraestructura inteligente y conectada en el borde de la red eléctrica o cerca de él. El borde de la red implica una mayor proximidad al lado del consumidor de la red, en lugar de su lado de generación, como las centrales eléctricas y las líneas de transmisión. Se espera que las tecnologías de borde de red inyecten un valor de $ 2.4 billones en la red eléctrica durante la próxima década. Beneficiará a la industria, a los clientes y al medio ambiente. En un mundo que lidia con los efectos del cambio climático, las tecnologías de vanguardia podrían tener una voz importante al decidir si ganamos esa pelea.

Las tres principales tendencias que impulsan La evolución del sector eléctrico:

1) Electrificación

Las industrias que históricamente han sido grandes contaminadores están siendo electrificadas ahora debido a regulaciones de emisiones más estrictas y compromisos de cambio climático. Sectores como el transporte, los productos químicos y la calefacción doméstica, que anteriormente dependían en gran medida de los combustibles fósiles, se están electrificando lentamente debido a los mejores niveles de eficiencia energética y la creciente disponibilidad de energía renovable. Las tecnologías clave para este sector incluyen vehículos eléctricos, carga inteligente y bombas de calor.

2) Descentralización

La descentralización, impulsada por una disminución en los precios de las energías renovables, está quitando lentamente el monopolio de la energía a las grandes empresas de servicios públicos. Se ha dado una mayor proporción de energía a los consumidores, quienes pueden elegir dónde obtienen su electricidad a partir de ahora. En muchos países, la generación de energía renovable distribuida a través de energía solar / eólica residencial o comercial ya es compatible con la generación de energía de combustibles fósiles de grandes empresas de servicios públicos. Ha hecho que la red sea más resistente a las interrupciones y ha reducido las emisiones de carbono. La generación descentralizada permite un mayor control sobre los patrones de consumo de energía debido a la mayor cantidad de fuentes de energía que están disponibles durante los períodos de mayor demanda y las altas tarifas de electricidad.

3) Digitalización

El aumento en el uso de dispositivos inteligentes, conectados a través de Internet, ha resultado en un aumento en la conectividad y las opciones de optimización de la red eléctrica. Los medidores inteligentes miden la cantidad exacta de energía utilizada y hacen que esta información sea visible tanto para los servicios públicos como para los consumidores. Esto ha traído consigo mejoras significativas en la eficiencia energética del comportamiento para el sector. Otras tecnologías como las suites de gestión de la demanda están trayendo más opciones de optimización a la red. Han minimizado el desperdicio de energía y proporcionan mecanismos de respuesta a la demanda más rápidos para aumentar la flexibilidad de la red.

Las tecnologías distribuidas ayudan a moderar los problemas relacionados con los patrones diarios de demanda máxima

La generación distribuida a partir de fuentes renovables, como la eólica y la solar, ayuda a reducir la demanda de las plantas de combustibles fósiles en los días en que sale el sol y durante condiciones óptimas de viento. Almacenamiento distribuido desde Los sistemas de batería permiten que la energía se almacene localmente. La energía almacenada se puede usar para complementar la red durante los períodos de carga máxima o como respaldo durante los cortes de energía.

Los dispositivos de eficiencia energética reducen la demanda de energía general de varios electrodomésticos. Ayudan a reducir el uso promedio de energía, al tiempo que proporcionan el mismo servicio. Las tecnologías de respuesta a la demanda ayudan a limitar el uso de energía durante la demanda máxima y otros períodos de alto precio, al apagar automáticamente los dispositivos que consumen grandes cantidades de energía, como los aires acondicionados y los calentadores. Esto niega la necesidad de que las empresas de servicios públicos enciendan las plantas pico para abastecer durante los períodos de mayor demanda, y ahorra dinero para los consumidores, que de lo contrario pagarían tarifas más altas por la electricidad durante los períodos de mayor demanda.

La mayoría de las nuevas tecnologías aún no se utilizan ampliamente. Pero, el impulso definitivamente se ha recuperado.

 

Para las tecnologías de borde de red, hay una gran cantidad de productos que todavía no se utilizan ampliamente, pero que se adoptarán a gran escala en el futuro cercano. Dichas tecnologías incluyen almacenamiento de baterías, vehículos eléctricos y termostatos inteligentes. Estas tecnologías están siendo compradas actualmente por personas que son conscientes del medio ambiente, personas comprometidas con la elección de la energía y aquellas motivadas por la sostenibilidad y la novedad de nuevos productos en el mercado.

Hay otras soluciones de borde de red que ya han llegado al mercado masivo. Son comunes en muchos países. Dichas tecnologías incluyen iluminación direccional pequeña y medidores inteligentes. Debido a su adopción generalizada, estos productos se han vuelto económicamente viables, en comparación con las tecnologías más antiguas. Están siendo utilizados por personas porque estos productos resultan en ahorros de costos y son convenientes, incluso si son complacientes con la energía.

El grupo final de soluciones de borde de cuadrícula consiste en soluciones o productos que están presentes abundantemente en todo el mundo y no se consideran el estándar para sus categorías. Un ejemplo de esto son las clasificaciones Energy Star, que se utilizan para definir la eficiencia energética de los electrodomésticos. El programa se inició inicialmente para promover la eficiencia energética. Pero, con el tiempo, a medida que las personas comenzaron a darse cuenta de las ventajas de comprar un electrodoméstico con una calificación de estrellas más alta, el programa ha visto una tasa de penetración del mercado del 80% en los EE. UU. Las calificaciones se están utilizando ampliamente, en muchos otros países como Canadá, Japón y Taiwán, así como en el mercado único europeo.

El camino para maximizar el potencial de las tecnologías de borde de cuadrícula

Las regulaciones existentes se están volviendo obsoletas lentamente a medida que la red evoluciona. Es fundamental revisar las políticas y los marcos regulatorios antiguos. Deben modificarse para dar a las empresas de servicios un campo de juego más amplio, alentándolos a invertir más en nuevas tecnologías y soluciones.

La nueva infraestructura también debe implementarse con prioridad, para el funcionamiento óptimo de la red avanzada. Los medidores inteligentes serán necesarios para administrar eficientemente los flujos de energía dinámicos. El almacenamiento de electricidad será crítico para controlar la intermitencia de la generación renovable variable. Los sistemas de automatización y las estaciones de carga servirán como bloques de construcción para la electrificación del sector del transporte.

A medida que una mayor cantidad de nuevas tecnologías ingresan al mercado, es esencial que las empresas simplifiquen la experiencia del cliente y hagan que estas tecnologías sean más fáciles de usar para administrar el consumo de electricidad. Las tasas de absorción serán mucho más lentas de lo requerido, a menos que estas tecnologías sean fáciles de usar y disminuyan significativamente la evolución general de la red.

Utilizando la gran cantidad de datos disponibles para las empresas de servicios públicos en la red moderna, los proveedores de energía deben crear nuevos modelos de negocio para capturar el valor de las nuevas fuentes de ingresos que serán creadas por los nuevos productos y soluciones que ingresen al mercado. La adaptación y la evolución son críticas para garantizar que la red pueda mantenerse al día con la demanda de energía y los patrones de generación del futuro.