La encrucijada del cambio climático y la crisis energética mundial se ubica en nuestras redes energéticas, que cada vez parecen menos aptas para su propósito.
Adaptar nuestra red energética requiere colaboración. Redes inteligentes que sean reactivas y flexibles serán clave para integrar eficazmente las energías renovables en el suministro energético.
Empresas como Intel ya están colaborando con otros actores del sector y socios sobre el terreno en Estados Unidos, la Unión Europea y Asia para hacer de esto una realidad.
Para el acceso a la energía y el cambio climático, 2022 ha sido un año de ajuste de cuentas. Estas crisis interrelacionadas afectan a miles de millones de personas y la necesidad de actuar es evidente.
Mientras Rusia invadía Ucrania y Occidente prohibía la importación de petróleo ruso, la demanda mundial de electricidad aumentó en 389 teravatios-hora, un incremento del 3% respecto al primer semestre de 2021. Se espera que los precios de la energía en todo el mundo aumenten en promedio un 50% a finales de este año.
Mientras tanto, las temperaturas mundiales siguen batiendo récords. La temperatura media entre enero y septiembre de 2022 fue la sexta más alta de los últimos 143 años.
La red energética es el lugar donde confluyen estas crisis. Es por eso que la creación de una red inteligente es vital para hacer frente a las interrupciones del suministro de energía, optimizando al mismo tiempo el uso para un planeta más sano.
Sin embargo, la conversión de nuestras actuales estructuras de red energética a este nuevo modelo es una tarea compleja, que requiere un abordaje sistémico y un modelo de trabajo abierto y colaborativo.
De lo tradicional a lo inteligente: repensar la red eléctrica
La estructura actual de la red energética es insostenible. Ofrece una flexibilidad y apertura limitadas para potencializar el uso de tecnologías renovables emergentes.
Las redes energéticas tradicionales operan dentro de un flujo unidireccional de energía desde fuentes centralizadas, como el carbón, la energía nuclear y el gas, hasta los puntos de consumo: hogares, empresas y centros de datos. Cuando se necesita más energía, hay que construir otra fuente de generación centralizada: una central eléctrica.
Las redes tradicionales han funcionado bien durante décadas, pero el cambio climático y las tensiones energéticas nos obligan a replantearlas. Image: Intel
La red tradicional no puede adaptarse rápidamente durante picos de demanda ni posibilita el objetivo de producir el 100% de energía a partir de fuentes renovables, lo que es fundamental para cumplir los objetivos climáticos globales, como la propuesta del Presidente Biden de crear un sector eléctrico libre de polución por carbono para 2035.
¿Qué es una red inteligente?
Una red inteligente es una red altamente distribuida de energías renovables limpias, es decir, caracterizada por unidades de generación de energía a pequeña escala conectadas a la red elétrica, desplegada en el borde de la red existente.
Incorpora todas las cargas distribuidas, diseñándolas para que parezcan y actúen como cargas tradicionales basadas en el carbono. La energía fluye omnidireccionalmente hacia y desde la fuente de generación, lo que requieren las fuentes de energía renovables, y todo el sistema se equilibra en tiempo real para estabilizar el suministro desde fuentes de energía intermitentes, como la solar y la eólica. Esto da a los proveedores de energía la flexibilidad para distribuir la energía donde y cuando más se necesita, al tiempo que ofrece a los clientes la información necesaria para tomar decisiones energéticas tomando en cuenta los costes y el medio ambiente.
La red inteligente integra y gestiona eficazmente las fuentes de energía renovables mediante tecnología avanzada. Image: Intel
La red inteligente requiere el despliegue de un nivel avanzado de computación en el borde de la red para gestionar y optimizar las cargas intermitentes altamente distribuidas. También requiere un enfoque de "sistema total", compuesto de múltiples componentes, para equilibrar eficazmente las diversas fuentes de energía fluctuantes, los niveles de consumo y las nuevas tecnologías renovables.
Muchas industrias, incluyendo la nuestra, han adoptado un enfoque sistémico de la innovación frente a retos complejos y dinámicos.
Las soluciones deben basarse en software o hardware, o ambos, que permitan a empresas y proveedores comprender mejor a sus clientes y optimizar la infraestructura necesaria para ofrecer los resultados deseados.
Intel está aportando esta mentalidad de "sistema total" a sus clientes y socios en el sector energético, por ejemplo, utilizando información a partir de datos de redes inteligentes para descubrir áreas de mejora y optimizar la transferencia de energía en cuestión de segundos. Ha invertido en inversores para vehículos eléctricos, soluciones en torno a las baterías y su gestión y otras tecnologías renovables. La empresa también está innovando en toda la cadena de suministro, trabajando directamente con los usuarios finales para hacer realidad la red inteligente.
¿Qué está haciendo el Foro Económico Mundial en el ámbito de la transición a una energía limpia?
La adopción de energías limpias es fundamental para combatir el cambio climático, pero en los últimos cinco años la transición energética se ha estancado.
El consumo y la producción de energía representan dos tercios de las emisiones globales, y el 81 % del sistema energético mundial se basa todavía en combustibles fósiles, el mismo porcentaje que hace 30 años. Además, se está ralentizando la introducción de mejoras relacionadas con la intensidad energética de la economía mundial (la cantidad de energía utilizada por unidad de actividad económica). En 2018, la intensidad energética mejoró un 1,2 %, la tasa más baja desde 2010.
Se requieren políticas eficaces, iniciativas del sector privado y la cooperación entre los sectores público y privado para crear un sistema energético global más inclusivo, sostenible, asequible y seguro.
La evaluación comparativa de los avances es fundamental para el éxito de la transición energética. El índice de transición energética del Foro Económico Mundial, que clasifica a 115 economías según su capacidad de equilibrar el acceso y la seguridad energéticos con la sostenibilidad y la asequibilidad ambientales, muestra que el mayor reto de la transición energética es la falta de voluntad de los mayores emisores del mundo, como Estados Unidos, China, India y Rusia. Los 10 países con más predisposición representan tan solo el 2,6 % de las emisiones mundiales anuales.
Colaboración para un futuro inteligente
Según la Agencia Internacional de Energía, la inversión en redes eléctricas debe rondar los 600 000 millones de dólares anuales promedio hasta 2030 para que el sector energético mundial alcance las emisiones netas de carbono cero en 2050. Esto significa que la innovación requerirá la colaboración de numerosas organizaciones públicas y privadas para alcanzar objetivos energéticos comunes.
En Europa, esta visión ya está en marcha. La alianza Edge for Smart Secondary Substation Alliance (E4S) es una asociación de ocho grandes proveedores de servicios eléctricos con los que Intel y otras empresas colaboran para desarrollar una red inteligente.
En otros lugares, Intel colabora con proveedores de California para transformar los relés de las subestaciones eléctricas en aplicaciones virtualizadas, y está trabajando con el mayor proveedor de energía de Malasia para digitalizar su red eléctrica. El enfoque son la infraestructura informática virtualizada y aplicaciones para la subestación y el sistema de red.
Pero la cooperación también debe llevarse a cabo dentro del sector tecnológico, no solo con los proveedores de energía. Con este fin, Intel y Dell colaboran para desarrollar soluciones basadas en software que sean abiertas e interoperables, y creen un nuevo estándar para el ecosistema de redes inteligentes.
La creación de estándares industriales abiertos es crucial para la comunicación en redes inteligentes, que implica que los dispositivos interconectados compartan información entre sí a través de marcos comunes. Los operadores de redes dependen de una conectividad interoperable que no vincule su red a la solución de una empresa.
Cada año son más los titulares que insisten en la urgente necesidad de soluciones energéticas eficientes, sostenibles y flexibles que apoyen el crecimiento económico sin perjudicar a las personas ni al planeta.
Desarrollar una red inteligente, fiable e innovadora es un paso crucial hacia la energía neta cero. Hacerlo es una tarea enorme, pero es posible cuando las empresas y los proveedores de energía priorizan la colaboración.
Mediante colaboración es posible construir un ecosistema de innovación en energías renovables que ofrezca un futuro energético flexible, fiable y sostenible.
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