Integración de la red inteligente

Nota del editor: Takafumi Arai es el supervisor de marketing digital de Toshiba’s global comunidad inteligente proyectos, que incluyen una variedad de soluciones de energía renovable que la compañía está implementando y probando en una docena de países.

El aniversario de octubre del huracán Sandy, que dejó sin electricidad a más de 8.100.000 hogares en 17 estados y fue el segundo huracán más costoso en la historia de los EE. UU., ha servido como una oportunidad para reflexionar sobre cómo vemos nuestra red eléctrica. La práctica es importante. Stephen Lacey proporcionó algunos de los mejor analisis de qué causó la tormenta y cómo las empresas de servicios públicos están adaptando la red. Muchas empresas de servicios públicos de todo el país tomaron nota y han estado investigando e implementando activamente soluciones para prepararse para la próxima gran tormenta.

Pero fuera de esa I+D, ¿qué factores merecen la mayor atención y recursos? En mi opinión, si las empresas de servicios públicos no buscan cómo implementar medidores inteligentes, sistemas de generación de energía solar y baterías de almacenamiento, su sistema quedará obsoleto el próximo año. Entonces, ¿qué están haciendo algunas de las principales empresas y servicios públicos en los EE. UU. para mejorar sus redes con estas soluciones?

Contadores inteligentes

Los medidores inteligentes hacen más que subir o bajar automáticamente la calefacción, lo cual es una explicación simplista que se usa con bastante frecuencia. Por ejemplo, Energía y luz de Florida (FPL) ha pasado más de dos décadas trabajando en un sistema de distribución que se extiende desde el medidor inteligente hasta un centro de rendimiento y diagnóstico. Su sistema recopila y aprovecha información detallada sobre interrupciones anteriores, desde interrupciones momentáneas hasta caídas de árboles en las líneas eléctricas, para comprender y anticipar lo que está mal en una situación actual y responder automáticamente a interrupciones inminentes o actuales.

Los medidores inteligentes también están ayudando a administrar el agua. El año pasado, el Comisión de Servicios Públicos de San Francisco (SFPUC) anunció un proyecto de $50 millones para instalar 177,000 nuevos medidores para transmitir automáticamente datos por hora a la empresa de servicios públicos. Similar al ejemplo de FPL, el sistema puede recopilar datos sobre el uso sin que nadie, el consumidor o la empresa de servicios públicos, tenga que verificar manualmente. Digamos que se rompe una tubería de agua en su casa mientras está de vacaciones. Debido a que la empresa de servicios públicos ve que esto produce una actividad inusual, puede cerrar el suministro de agua hasta que usted regrese para ocuparse de ella.

Puede encontrar historias similares en empresas de servicios públicos de todo el país, y eso se debe a que entienden el impacto de los medidores inteligentes no solo en el uso diario de energía, sino también para ayudar en desastres como Sandy. Digamos que todos los edificios y casas en todos los estados afectados por Sandy han sido equipados con un medidor inteligente. En lugar de tomar semanas para buscar manualmente cortes en las líneas eléctricas o de agua (lo cual es costoso y puede presentar un peligro significativo para la seguridad), un medidor inteligente podría identificar la ubicación de la falla para que la empresa de servicios públicos pueda solucionarla rápidamente.

Generación de energía solar

Es probable que haya visto casas equipadas con techos o paneles que funcionan con energía solar. como la casa blanca reportado en mayo de 2014, cada cuatro minutos se instala un nuevo panel solar. Estas casas son cada vez más comunes, especialmente en áreas con servicios públicos que ofrecen incentivos para la instalación, como Consumidores Energía en Míchigan. (Las acciones regulatorias y los incentivos financieros de Michigan respaldan esto, específicamente un crédito fiscal federal del 30 por ciento para proyectos de cualquier tamaño).

Estos sistemas fotovoltaicos (PV) recolectan energía del sol y, debido a que están conectados directamente a la red, pueden alimentar la energía que usamos a diario, desde cocinar hasta ducharnos o simplemente calentar la casa. El concepto de que los consumidores puedan alimentar su propio uso de energía, siempre que esté conectado a la red, es convincente.

Pero a medida que estos sistemas continúan distribuyéndose para uso general, las empresas de servicios públicos de EE. UU. también buscan orientación en Alemania. Alemania es un buen caso de estudio, tanto por sus éxitos como por sus descuidos. Aunque ha recorrido un largo camino desde que comenzó, las empresas de servicios públicos alemanas subestimaron enormemente la popularidad de la energía solar en los techos cuando la iniciativa era nueva, por lo que no se prepararon para las costosas actualizaciones que la red necesitaba para respaldarla.

Por ejemplo, la electricidad producida debe convertirse de CC (corriente continua) a 120/240 voltios CA (corriente alterna) para que los consumidores la usen en el hogar. No lo hace solo: las empresas de servicios públicos necesitan el software y el hardware correctos en su infraestructura.

Baterías de almacenamiento

Otro componente de los sistemas de energía solar son las baterías de almacenamiento, que actualmente no se usan mucho porque todavía son muy caras. Sin embargo, se garantiza que estos despegarán en un futuro muy cercano y serán un componente crítico para una red eléctrica estable.

Por lo general, cuando una empresa de servicios públicos pierde energía, los sistemas de generación solar se apagan automáticamente. Pero con baterías de almacenamiento efectivas, el sistema podría permanecer operativo durante días o semanas a la vez. De hecho, a principios de este año, Navigant Research publicó un análisis de mercado y previsión sobre cómo las baterías efectivas podrían tener un impacto significativo en nuestra red.

Cuando se trata de baterías de almacenamiento, hay varios factores que un desarrollador debe considerar. Primero, ¿qué tan seguro es? Tenga en cuenta que una pequeña batería de nueve voltios en un cajón de chatarra junto a un poco de lana de acero puede incendiar su casa. Las baterías de las que estamos hablando están en un nivel completamente nuevo. Por ejemplo, las baterías de litio, que son siendo muy explorado como opción para soluciones energéticas, puede provocar fugas de gas y, en última instancia, un incendio si se somete a una gran cantidad de abuso térmico (se enfría demasiado) o eléctrico (cortocircuitos externos o internos) condiciones.

En segundo lugar, ¿qué tan rápido puede recargarse y cuánto tiempo puede mantener esa carga? ¿Qué pasa si vives en un área como Londres, que es famosa por sus días nublados? ¿O puede mantenerse durante los meses de invierno cuando tenemos períodos más largos de oscuridad que de luz?

Por último, ¿qué tan eficiente es? ¿Está utilizando más energía para almacenar que para mantener funcionando su sistema de energía solar? En Toshiba, creemos que estas son las preguntas críticas que deben plantearse al desarrollar soluciones de baterías.

Preparándonos para el futuro

No podemos controlar la temporada de huracanes, y la mayoría de nosotros probablemente experimentemos otro huracán similar a Sandy en los EE. UU. Pero con la tecnología y las soluciones disponibles hoy, lo que podemos prevenir es el mismo nivel de destrucción. La responsabilidad no recae solo en los servicios públicos y las empresas, sino en todos los consumidores que pueden preguntar a su servicio público local qué se está haciendo para mejorar sus sistemas.