Transición energética: un reto para la red de distribución eléctrica

Con la Agenda 2030 como meta y los planes de recuperación verde europeos como una de las palancas, será sin duda un camino de transformación. Este contexto supone una gran oportunidad para transformar la economía bajo criterios más sostenibles. Pero uno de los retos que hay que abordar como país es cómo vamos a acometer estas transformaciones necesarias en la red eléctrica.

Alcanzar los objetivos de la agenda climática e incorporar la sostenibilidad en todos los aspectos del negocio es actualmente una responsabilidad para todo el sector eléctrico, que debe jugar un papel protagonista liderando el cambio. Su transición hacia un nuevo modelo energético, así como iniciativas dirigidas a reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero o su consumo energético, serán claves en el proceso a la vez que aumentamos la competitividad energética del país que debería mejorar la resiliencia de nuestra economía.

En este escenario, se hace imprescindible que las compañías integren las energías renovables, tanto para alcanzar los objetivos de sostenibilidad como para mantenerse competitivas. Para que esto sea posible, la digitalización será una palanca fundamental, como habilitador que permite tomar mejores decisiones gracias a la conectividad y a la sensorización de los equipos. De estos equipos podemos recoger datos clave, analizarlos y convertirlos en información de valor para poder actuar sobre la optimización de los procesos, el consumo energético y el ciclo de vida de los activos.

Normativas y ayudas públicas

Por su parte, las instituciones ya han puesto en marcha iniciativas como el Pacto Verde de la Unión Europea, el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima para 2021-2030 (PNIEC 2021-2030) o el primer proyecto de Ley de Cambio Climático y Transición Energética. Sin duda, también debemos reconocer el avance que el año pasado supuso la aprobación del Real Decreto 244/2019 a través del cual se habilita la figura del autoconsumo colectivo y fruto del cual la potencia fotovoltaica instalada para autoconsumo se ha visto multiplicada por dos versus 2018.

Finalmente, el Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia, conocido como ‘España Puede’, busca facilitar la recuperación económica del país basándose en una modernización tecnológica y un compromiso de sostenibilidad. Entre 2021 y 2023, el plan habilitará una inversión de 72.000 millones de euros, el 37% de los cuales irá destinado a la transición ecológica y el 33% a la digitalización. Los fondos de recuperación serán un elemento catalizador para alcanzar los diferentes retos presentados. Hasta ahora se ha hecho foco en las inversiones en generación renovables. Pero el gran habilitador será el hecho de contar con una red que permita gestionar todos actores, actuales y nuevos, en este nuevo mundo eléctrico.

Retos y palancas de la transformación

Se estima que la demanda global de electricidad aumentará un 60% hacia 2040 y que, al mismo tiempo, el porcentaje de la generación eléctrica renovable se habrá triplicado. A eso se suma el nuevo papel que van a adoptar los consumidores cada vez más activo en el mercado energético, siendo capaces de poder generar su propia energía, consumirla y eventualmente almacenarla o venderla.

Sin embargo, en España tenemos un reto de base, y es el de mejorar la red de baja tensión para que sea capaz de gestionar estos recursos distribuidos y bidireccional de la red. Aquí es cuando hay que dotar a la distribución de la energía de tecnologías que se lo permitan. El objetivo es crear redes más inteligentes.

Será necesario sensorizar toda la red, la producción energética y prever las capacidades de generación de cada punto. Gracias a las tecnologías IoT podemos conocer la predicción meteorológica, cuánto podremos generar y cuánto consumiremos en función de las condiciones ambientales, por ejemplo. La digitalización no solo nos permite tener redes energéticas más ágiles y seguras, tecnologías como el Internet de las Cosas (IoT), el Big Data, las analíticas de datos ayudan a obtener la visibilidad necesaria para entender con mayor exactitud el consumo y la demanda de energía en tiempo real. Es decir, permiten gestionar la demanda de forma flexible y adaptable a la generación de renovables.

Las redes de distribución eléctrica ya no son un carril de sentido único. Los nuevos recursos energéticos distribuidos, y los nuevos actores, como los prosumidores, suponen un reto para los sistemas de suministro y demanda tradicionales y necesitaremos más que nunca tomar decisiones en tiempo real sobre la red.

En definitiva, debemos evolucionar a un sistema energético global que integre las 3 Ds:

• Digitalizar la energía y las transacciones económicas asociadas a ella, aprovechando las tecnologías digitales como el Internet de las Cosas (IoT) y demandando la convergencia entre IT y OT
• Descentralizar los modelos de generación de energía existentes, adoptando flujos de información y energía distribuidos y más inteligentes en todos los niveles de la red.
• Descarbonizar la red, permitiendo que las redes actuales puedan incorporar más energías renovables, lo que a menudo es un desafío técnico. Los sistemas de software como ADMS, por ejemplo, ayudan a gestionar esta complejidad. También descarbonizar la distribución, mediante la distribución de electricidad de una manera más ecológica. Un ejemplo es con equipos más ecológicos que utilizan aire puro en lugar del gas de efecto invernadero SF6.

En esta línea, desde Schneider Electric hemos ayudado la eléctrica E.ON, en Suecia, a hacer su red más sostenible utilizando nuestra nueva tecnología de aire puro de media tensión, que evita completamente el uso del gas de efecto invernadero SF6, común en los equipos de media tensión instalados en redes de distribución, fábricas y edificios comerciales e industriales. Los equipos ecológicos como éste son un componente importante en la estrategia de descarbonización de la red. Esta tecnología está disponible en la actualidad, es innovadora, fiable y fácil de intercambiar con el actual porque tiene el mismo tamaño compacto. Este es un gran ejemplo de tecnología que es a la vez ecológica y digital, al tener la capacidad de comunicarse con otros sistemas de monitorización y control.

Tecnologías habilitadoras

Con la rápida proliferación de las DER (Distributed Energy Resources, fuentes de energía distribuidas), las empresas de distribución de hoy comienzan a parecerse más a operadores de sistemas mucho más grandes, en términos de responsabilidad. Aunque se han ocupado, principalmente, a conducir la energía generada centralmente, estas compañías ahora deben integrar la producción de cientos o miles de paneles solares individuales, matrices de escala comunitaria, turbinas de viento y microrredes, mientras permanecen preparados para equilibrar sus sistemas cuando los cielos se vuelven nublados o la velocidad del viento baja. Con la creciente penetración de las DER, las empresas necesitan ayuda para manejar los desafíos resultantes.

Los sistemas avanzados de gestión de la distribución (ADMS) se encuentran entre las tecnologías a las que recurren las compañías de distribución para ayudarlas a gestionar el enorme volumen de datos propios de las redes digitalizadas. Estos sistemas cuentan con funciones de optimización y mejora de la red para la gestión de la demanda y la eficiencia, así como capacidades de análisis y gestión de recursos energéticos distribuidos. El ADMS puede soportar incluso simulaciones de operadores de las condiciones previstas de la red, con información del pronóstico del tiempo suministrada por sistemas meteorológicos avanzados. Este sistema desarrolla y propone un conjunto de posibles soluciones de optimización.

Por otro lado, los sistemas de gestión de DER (DERMS) proporcionan los datos, los conocimientos y las capacidades de control necesarios para operar de manera eficiente las redes de distribución. Los DERMS combinan sensores, controles, hardware y software para impulsar la inteligencia necesaria para armonizar los sistemas de distribución y transmisión y optimizar la entrada DER y la generación centralizada. Facilitan la implementación de programas de respuesta a la demanda a nivel minorista conectados a termostatos inteligentes de clientes y otros dispositivos conectados al IoT.

El papel de los ecosistemas

Las medidas orientadas al planeta requieren de la cooperación estrecha entre todos los actores del sector para conseguir un impacto real. El paradigma ha cambiado y los que ayer eran competidores, hoy pueden ser partners, mañana ser clientes, y viceversa, cambiando su rol constantemente y esta es una tendencia que va a acelerarse en los próximos años. Por este motivo, desde Schneider Electric, apostamos desde hace años por modelos de ecosistemas de colaboración que nos ha reportado numerosos éxitos. Creemos que de nuestra capacidad de colaborar y de trabajar como un verdadero ecosistema depende, en gran parte la velocidad de la recuperación.

Tenemos en nuestras manos una gran responsabilidad, pero también una oportunidad enorme. La red eléctrica se encamina hacia un futuro marcado por unas redes inteligentes, que permitan una mejor respuesta a la demanda y ser más eficientes energéticamente, y debemos procurar liderar este camino.