Smart Grids

Están muy de moda y en boca de todas las energías sustentables, como tenemos que invertir en ellas y como ellas nos van a salvar de este fin del mundo auto creado y súper apocalíptico estilo Mad Max. Pero como en toda buena empresa (pero parece que no en el gobierno Mexicano) lo primero que se tiene que hacer es recortar gastos o hacer del personal y los equipos tengan mayor eficiencia antes de implementar sistemas nuevos y con esto aumentar el gasto. Con esa idea en mente vamos pensando que tenemos que incorporar energías renovables pero también tenemos que hacer más eficiente lo que tenemos y ese es uno de los grandes retos actuales.

Para entender un poco más los planes que existen sobre cómo hacer la energía más eficiente tenemos que ver un poco la línea del tiempo en cuestiones eléctricas, se tiene que entender cómo se formaron los sistemas eléctricos como el nuestro, el sistema eléctrico nacional Mexicano (SEN) no se crea de la noche a la mañana empiezan con las primeras plantas por 1900 y agarra fuerza con los crecimientos acelerados de la economía en la post guerra mundial por los años 50 y 60 en este último es cuando se crea algún tipo de control de la energía en sistemas nacionales y desde ese momento poco a poco toda la nación se fue interconectando compartiendo la energía que se produce en Laguna Verde, Veracruz con energía nuclear hasta llegar al Desierto de Altar en Sonora.

Un sistema eléctrico uniforme, planeado y  robusto nos permite poder intercambiar energía entre regiones, controlar la frecuencia y en caso de falla se aislar ese sector con su planta de generación pero sin quitarle energía a los sectores aledaños no dañados. Hacer un sistema nacional no es un paseo por el campo se tienen que tomar en cuenta miles de factores, uno como usuario final siempre quiere que al mover el interruptor este haga brillar el foco o que el voltaje y frecuencia se mantengan constantes y con eso no quemar la nueva pantalla que acabamos de comprar en Coppel. Y como ya vimos el SEN fue diseñado hace ya algunos años y gran parte del cableado fue calculado para la demanda más un incremento poblacional calculado en aquel tiempo, ahora unos 50 años después de las primeras líneas vemos que México y realmente la mayor parte del mundo sigue usando la misma infraestructura generando esto nuevos retos a la distribución de energía eléctrica.

En la misma línea del tiempo de los sistemas eléctricos vámonos al presente, el uso de la energía eléctrica paso de ser exclusivamente de uso en iluminación a ser parte de nuestra vida diaria, la mayoría de nosotros siempre carga con uno o más aparatos de baterías recargables todo el tiempo, las televisiones son más grandes y se tienen más aparatos eléctricos, microondas, lavadoras, secadoras, refrigeradores. Y aunque la eficiencia de los productos eléctricos ha aumentado en los últimos años drásticamente la cantidad de productos eléctricos no y con esto se ha visto un aumento drástico en el consumo de electricidad per cápita. El SNE se ha logrado mantener de pie gracias a la cantidad de mejoras y nuevas plantas de generación distribuidas a través de la nación, llegando ya en algunos sectores a su límite de transmisión obligando a instalar nuevos sistemas.

Esquemático de un sistema de generación y distribución de energía

Los sistemas eléctricos a nivel mundial están llegando a sus límites de diseño y no solamente es un problema de carácter nacional. La diferencia en otros países donde sus leyes sobre los recursos energéticos no están centralizadas en una compañía que cobra una tarifa constante por el uso de una unidad de energía (kWh), si no tiene un costo momentáneo de acuerdo a la energía que se consume. Esto quiere decir (y esto es difícil de explicar): A cada minuto el costo de producir energía cambia, esto es por los principios de la “Oferta y la Demanda” en un específico momento del día cuando hay más demanda energética y se les tiene que extraer más energía a las turbinas de gas es cuando la energía cuesta más. Pero si en un dado momento las plantas solares y los aerogeneradores están produciendo energía se aumenta la oferta y el precio baja.  Es una como un mercado de energía y tu medidor apunta cuando se consumió y a que costo.

¿Y que tiene de especial funcionar en estos sistemas de Oferta y Demanda dentro de la electricidad? En los países que tienen este tipo de sistemas es cuando se empieza a hablar de las famosas SmartGrid y ¿de “Smarts” que tienen?. Más que redes inteligentes son redes de actuado rápido por medio de computadoras y de infraestructuras de T.I. se monitorea segundo a segundo aspectos como el clima, la temperatura, capacidad de líneas y sobre todo  cual es la tendencia de consumo. Con esta información se desarrollan estrategias de generación de electricidad y se echan a andar plantas de generación en diferentes puntos con la idea de consumir electricidad de manera más local incorporando las fuentes de energías sustentables que tienen las características de ser poco predecibles y constantes (el viento y el sol tienen intensidad variable). Si se sabe que el viento viene con fuerza y los aerogeneradores van a aportar una cantidad significativa y el dia es claro y con mucho sol entonces en esa región se baja la carga de generación en ese sector y espera a los cambios de clima.

Las casas seran consumidoras y productoras
de energia al mismo tiempo

Cuando vemos el pasado y el presente de los sistemas de electricidad se puede hacer una estimación de que es lo que se viene en el futuro: los precios de los combustibles continuara en aumento, los aparatos eléctricos cada vez se irán incorporando en nuestras vidas y la llegada del automóvil eléctrico parece algo inminente. Todo estos factores forzaran a la comunidad a incorporar en su casa aparatos “inteligentes” que funcionen a especificas tarifas de electricidad y podrás poner en las opciones de una lavadora “Lavar la Ropa Inmediatamente / Lavar Con Bajo Costo” el cual se comunicara con un historial y se empezara a lavar en un rango de tiempo con la tarifa más baja estimada. De esta manera también vendrán estacionamientos solares para cargar los automóviles, casas con paneles fotovoltaicos y calentones solares, ayuntamientos con aerogeneradores y incorporando una producción local y dejando las líneas de transmisión con más espacio.

De esta manera y con las predicciones a futuro que se tienen previstas a nivel internacional se ve la importancia de una reforma energética en nuestro país en la cual permitan la venta de energía a la red y no solo el abono. Un precio sin subsidio que se base en la oferta y la demanda y CFE funcionar exclusivamente como reguladora de la cantidad y la calidad de la energía, siento esta la controladora de las subastas de energía diaria. Todo esto con el fin de impulsar un crecimiento enfocado a la sustentabilidad y apegado al desarrollo internacional y no mostrar más rezagos energéticos.

Las SmartsGrids claro son más complejas y tienen que ver con muchos factores de la calidad de la energía y como corregir los desbalances que las propias energías renovables van a producir, pero esos son temas para otra ocasión.

(Disculpen las fotos me las chinge de google)