Las redes eléctricas son fundamentales en la sociedad moderna. Entregan enormes cantidades de energía a los edificios en un instante, y no tenemos ningún otro método de entrega de energía que iguale su escala y velocidad. Sin embargo, las redes eléctricas también tienen sus limitaciones técnicas y los apagones se producen cuando no pueden dar abasto al consumo.
La mayor parte del tiempo, las redes eléctricas funcionan a capacidad parcial. Por ejemplo, se cargan ligeramente después de medianoche, cuando la mayor parte de la población duerme y se utiliza menos equipo. Por otro lado, la red puede llegar al límite en los calurosos días de verano, cuando los edificios utilizan sus sistemas de aire acondicionado a plena capacidad.
Mejore la gestión energética de su edificio y reduzca sus facturas de energía y gas.
Aquí discutiremos cuatro tecnologías que mejoran la gestión energética en los edificios, que también benefician a la red.
1) Sistemas de baterías
Es posible que hayas notado que los sistemas de almacenamiento de energía como el Tesla Powerwall están recibiendo mucha publicidad, y hay una razón. Cuando se utilizan en proyectos a escala de servicios públicos, los paneles solares y las turbinas eólicas pueden producir electricidad a un costo menor que el carbón, que ha sido la fuente de energía más barata durante décadas. Sin embargo, esto no significa que nuestras redes puedan llegar a ser 100% renovables de forma inmediata:
- Los paneles solares y las turbinas eólicas son económicos, pero sólo generan energía cuando sus respectivos insumos están disponibles. No hay generación solar por la noche y la producción de las turbinas eólicas cae a cero cuando el aire está en calma.
- Los combustibles fósiles son más caros y contaminantes, pero pueden generar electricidad en cualquier momento. Una central eléctrica alimentada por carbón o gas puede funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana, siempre que haya combustible disponible.
Con sistemas de baterías, los paneles solares y las turbinas eólicas pueden proporcionar una mayor proporción de nuestra electricidad. La energía se almacena cuando hay excedente de producción y se consume cuando la demanda es alta. Con una capacidad de almacenamiento de energía suficiente, la naturaleza variable de la energía solar y eólica ya no es un problema.
Instalar baterías en varios edificios y conectarlas a una plataforma inteligente es un concepto prometedor. La capacidad de almacenamiento de energía y la producción de energía de muchos sistemas distribuidos se pueden coordinar, lo que hace que la red sea más flexible: esto se llama central eléctrica virtual.
2) Tarifas de vehículos eléctricos
Los cargadores de vehículos eléctricos en edificios comerciales cumplen dos funciones principales:
- Fomentan el uso de vehículos eléctricos, ya que hay más lugares donde recargarlos. Esto podría ayudar a descarbonizar el sector del transporte.
- Pueden absorber el exceso de producción de fuentes renovables y utilizarlo para cargar vehículos eléctricos que actualmente están enchufados.
En lugares con una alta adopción de energía solar, como California, la gran cantidad de electricidad generada alrededor del mediodía puede incluso convertirse en un problema. Los operadores de la red se ven obligados a reducir la producción de las centrales eléctricas convencionales, o la red puede volverse inestable y sufrir apagones. Combinados con los sistemas de baterías de los edificios, los cargadores de vehículos eléctricos pueden ayudar a absorber estos picos de generación solar.
3) Plantas de refrigeración con almacenamiento de hielo.
Como se mencionó anteriormente, el aire acondicionado puede sobrecargar la red en los días más calurosos del verano. Las compañías eléctricas mejoran constantemente sus líneas eléctricas y transformadores para satisfacer la demanda, y estas inversiones se recuperan mediante precios más altos de la energía. El almacenamiento de hielo puede mitigar el impacto de los sistemas de refrigeración en la demanda de la red:
- Los propietarios de edificios pueden configurar sus plantas de refrigeración para producir hielo durante las horas de menor actividad o cuando hay mucha energía adicional procedente de fuentes renovables.
- Los enfriadores se pueden apagar durante las horas pico de demanda, lo que reduce la carga de trabajo de la red, y el hielo almacenado se puede derretir para proporcionar aire acondicionado.
El concepto de plantas de refrigeración con almacenamiento de hielo se puede aplicar a sistemas de refrigeración urbana, reduciendo el consumo de energía de muchos edificios al mismo tiempo. Chicago cuenta con el sistema de refrigeración urbana más grande del mundo con esta tecnología, capaz de reducir la demanda en 200 MW mediante el derretimiento del hielo.
4) Cargas controladas
El principio básico de carga controlada es muy simple y el concepto se utiliza ampliamente para reducir la demanda de la red en Australia:
- Algunos dispositivos eléctricos tienen horarios de funcionamiento flexibles: pueden realizar su función en cualquier momento del día.
- Estos dispositivos están conectados a un medidor de energía independiente y reciben una tarifa más baja.
- A cambio de este beneficio, el propietario se compromete a utilizar estos dispositivos sólo cuando la red eléctrica esté ligeramente cargada, nunca durante las horas pico de demanda.
Por ejemplo, si tiene una tarifa de carga controlada para un sistema de agua caliente , no puede usar el calentador durante la demanda máxima; esto suele ocurrir por la noche. Sin embargo, puede calentar agua a un ritmo más bajo en otros momentos del día y puede utilizar el almacenamiento de agua caliente durante las horas pico de demanda.
La carga controlada también es una opción popular para los calentadores de piscinas, que puede reducir sus costos cuando funcionan durante las horas de menor actividad.
Conclusión
Las redes eléctricas son más caras de operar cuando se producen fuertes picos en el consumo de energía en momentos específicos. La capacidad de transmisión y distribución de la red debe ser lo suficientemente alta para cubrir la mayor demanda esperada, pero esto también significa tener capacidad ociosa por el resto del tiempo. Sin embargo, las empresas de servicios públicos deben recuperar sus gastos de capital y costos fijos, y esto se logra mediante tarifas más altas.
Las medidas de gestión energética pueden controlar el consumo energético en los edificios , reduciendo las cargas por demanda y el consumo en las horas punta. Al mismo tiempo, la red se beneficia de una demanda máxima reducida, lo que reduce la necesidad de actualizaciones frecuentes de la infraestructura, evitando los aumentos de precio del kWh que las acompañan.
