Las primeras empresas eléctricas se integraron verticalmente, con control de toda la cadena de suministro: generación, transmisión, distribución y facturación. En las redes eléctricas modernas, estas funciones se dividen entre diferentes empresas, con ligeras diferencias entre regiones y países. Al comprender cómo funcionan las redes eléctricas, los propietarios de edificios obtienen información sobre cómo reducir las facturas de electricidad y, al mismo tiempo, hacer que su suministro de energía sea más confiable.
En las redes eléctricas modernas, la electricidad la producen empresas generadoras que compiten en el mercado mayorista. Esta electricidad la compran minoristas de energía, quienes luego venden planes de electricidad a consumidores residenciales y comerciales. También existen empresas de transmisión y distribución, que son las encargadas de mantener operativa la red. Cuando se cobra por la electricidad, el precio del kilovatio hora incluye todos los costos del proceso, más las ganancias de las empresas involucradas.
Mejore la eficiencia energética de su edificio y reduzca las facturas de electricidad.
Como se mencionó anteriormente, existen pequeñas diferencias entre estados, regiones y países: no todos los estados tienen un sector eléctrico competitivo. Sin embargo, cuando los clientes pueden elegir su plan de electricidad, los minoristas de energía deben competir para ofrecer las mejores tarifas. Esto ofrece a los consumidores más opciones y la posibilidad de reducir las facturas de energía cambiando de plan o proveedor.
Gestión de la demanda y la oferta en las redes eléctricas.
El consumo de electricidad en hogares y empresas cambia constantemente y, como resultado, las redes eléctricas tienen una carga de trabajo variable. El consumo de electricidad suele alcanzar su punto más bajo después de la medianoche, cuando la mayoría de los negocios están cerrados y la población duerme. Por otro lado, las redes eléctricas normalmente alcanzan su pico de demanda durante la noche:
- La gente regresa a casa utilizando sistemas de iluminación y otros electrodomésticos. Además, se están activando el alumbrado público y otros sistemas de iluminación exterior.
- Muchos negocios siguen funcionando y su consumo energético se combina con la demanda residencial y la iluminación exterior.
La demanda máxima es actualmente uno de los principales desafíos técnicos para los operadores de redes eléctricas. Deben mantener suficiente capacidad de generación en espera y la red debe tener suficiente capacidad de transmisión y distribución para suministrar toda la electricidad necesaria. Las redes eléctricas con fuertes picos de demanda son las más caras de operar, ya que en los demás momentos hay mucha capacidad ociosa. Las centrales eléctricas, las líneas de transmisión, las redes de distribución y los transformadores tienen costos fijos, incluso cuando su capacidad total se utiliza sólo unas pocas horas al día.
A medida que los paneles solares y las turbinas eólicas se han vuelto más asequibles, también han añadido variabilidad a la generación de energía. Los paneles solares y las turbinas eólicas producen electricidad limpia a bajo costo, pero tienen una limitación importante: no pueden generar energía eléctrica según la demanda, ya que la luz solar y el viento no se pueden controlar. Como resultado, los sistemas energéticos con un gran porcentaje de energía solar y eólica deben responder a cambios repentinos tanto en la oferta como en la demanda.
- La noche es especialmente desafiante en las redes que utilizan mucha energía solar, ya que la generación solar se detiene al atardecer, justo antes del pico de demanda.
- En estos casos, se debe mantener en reserva gran parte de la capacidad de generación.
Las turbinas de gas natural y las turbinas hidroeléctricas tienen una respuesta muy rápida y pueden acelerar la generación cuando hay un aumento repentino del consumo. Por tanto, estas tecnologías de generación son la solución más común para cubrir los picos de demanda. Sin embargo, la hidroelectricidad sólo es viable bajo ciertas condiciones locales y obtener permisos para el proyecto es un desafío debido al impacto ambiental inicial. Por estas razones, el gas natural es la única opción viable para satisfacer los picos de demanda en muchas redes eléctricas.
Tarifas eléctricas variables y gestión de los picos de demanda
A medida que el funcionamiento de las redes eléctricas se vuelve más caro durante las horas de máxima demanda, muchas empresas de energía cobran precios más altos por kWh a esta hora del día. Para compensar esto, los precios más bajos de kWh son los precios cuando la demanda está en su punto más bajo. Esto fomenta el consumo de electricidad cuando la red está ligeramente cargada, al tiempo que promueve el ahorro de energía durante las horas pico de demanda.
Los sistemas de almacenamiento de energía en los edificios son una tecnología prometedora: se pueden configurar para proporcionar energía durante las horas punta, disminuyendo la carga total de la red. Por ejemplo, si 100 edificios con almacenamiento de energía logran reducir la demanda en 25 kW cada uno, la demanda total de la red cae en 2,5 megavatios. Al mismo tiempo, los propietarios de edificios pueden reducir sus facturas de energía consumiendo menos kilovatios-hora cuando son más caras.
El concepto de almacenamiento de energía se asocia típicamente con las baterías, pero los métodos térmicos también son viables. Por ejemplo, se puede almacenar agua caliente para uso directo o calefacción de espacios con unidades fancoil. Siguiendo un enfoque similar, las plantas de refrigeración pueden equiparse con tanques de almacenamiento de hielo, que luego pueden usarse para aire acondicionado.