El modelo de negocio de la industria eléctrica se mantuvo casi sin cambios durante todo el siglo XX. La generación de electricidad se centralizó en centrales eléctricas, mientras que una red de transmisión y distribución proporciona energía a edificios residenciales, comerciales e industriales. En otras palabras, en las redes convencionales la electricidad sólo circula en una dirección.
Sin embargo, la evolución de las tecnologías de generación ha dado a los propietarios de edificios acceso a sus propias centrales eléctricas, cambiando las reglas del juego después de más de un siglo. En particular, los sistemas de energía solar han experimentado un rápido crecimiento, ya que el diseño modular de los paneles fotovoltaicos puede adaptarse a una amplia gama de edificios.
Después de ser sólo consumidores de energía durante décadas, los edificios ahora también pueden generar energía eléctrica. De hecho, algunos edificios de alto rendimiento se han convertido en generadores netos, produciendo electricidad superior a su propio consumo.
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Importancia de la medición neta
Cuando sólo las empresas eléctricas podían producir electricidad, no era necesario medir la dirección del flujo de energía entre la red y los edificios. Muchos de estos contadores de energía convencionales todavía funcionan en todo el mundo y no pueden distinguir entre la electricidad consumida y la electricidad suministrada por el edificio.
Muchos países han introducido la medición neta como una forma de fomentar la generación de energía en los edificios. Los contadores convencionales se han actualizado a contadores inteligentes que pueden medir el movimiento de la energía en ambas direcciones: al calcular la factura energética del edificio, se cobra el consumo y se acredita la generación neta.
Las reglas exactas de medición neta cambian según la ubicación y la empresa de servicios públicos. Algunos programas de medición neta ofrecen crédito total por cada kilovatio-hora suministrado por el edificio, mientras que otros ofrecen sólo crédito parcial. La forma de gestionar el crédito neto también cambia: algunas empresas energéticas pagan a sus clientes, mientras que otras lo trasladan a la siguiente factura de luz.
Cómo los sistemas de energía distribuida benefician a los edificios
Cuando se implementan sistemas de energía distribuida en muchos edificios, el principal beneficio para los propietarios es la reducción de los costes energéticos. Si son capaces de producir su propia electricidad, se reducirá el número de kilovatios-hora adquiridos de la red.
Tenga en cuenta que algunos sistemas de generación permiten controlar la producción de energía, mientras que otros solo generan energía cuando la entrada requerida está presente.
- Por ejemplo, una central de biomasa puede producir electricidad de forma indefinida siempre que haya biocombustible disponible, mientras que un sistema solar fotovoltaico sólo proporciona electricidad durante el día.
- Si el propietario de un sistema solar fotovoltaico necesita una fuente de electricidad disponible en cualquier momento, el conjunto fotovoltaico puede complementarse con un sistema de baterías.
Con generación y almacenamiento de energía controlables, los propietarios de edificios pueden manipular su perfil de consumo diario para lograr mayores ahorros. Los dos ejemplos siguientes son los más comunes:
- Algunas tarifas tienen un precio por kWh que cambia a lo largo del día. El precio de la electricidad aumenta cuando la demanda de energía es alta y disminuye cuando la demanda de energía es baja. Un edificio puede utilizar sus sistemas energéticos para minimizar el consumo cuando los precios de los kWh son altos y luego aprovechar los precios bajos de los kWh disponibles durante las horas de baja demanda.
- Algunas tarifas tienen un cargo por demanda, que se basa en el consumo máximo más alto del edificio durante el período de facturación. Incluso si dos edificios consumen la misma cantidad de kilovatios-hora, un edificio con una demanda máxima de 200 kW pagará más que un edificio con una demanda máxima de 100 kW. Los sistemas de generación y almacenamiento de energía pueden reducir los picos de demanda medidos por el medidor de energía, disminuyendo la carga de demanda.
El enfoque es diferente para cada uno de los escenarios descritos anteriormente. Sin embargo, en ambos casos, necesita una fuente de energía con la que pueda contar para entregar kilovatios-hora según la demanda.
La generación de energía distribuida mejora la confiabilidad de la red
Los sistemas energéticos convencionales tienen una gran debilidad: como el suministro eléctrico está centralizado en plantas de producción y líneas de transmisión, un fallo en el sistema puede dejar miles de edificios sin electricidad en un instante.
Por otro lado, una red eléctrica que extrae electricidad de fuentes distribuidas no presenta las debilidades descritas anteriormente: ni la producción ni la transmisión se concentran en ningún punto del sistema. Consideremos la central eléctrica virtual que se está desarrollando en Australia, que tendrá una capacidad de generación de 250 MW y una capacidad de almacenamiento de 650 MWh.
- El sistema utilizará 50 mil instalaciones residenciales. Cada casa tiene un panel solar de 5 kW y una batería de 5 kW/13 kWh, sumando la capacidad total.
- Si uno de los 50.000 sistemas se ve afectado por una falla, el efecto sobre la capacidad total será insignificante. Por otro lado, la salida de un cuadro centralizado puede cortarse completamente por un solo fallo.
Los recursos energéticos distribuidos también reducen la carga de transmisión en la red eléctrica, retrasando costosas actualizaciones de la red. Las plantas de energía y líneas de transmisión existentes se llevan al límite durante las horas pico de demanda y los sistemas de energía distribuida pueden reducir la carga neta. Está claro que el impacto de la generación y el almacenamiento distribuidos se vuelve más notorio a medida que se implementan en más edificios.
Conclusión
Las medidas de eficiencia energética pueden lograr sinergia con la generación y el almacenamiento distribuidos. Satisfacer la demanda energética con recursos distribuidos es más sencillo cuando los edificios implementan medidas para reducir su consumo. Las mejores medidas para su edificio se pueden identificar con una auditoría energética profesional.
Dependiendo de su ubicación, los sistemas de generación renovable y almacenamiento de energía pueden ser elegibles para programas de incentivos del gobierno local o programas de servicios públicos. Los ingenieros consultores pueden ayudarle a cumplir los requisitos de estos incentivos.
