II. MARCO TEÒRICO
3) Transformador de circuito
2.3.2. Evolución de las Redes Eléctricas
2.3.2.3. Futuro
34 La infraestructura eléctrica actual, no se diseñó para cubrir las necesidades de la sociedad digital, justificación por el cual es ineludible una evolución del sistema eléctrico que se caracterice por crear una infraestructura más fuerte, y estable vital para sustentar la sociedad digital dando paso a la aparición, del desarrollo de las REI. La demanda de electricidad, está en aumento en todas partes del mundo, a diferentes procesos y proseguirá creciendo. Unos dos mil millones de personas aun no tienen acceso a la electricidad en varios países, y será necesario respuestas técnicas específicas en diversos casos. En países, donde el desarrollo del nivel de vida, se requiere de nuevas aplicaciones, la sustitución de otras formas de energía por la electricidad, demandan un mayor consumo: de nuevos electrodomésticos, computadoras, transporte eléctrico (por ejemplo; vehículos eléctricos recargables que se conectan, la electrificación de trenes, etc.). Las REI aparecen para el control, del consumo energético y mejorar los centros de control de la red, en 1980 aparecen los primeros medidores automáticos que fueron utilizados para monitorear el consumo de millones de clientes, esta acción propicia que en 1990 se cree una infraestructura avanzada, capaz de determinar el monitoreo de la energía que se consumía en diferentes horas del día. Una mayor integración de las TICs, con el sistema eléctrico, permitirá alcanzar una gran eficiencia e interacción con los usuarios finales. Hoy el consumidor, tiene un rol pasivo en el sistema eléctrico con el empleo de las TICs, permitiría el registro e información de los usuarios que contribuye a optimizar la distribución, la demanda de energía del sistema eléctrico. La red electrica evoluciono, hacia las REI en el cual se monitorea, controla el flujo de electricidad a través de la interacción de datos entre el consumidor, y el proveedor del servicio eléctrico. La unificación de las TICs con el sistema eléctrico, permitiría alcanzar una gran eficiencia e interacción con los usuarios finales. El usuario, hoy tiene un rol pasivo con el sistema eléctrico. El empleo de las TICs permitiría registrar, la información de los usuarios a fin de optimizar la distribución y la demanda de energía en el sistema eléctrico.
35 Este intercambio, con los usuarios propicia nuevas oportunidades de negocios, para el caso de la REI es necesario reflexionar su arquitectura de la red de energía eléctrica, y cómo esta se integrará con las TICs. El operador del sistema, suministra el consumo y supervisa en tiempo real las instalaciones de generación, transporte que las centrales producen la demanda real de los consumidores, para esta operación se dispone de estaciones de control que monitorizan el estado de la red, sus parámetros eléctricos a través de una red de telecomunicaciones, que administra la red de transporte. En lo puntos de distribución, hacia el usuario doméstico final, su intervención en las REI del futuro será un factor clave. Hoy en muchos países del mundo, se han sustituido los contadores tradicionales analógicos, por contadores inteligentes. En la actualidad las REI, se relacionan solamente con el despliegue de contadores inteligentes, y una comunicación de control centralizada, a los usuarios se permitirá el control de respuesta a la demanda de la energía eléctrica. La característica más importante de una REI, es su capacidad de soportar un flujo de energía bidireccional, es decir de pasar del esquema en que el flujo de energía, va solo desde las grandes plantas de generación hacia los consumidores (finales, particulares o industriales), a otro que incorpora, y aproveche la capacidad de almacenamiento, GD, con un rol participativo de los usuarios, en el que sean capaces de proveer energía a otros usuarios.
Figura 17 - Sistemas de energía eléctrica; tradicional (a) y REI (b).
a) b)
Fuente: Elaboración propia.
36 En un sentido amplio, los factores de cambio son externos como internos a las redes eléctricas. Los factores externos, son aquellos que deben promover la necesidad de adaptar, las redes eléctricas para estructurar un venidero energético más competitivo y descarbonizado. La energía, tiene un factor de costo significativo para la industria, una red ineficiente, traslada a los procesos productivos la falta de competitividad. Los factores internos, es la necesidad de actualizar los activos de la red actual, aspecto fundamental para poder implementar sobre ella las tecnologías y sistemas Smart necesarios. Ello no significa, que estos factores de cambio señalados sean los únicos, un factor básico que impulsa la inversión y por consiguiente el adelanto de las redes de distribución, es la regulación siendo la distribución un negocio regulado, las inversiones están supeditado a una retribución reconocida por la Administración. El distribuidor propiciara las inversiones necesarias, para mejorar la gestión para tener la capacidad, de ampliar las líneas de distribución, siempre y cuando perciba una señal clara de la regulación.
La interrogante, es cómo mantener o mejorar la fiabilidad/disponibilidad de las redes, sin dejar de cumplir los requisitos de la regulación, y afrontar los problemas propios del desarrollo de los mercados de la electricidad. Sera necesario llevar a cabo, las siguientes medidas necesarias que corregirán la problemática actual:
a) Asegurar que exista suficiente capacidad, de transmisión para interconectar las fuentes de energía, especialmente las renovables, propiciar conexiones eficientes, de su aprovechamiento máximo de las energías renovables.
b) Desarrollar arquitecturas descentralizadas, facultando sistemas de abastecimiento de energía de menor magnitud, a fin de operar armónicamente con el sistema completo.
c) Crear infraestructura de comunicación necesaria, para lograr su ejecución de las distintas partes y su manejo en un único mercado.
d) Participación activa del usuario, actualmente es pasiva. Sera un
37 usuario activo, sensibilizado, capacitado, flexible a fin de incentivar su participación a la hora, de entregar energía generada localmente (GD), en función de su cantidad y franja horaria, a fin que participen en rol activo en la operación del sistema.
e) Consentir la generación, demanda y uso de energía inteligente.
f) Automatización de la red eléctrica, sostenimiento mucho más eficiente de los componentes de la red, con procedimientos de gestión remota.
Una inversión significativa, será necesario en la renovación de las infraestructuras existentes, así como el de una arquitectura basada en Dispositivo Electrónico Inteligente (IED).
g) Confianza en la generación centralizada, al modernizar las centrales generadoras, a fin de asegurar un suministro seguro, fiable ante cualquier incidente.
h) La GD y la RER; se realice una Gestión energética local, reducción de pérdidas y emisiones, integración en redes de potencia.
i) Interoperabilidad con las redes eléctricas sudamericanas: Será necesario mejorar el transporte, a largas distancias y su integración de energía renovable, fortaleciendo la seguridad sudamericana de suministro a través de una implementación de interconexión de transferencia mejoradas.
j) Gestión de la demanda, perfeccionando estrategias para la regulación local, en la demanda, control de cargas mediante medición electrónica y sistemas automáticos de gestión de medidas
k) Aspectos sociales y demográficos, propiciando el conocimiento, estudio del cambio de comportamiento, en la sociedad al incrementar su confort, calidad de vida, y su influencia en la administración de la demanda
l) Perfeccionar la calidad eléctrica, en la elección del grado de calidad eléctrica, requerido por cada usuario, permitiéndole posibilidades a la
38 hora de convenir su servicio energético. A fin de cubrir las necesidades, para aplicaciones que requieren un nivel de calidad elevado en el suministro eléctrico, evitando micro cortes, perturbaciones, huecos, etc.
m)Monitorización de la red, actualmente existen diversos sistemas de monitorización, implantados en el transporte éstos se verán ampliados en gran medida, al integrarse en la red de distribución a los usuarios finales.
n) Utilizar los beneficios del almacenamiento de la energía.
o) Implementar el empleo del uso de VE, acomodando los requerimientos de los consumidores.
Figura 18 - Sistemas de energía eléctrica futura.
Fuente: (TAMAYO, 2019).