Los consumidores energéticos como hogares, negocios o industrias se están convirtiendo en consumidores activos (prosumers) que producen, almacenan, consumen y controlan el uso de su energía
Los nuevos desarrollos tecnológicos en digitalización y en energías renovables, junto con la cada vez mayor concienciación social sobre la protección del medioambiente, están produciendo un proceso de transformación del sector energético.En el ámbito de las energías renovables y el almacenamiento energético, la reducción de los costes está facilitando su despliegue masivo. Las redes eléctricas se están digitalizando, incorporando sensores, sistemas de automatización y comunicaciones. Estas tecnologías, junto con soluciones Big Data y de analítica de datos, permiten nuevas posibilidades de gestión y de optimización de la red.
Por otra parte, los requerimientos medioambientales son cada vez más estrictos. Los países que componen la Unión Europea han establecido como objetivo para 2030: reducir un 40% las emisiones de gases de efecto invernadero con respecto a los niveles de 1990; incrementar la generación renovable, de modo que constituya hasta un 27% del consumo energético; y llegar a un 27% de ahorro energético con respecto a la actualidad.
Este nuevo escenario tecnológico, medioambiental y socioeconómico está suponiendo un reto para los organismos regulatorios, que deben asegurar el correcto funcionamiento del mercado, la seguridad del suministro, la protección de los consumidores, y la conservación del medioambiente. En noviembre de 2016, la Comisión Europea presentó un paquete de medidas denominado ‘Clean energy package’ con el objetivo de asegurar la competitividad de la Unión Europea y la transición hacia las energías limpias. Este paquete contempla medidas para potenciar el uso de nuevas tecnologías, como el almacenamiento energético o la generación distribuida; establecer condiciones favorables para los inversores; potenciar a los consumidores; mejorar el funcionamiento del mercado; y facilitar la consecución de los objetivos medioambientales.
En este contexto, los consumidores energéticos, como hogares, negocios o industrias, se están convirtiendo en consumidores activos (prosumers) que producen, almacenan, consumen y controlan el uso de su energía. Para las compañías eléctricas, los prosumers y, en general, los puntos de suministro con capacidad de generación y/o almacenamiento energético, se están convirtiendo en recursos energéticos distribuidos, importantes para estabilizar la red y reducir costes, generando la energía allí donde se necesita.
En los últimos años, el sistema energético había evolucionado desde un modelo de generación energética centralizada, caracterizado por grandes centrales de generación, flujos de energía unidireccionales y una gestión y control centralizado; hacia un modelo de generación descentralizada, con la entrada en el sistema de plantas de generación distribuidas. Esto ha venido exigiendo mayor flexibilidad y una parcial descentralización de la gestión y el control. El crecimiento en el número de prosumers impondrá nuevas y más exigentes necesidades de flexibilidad y descentralización al sistema energético.
Consciente de este reto, AYESA inició en 2015 el proyecto NETFFICIENT, un proyecto de investigación y desarrollo cofinanciado por la Comisión Europea a través del programa Horizonte 2020, en el que también participan otras 12 entidades europeas.
El objetivo del proyecto es demostrar los beneficios que aportan al sistema eléctrico las tecnologías de almacenamiento y generación distribuidas, integradas y gestionadas a través de tecnologías IoT y sistemas de información. El proyecto cuenta con diversos casos de uso en baja y media tensión, en los que se están desplegando y demostrando tecnologías de almacenamiento integradas con generación fotovoltaica. Entre estas tecnologías de almacenamiento se encuentran supercondensadores, baterías de Li-Ion, baterías de vehículo eléctrico reacondicionadas para uso estacionario, sistemas híbridos, y sistemas basados en pila de hidrógeno. Estos recursos energéticos distribuidos (o DER en inglés), se desplegarán en hogares, edificios y pequeños negocios, de modo que se realizará una prueba piloto en condiciones reales.
En el marco del proyecto, AYESA está desarrollando una plataforma software que integra estos DER con el objetivo de que suministren energía y servicios de red, cumpliendo siempre con los requisitos técnicos y de mercado del sistema eléctrico.
Mediante dispositivos de control, la plataforma monitoriza y controla la producción y el almacenamiento energético de estos DER. La plataforma también se integra con los sistemas técnicos de la compañía distribuidora eléctrica. De este modo, el gestor tiene una visión agregada de los recursos energéticos, y cuenta con la capacidad de controlar los flujos de energía en función de las necesidades de la red. Para ayudar a la toma de decisiones sobre el uso óptimo de la energía, el sistema incorpora un modo “piloto automático”. Estas decisiones pueden ser complejas, dado que dependen de las perspectivas de generación, de consumo y de precios de la energía. Utilizando algoritmos predictivos y de optimización, la plataforma es capaz de determinar los flujos de energía óptimos que proporcionan el mayor beneficio al sistema en su conjunto, balanceando entre el uso local de la energía renovable de los DER y su inyección en la red. La plataforma también incluye servicios de integración con el mercado, que permiten comercializar la energía procedente de los recursos distribuidos. Un sistema de facturación facilita la labor de retribuir a los propietarios de los DER por el uso de sus recursos de generación y almacenamiento. Y, finalmente, un sistema de control en tiempo real se encarga de controlar automáticamente a los DER, de modo que se entregue la energía en las condiciones pactadas con el mercado.
Las soluciones proporcionadas por esta plataforma facilitan la evolución del sistema eléctrico hacia la generación totalmente distribuida: un modelo basado en redes inteligentes y flujos de energía bidireccionales, que abarca tecnologías de almacenamiento energético, plantas de generación virtuales, gestión de la demanda, Internet de las Cosas y plataformas software en la nube.
AYESA es una empresa líder de servicios tecnológicos integrales de ingeniería, consultoría e información que suministra sus soluciones a clientes de todo el mundo. Fundada en 1966 por su actual presidente José Luis Manzanares, dispone de 16 oficinas locales en América, África, Europa y Asia, desde las que proporcionan sus servicios a más de 40 mercados. En el ejercicio 2016 facturó 240,47 millones de euros y sumó más de 4.000 puestos de trabajo.
Santiago Blanco Polo
Innovation at Smart Infrastructures AYESA
