Alrededor del mundo, los diferentes actores de la industria de la energía, están impulsando el desarrollo de "Smart Grids". Un ejemplo de esto es el compromiso de la administración Obama realizado el año pasado de cerca de US$ 4.000 millones para la construcción de una red inteligente que cubra gran parte de ese país, poniendo este proyecto (junto a la mayor inclusión de fuentes de energías renovables) a la cabeza de las prioridades de su gobierno en esta materia.

Consultados por las razones detrás de este interés por estos sistemas, los investigadores Rodrigo Palma, Guillermo Jiménez y Pablo Estevez, de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, explican que las redes inteligentes son entendidas como "la tecnología clave que permitiría el desarrollo de las energías renovables, la adopción de vehículos eléctricos y mejoras en la eficiencia energética. Se habla, por tanto, de una red eléctrica transformada (en los niveles de transmisión y distribución) que utiliza sistemas de comunicación bidireccionales. Asimismo, el concepto se utiliza como sobrenombre para una amplia paleta de aplicaciones que potencian la capacidad de monitoreo y control de una red eléctrica".

En este sentido, Ramiro Virreira, Sales Manager de GE Energy para Bolivia, Chile y Perú, sostiene que estas plataformas "combinan las tecnologías de la información y de automatización con la actual infraestructura eléctrica, contribuyendo a atender las necesidades de energía de la sociedad del siglo XXI. Una red más inteligente nos permitirá lograr ‘más, utilizando menos’, entregando energía con mejoras en seguridad y reduciendo los costos de la misma en el largo plazo. Además, permitirá a las compañías ser más competitivas, alcanzando ahorros de hasta un 30% en las cuentas de electricidad".

Si bien no existe una definición exacta para una red inteligente, es factible reconocer atributos particulares que permiten distinguir claramente una red de este tipo, especialmente al compararlas con el paradigma actualmente usado. A juicio de los especialistas de la Universidad de Chile antes mencionados, "las redes actuales tienen un nivel acotado de monitoreo y control. Los centros de control poseen comunicación con los grandes centros de generación, las subestaciones de transporte y grandes consumidores. De esta forma, se llevan a cabo las funciones de control de la operación del sistema, el que muchas veces es complementado con acciones manuales. En contraste, una red inteligente tiene una cobertura mayor en el sistema, busca extender su rol y acción a través de diversas características".

Características de una Smart Grid

Para estos investigadores, una Red Inteligente debe poseer algunas de las siguientes características:

• Integración masiva de sensores, actuadores, tecnologías de medición y esquemas de automatización en todos los niveles de la red (empalmes en los hogares o industria, sistemas de distribución y sistemas de transmisión). Lo anterior se constituye en una plataforma de comunicación multipropósito.

• Se enfatiza la creación de un sistema de información e inteligencia distribuidos en el sistema. Las técnicas de control hacen uso intensivo de modelos estocásticos y criterios de seguridad y confiabilidad.

• Sistemas de control inteligentes que permitan extender los servicios intercambiados entre los distintos agentes del mercado eléctrico y, asimismo, aprovechar eficientemente la capacidad de transmisión de la red.

• Incorporación masiva de generación distribuida, la que permite coordinarse a través de la red inteligente. Con el consiguiente aprovechamiento de los recursos energéticos distribuidos en el sistema.

• Incorporación de equipos de control que permiten actuar de manera eficiente frente a fallas.

• Incorporación por parte de los usuarios de electrodomésticos y equipos eléctricos inteligentes, que permiten ajustarse a esquemas de eficiencia energética, señales de precio y seguimiento de programas de operación predefinidos. Estas aplicaciones pueden ser parte de soluciones de domótica avanzada, ajustadas a los requerimientos de cada cliente.

• Incorporación de vehículos eléctricos, que por un lado demandan nuevas estructuras para posibilitar su carga en distintos puntos, pero asimismo permiten disponer de una capacidad de almacenamiento y la posibilidad de que éstos se transformen en pequeñas fuentes de generación en situaciones de congestión.

• Uso de tecnologías avanzadas, tales como superconductores de alta temperatura, sistemas de almacenamiento masivo, ultracapacitores, transformadores y motores de alta eficiencia, equipos FACTS ("Flexible Alternate Current Transmission Systems"), etc.

Una plataforma que da respuesta a los nuevos requerimientos del sector eléctrico

Por lo anterior, queda claro que el término "Smart Grid" no se refiere a una tecnología única, sino a una combinación de soluciones tecnológicas. Esta permitiría, en palabras de Santiago Blanco, Director de Tecnologías Energéticas de Indra, "dar respuesta a los nuevos requerimientos del sector eléctrico en materia de integración masiva de generación renovable distribuida, gestión activa de la demanda, eficiencia energética e incorporación de nuevos clientes (especialmente de autos eléctricos), satisfaciendo todos los requerimientos de sostenibilidad, economía del suministro y calidad del servicio".

"Desde el punto de vista sistémico, los beneficios más evidentes dependen de las soluciones tecnológicas que se consideren, pero los más destacables son aumentar (o mejorar) la seguridad, confiabilidad y eficiencia del sistema eléctrico", señala Mauricio Jasen, Gerente de Ingeniería de Cisco Chile.

Según Alfredo Gallegos, Gerente Comercial de Power Technologies de ABB en Chile, las ventajas ofrecidas por estas plataformas dependen en gran medida de las restricciones y metas de cada país o sistema eléctrico. "En términos generales, se busca generar, transmitir y distribuir energía, inicialmente en el ámbito eléctrico, pero ahora integrando aguas, gas y calor, entres otros, de la forma más eficiente y flexible con la consecuente reducción de costos, tanto de inversión como de operación, además de buscar la reducción del impacto medio ambiental", explica.

El caso chileno

Alrededor del mundo, varios países y empresas están implementando diversos proyectos piloto, que consideran una variedad de distintos productos y soluciones tecnológicas. Frente a este escenario, surge la interrogante de qué barreras se deben sortear en el país para que la implementación de estas plataformas se haga una realidad. En este sentido, María Isabel González, Gerente General de Energética, señala que "el sistema chileno tiene características técnicas que permitirían una incorporación relativamente sencilla de esta tecnología, sin embargo, se requiere de modificaciones a la regulación vigente, de modo de permitir que las redes de distribución sean abiertas a un modelo de operación bidireccional y al acceso de los clientes, incluso aquellos de menor tamaño, a la elección de su suministrador y de un esquema tarifario diario".

Concordando con lo anterior, Blanco sostiene que la tecnología está madura como para comenzar implementaciones masivas. No obstante, para el ejecutivo, el tema regulatorio es vital para el éxito de estos proyectos: "Las inversiones iniciales son significativas y deben existir señales claras que generen los incentivos para acometerlas. Muy especialmente, se deben implementar modelos de remuneración de los servicios de red que exijan y reconozcan las posibilidades de las redes inteligentes, concretamente la integración de la generación distribuida al consumo, la implementación de la Gestión de la Demanda y el reconocimiento de los costos reales de la energía".

Virreira, de GE Energy, apunta en el mismo sentido y destaca la importancia de impulsar iniciativas a nivel gubernamental que apoyen a las distribuidoras "en materias de retribuciones o incentivos para aumentar la eficiencia y, al mismo tiempo, integrar más energías renovables a la matriz. Esos dos conceptos son parte de las claves para que la incorporación de redes inteligentes sea una realidad".

Para Gallegos, de ABB en Chile, la mayor limitación, más allá del tema normativo, radica en "las distancias entre puntos de generación y centros de consumo y, por otro lado, el hecho de que prácticamente el 100% de la energía generada en el SING es en base a carbón. En este último caso, quizás este tipo de redes permitan incorporar energías renovables con la consecuente administración para el ahorro de costos y la incorporación de los bonos de carbón".

El ejecutivo también destaca la alta eficiencia del sistema eléctrico nacional. "En distribución, ya hace más de 10 años que las empresas eléctricas han comenzado a integrar automatización en sus redes eléctricas, lo que es la antesala para el desarrollo de redes inteligentes. Las grandes empresas distribuidoras en Chile, como Chilectra, están siguiendo muy de cerca la evolución y resultados obtenidos en los proyectos de redes inteligentes para evaluar un eventual proyecto a futuro en nuestro país", concluye.

Guillermo Pérez Del Río, Gerente de Regulación y Gestión de la Energía de Chilectra:
“Las empresas eléctricas afrontan el desafío de compatibilizar lo ya existente con las nuevas tecnologías”

¿Han implementado una plataforma Smart Grid en sus redes?
Para el desarrollo de las Smarts Grids no existen soluciones únicas, por lo que el nivel de implementación debe ser adaptado a las necesidades del país y al nivel de desarrollo del mismo. Para el caso chileno, las tecnologías de Smart Grids se han incorporado en forma paulatina y en Chilectra disponemos de sistemas de lectura remota en más de 100.000 clientes, lo que fue desarrollado con tecnología de última generación en medidores y en concentradores de medida, pasando por esquemas de comunicación de datos que emplean las mismas redes eléctricas (PLC) y complementariamente tecnología celular (GPRS).

¿Qué beneficios ofrece una Smart Grid?
Una Smart Grid le otorga una mayor confiabilidad a los sistemas, y permite manejar una red eléctrica que incorpora la posibilidad, a nivel de clientes, de hacer aportes de energía (generación distribuida). Desde el punto de vista de la medición y del contacto con el cliente, una red inteligente permite comunicación bidireccional, es decir, desde el cliente hacia la empresa y viceversa, lo que permite algunas prestaciones, como la facturación a distancia. Además, facilita la detección del fraude; permite la reposición del suministro en forma remota; y la gestión telecomandada de diversos procesos dentro del domicilio del cliente, entre otras.

Se abre también la posibilidad de entregarle al cliente señales de precios según la hora del día o la estación del año. Con ello, a su vez, se contribuye a un mejor uso de los recursos, potenciando la eficiencia energética.

¿Cuáles son las limitaciones de este tipo de proyectos?
Las limitaciones vienen dadas por establecer un justo equilibrio entre los costos incurridos y las ventajas percibidas por la sociedad. Igualmente, las empresas eléctricas afrontan el desafío de compatibilizar lo ya existente (sus infraestructuras, equipamientos, sistemas informáticos y de comunicaciones), con las nuevas tecnologías. No es un proceso rápido ni económico.

¿Está Chilectra evaluando la posibilidad de implementar una Smart Grid?
Chilectra, como distribuidora pionera y a la vanguardia en Latinoamérica, ha incorporado a sus redes y a sus procesos de medida elementos que forman parte del Smart Grids. El seguir avanzando y profundizando en esta línea dependerá fundamentalmente de la regulación de la industria.

No obstante, es importante destacar que Chilectra forma parte de un grupo industrial integrado, conformado por Enel (Italia) y Endesa (España). Ambas compañías poseen una vasta experiencia en estas materias liderando los desarrollos en Europa. Es así, como Enel ya ha instalado 30 millones de medidores inteligentes en Italia y Endesa tiene proyectado instalar más de 12 millones en España.

De este modo, junto con la realización de los desarrollos locales, Chilectra se está nutriendo de las más avanzadas experiencias a nivel mundial, lo que le permitirá en el mediano y largo plazo hacer aportes significativos a la implementación de estas tecnologías en Chile.