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Cómo funcionará la red inteligente

Cómo funcionará la red inteligente
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  1. Integración de Smart Grid: salga del estilo antiguo
  2. Tecnología Smart Grid
  3. Primeros pasos hacia una mejor red energética

Integración de Smart Grid: salga del estilo antiguo

El dueño de una tienda de comestibles imagina un refrigerador lleno de comida durante un apagón de tres semanas en 2006 en la ciudad de Nueva York. Según el DOE, se han producido cinco cortes de energía importantes en los últimos 40 años. Tres de los cuales han ocurrido en los últimos nueve años.

Chris Hondros / Getty Images News / Getty Images

Para comprender el valor de la transición a la red inteligente, primero es necesario comprender algunos de los principales problemas del sistema actual. La red eléctrica actual, aunque sobrecargada, es bastante fiable. Permite que las zonas compartan recursos eléctricos para mantener la circulación mutua de los circuitos. Sin embargo, para avanzar, el sistema debe evolucionar para mantenerse al día con la tecnología moderna y mantener la sostenibilidad.

Distribuir bien la energía a través de la red es una especie de malabarismo. El consumo de energía en una región determinada varía según la hora del día y la temporada. A medida que aumentan las temperaturas y más y más personas encienden el aire acondicionado, el área en su conjunto necesita más energía. Pero, como las centrales eléctricas solo pueden producir una cantidad limitada de energía, a veces los malabarismos fallan. En el pasado, la única forma de resolver este problema era simplemente expandir la red y construir más plantas, lo que aumenta los costos de electricidad.

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Si dejas caer pelotas mientras haces malabares, una posible solución es convertirte en un mejor malabarista. El DOE atribuye muchas interrupciones importantes y regionales a tiempos de respuesta lentos y poca visibilidad, deficiencias que se abordan de manera efectiva mediante sistemas automatizados y un sistema de distribución de energía simplificado. Actualmente, la red eléctrica de EE. UU. Se basa en una infraestructura planificada y controlada de forma centralizada. El malabarista está sobrecargado y seguimos lanzando nuevas bolas a la mezcla.

Estos cortes de energía cuestan millones a personas y empresas. Un sistema más eficiente no solo evitaría muchas interrupciones potenciales, sino que también haría maravillas para el medio ambiente. El DOE estima que si la red fuera solo un 5% más eficiente, el ahorro de energía sería igual a las emisiones de combustible y gases de efecto invernadero de 53 millones de automóviles. Dado que Estados Unidos es responsable del 25% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero, este cambio puede contribuir en gran medida a reducir los efectos del cambio climático.

Finalmente, hay una seguridad a considerar. La estructura de cuadrícula centralizada también proporciona un objetivo atractivo para cualquiera que quiera hacer algo al respecto. Además, como otras áreas de la cuadrícula se quedan atrás de las secciones de bajo rendimiento, un ataque estratégico también puede desencadenar un efecto dominó.

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Tecnología Smart Grid

Un trabajador del transporte ayuda a administrar el flujo de electricidad durante una ola de calor de 2004 en California.  Mire el mapa que representa el flujo de electricidad en todo el estado.

Un trabajador del transporte ayuda a administrar el flujo de electricidad durante una ola de calor de 2004 en California. Mire el mapa que representa el flujo de electricidad en todo el estado.

David McNew / Getty Images Noticias / Getty Images

Para abordar los problemas discutidos en la sección anterior, el Departamento de Energía de EE. UU. Planea implementar una red menos centralizada e interactiva con los fabricantes. Evidentemente, ninguna solución puede adaptarse a este cambio. Son muchos los conceptos, filosofías y tecnologías que sirven para orientar al sistema hacia un futuro más eficiente. Éstos son dos de los más importantes.

Infraestructura de medición avanzada (AMI): Este es un aspecto de la red inteligente que ya puedes encontrar en muchos hogares y negocios. El objetivo es eliminar el misterio y las suposiciones del consumo de energía personal. En lugar de esperar la factura o sorprenderse con los diales giratorios del medidor de energía en el exterior, los usuarios ahora pueden usar los medidores de energía para verificar la cantidad de energía que consumen sus dispositivos y dispositivos. En el futuro, este concepto puede ir aún más lejos. Imagínese comprobar su termostato y ver subir los precios. ¿Cómo puede afectar esto a su decisión de encender un fuego en una noche fría? Brindar a los usuarios más información sobre la energía que están usando les permite ajustar su almacenamiento para eliminar desperdicios innecesarios.

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Tecnología de visualización: Piense en la analogía del malabarista. Es el malabarista de la red inteligente del futuro: un sistema de información automatizado capaz de responder instantáneamente al flujo y reflujo de la producción y la demanda de energía en la red. El DOE menciona un proyecto en particular: Oak Ridge National Laboratory Visualice dinámicamente los recursos energéticos de la Tierra (VERDE), construido sobre la plataforma Google Earth. Además de VERDE, DOE planea usar Unidad de medida fasorial (PMU) para vigilar el consumo energético a través de la red inteligente y evitar la posibilidad de un suministro energético adecuado.

Si todo sale según lo planeado, estos dos enfoques conducirán a una situación en la que tanto el usuario como la máquina expendedora tendrán mucha más información, y por lo tanto energía, sobre el flujo de electricidad. Esto, a su vez, permite un gasto más responsable en todas partes, desde las centrales eléctricas hasta el centro de entretenimiento en el hogar en todos los sectores.

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Primeros pasos hacia una mejor red energética

Un empleado de servicios públicos en Houston, Texas, instala un medidor inteligente para CenterPoint Energy el 5 de junio de 2009. El servicio, que atiende a 2.2 millones de clientes en el área metropolitana, planea gastar $ 1 mil millones en tecnología de redes inteligentes.

Un empleado de servicios públicos en Houston, Texas, instala un medidor inteligente para CenterPoint Energy el 5 de junio de 2009. El servicio, que atiende a 2.2 millones de clientes en el área metropolitana, planea gastar $ 1 mil millones en tecnología de redes inteligentes.

Foto AP / Pat Sullivan

La red inteligente no es algo que pueda esperar solo para despertarse y encontrar trabajo en su hogar. Y, a diferencia del cambio de Estados Unidos de la televisión analógica a la digital en 2009, el buen gobierno y un viaje al Wal-Mart local no serán suficientes para que eso suceda. Hay muchos pequeños pasos hacia un sistema eléctrico mejor y más sostenible. Éstos son algunos de ellos:

Termostatos y medidores inteligentes: En julio de 2009, estas mejoras a los medidores de energía y termostatos tradicionales llegaron a 8,3 millones de hogares estadounidenses. [source: Merchant]. Los medidores proporcionan al usuario y a la red eléctrica información de uso más detallada. Los termostatos inteligentes son programables y están equipados con WiFi para monitorear el pronóstico del tiempo. Estas características permiten un uso más preciso y eficiente de la calefacción y el aire acondicionado del hogar.

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Usuarios comprometidos: El elemento humano es fundamental para cualquier movimiento de conservación y la red inteligente no es una excepción. Esto implica una mejor educación del público sobre los beneficios personales y generales de ahorrar energía en el hogar.

Plantas optimizadas: A medida que la red inteligente vaya tomando forma, el sistema automatizado permitirá un malabarismo de recursos más conciso. Tener una comprensión más profunda y en tiempo real de las necesidades energéticas es como saber exactamente cuántos invitados tiene para cenar. Sin tantas suposiciones, reduce su lista de compras sin preocuparse de si alguien tiene hambre o está indefenso. También permite que las plantas de energía que pueden ser dañinas para el medio ambiente tengan prioridad sobre las energías renovables más limpias.

Energía renovable: La perfecta integración de las fuentes de energía renovables es una parte importante de la integración de la red inteligente. Las plantas hidroeléctricas y de combustibles fósiles no desaparecerán, pero los parques eólicos y las células solares proporcionarán una parte cada vez mayor de la producción total de electricidad en un área determinada.

Regulaciones estatales y federales: No hace falta decir que la ley y la política juegan un papel importante en el funcionamiento de la red eléctrica existente. La transición a una red inteligente, por tanto, implica naturalmente una acción constante en ambos niveles. Varios estados ya han adoptado estándares de cartera de energía renovable para promover la energía renovable. Mientras tanto, una serie de regulaciones que respaldan las leyes y los avances tecnológicos necesarios continúan avanzando por los canales federales.

DOE planea crear la red inteligente a partir de grandes y pequeñas innovaciones. En el futuro, las nuevas tecnologías como el almacenamiento de calor, las baterías de iones de litio mejoradas y los cables de alimentación superconductores acelerarán aún más el proceso.

Explore los enlaces en la página siguiente para descubrir cómo estos cambios afectarán su vida.

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Nueva York arde con resplandor eléctrico.

Nueva York arde con resplandor eléctrico.

John Wang / Visión digital / Getty Images

Es la máquina más grande del mundo: un monstruo eléctrico construido sobre un esqueleto de ingeniería de principios del siglo XX. El resto es una mezcolanza, un siglo de innovaciones injertadas en una estructura obsoleta. Aun así, durante mucho tiempo la red eléctrica estadounidense se mantuvo sin cambios y rara vez sobrecargada, con una población en crecimiento encadenada a su piel por todos los dispositivos eléctricos y dispositivos imaginables.

Más de 482,803 millas de vastas líneas de transmisión cruzan y cruzan los Estados Unidos y, en su mayor parte, la red eléctrica está haciendo muy bien su trabajo. De hecho, el Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) le otorga una calificación de confiabilidad del 99,97%. Sin embargo, a pesar del tamaño del sistema, pocas fallas son suficientes para sangrar a los estadounidenses al menos $ 150 mil millones al año.

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Recuerde que la electricidad debe usarse en el momento en que se produce. Una planta de energía no puede simplemente almacenar el exceso de energía para alimentar los acondicionadores de aire durante la próxima ola de calor. Mientras tanto, una población en crecimiento continúa conectando dispositivos y dispositivos que consumen más energía a la red. ¿Cuánto tiempo puede seguir la bestia sin colapsar bajo tensión?

Para llenar los vacíos en la red actual y prepararse para el futuro, el DOE espera implementar una serie de cambios en los próximos años. El plan es pasar a una versión más eficiente de la red eléctrica actual, denominada red inteligente.

En este artículo, veremos los principales problemas del sistema actual, cómo la red inteligente resolverá estos problemas y qué tipo de objetivos a corto y largo plazo son adecuados para el esfuerzo.

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