Los sistemas energéticos descentralizados, una necesidad en Europa

El sistema de transmisión de energía que prevalece actualmente en Europa y, más ampliamente, en el resto del mundo es el sistema de gestión centralizada de la energía. Se trata de un sistema en el que la energía se genera primero en grandes centrales eléctricas situadas lejos de los consumidores, se transmite a través de líneas de transmisión de alta tensión y se distribuye a los usuarios finales utilizando las redes eléctricas como intermediarias.Por muy ideal que pueda resultar el sistema centralizado, no existe sin sus deficiencias, que pueden subsumirse en los impactos ambientales, económicos, técnicos y sociales que deja en los operadores de la red y en los proveedores y consumidores de energía. Además, la creciente adopción a nivel mundial de varios sistemas neo-infraestructurales diseñados para sustituir a las instalaciones de generación de energía existentes ha demostrado que si las redes inteligentes -queson esenciales para satisfacer de forma incorruptible la creciente demanda de energía- han de mantenerse, es imperativo que prolifere un sistema más eficaz y sostenible, que ya se ha establecido: la descentralización del sistema de transmisión y gestión de la energía.

¿Qué es un sistema de gestión energética descentralizada y por qué es importante?

Un sistema descentralizado de gestión de la energía es la situación de instalaciones de generación de energía relativamente más pequeñas y cercanas a los consumidores. La descentralización pretende esencialmente salvar la brecha física entre los productores de electricidad y sus consumidores mediante microrredes para permitir un uso más óptimo de las energías renovables.[caption id="attachment_8741" align="aligncenter" width="940"]

Imagen: Sandro Bösch/ETH Zürich[/caption]A continuación, analizamos por qué consideramos que el sistema de gestión de energía descentralizado es necesario para alcanzar nuestros objetivos climáticos y sistemas de red eléctrica sostenibles.

1. Reducción de las pérdidas técnicas en las líneas de distribución.

Una de las principales causas de las pérdidas de transmisión son las largas líneas de distribución. Cuando se genera electricidad, se producen colisiones entre los electrones que viajan de un extremo a otro. Estas colisiones dan lugar a una resistencia eléctrica y, en efecto, a calor. Sin una recolección y almacenamiento adecuados, el calor generado por esta resistencia eléctrica se pierde. Las magnitudes de las pérdidas eléctricas en forma de calor son proporcionales a la distancia de transmisión. En principio, por definición, los sistemas centralizados contribuyen a este fallo debido a la lejanía de la generación de energía. Los sistemas descentralizados de gestión de la energía lo solucionan gracias a la proximidad entre la oferta y la demanda. Los operadores de la red y los proveedores de energía se benefician enormemente de ello, ya que consiguen eludir adecuadamente los gastos derivados de estas pérdidas que, de otro modo, habrían multiplicado los costes innecesarios asociados al sistema centralizado.

2. Flexibilidad en la planificación

Con los sistemas descentralizados de gestión de la energía, los operadores de la red y los proveedores de energía pueden tomar decisiones de forma eficaz, sin verse afectados por los entresijos del sistema centralizado. Cuando hablamos del sistema centralizado, nos referimos a un sistema en el que las demandas de energía dependen mutuamente de una única fuente de suministro a un fallo. Supongamos que todo un estado, por ejemplo, recibe electricidad de una central eléctrica. En ese caso, todos los consumidores residentes en ese estado están sujetos a las mismas implicaciones probables, como un apagón o un corte de energía del transformador.Este es otro fallo que los sistemas descentralizados de gestión de la energía esperan solucionar. Con estos sistemas en funcionamiento, las comunidades de consumidores no necesitan depender de una red específica para el suministro, ya que hay una diversidad de opciones de las que extraer energía en caso de que una red se caiga. Este beneficio es doble, ya que además fomenta un sentido de comunidad entre los actores energéticos donde se construye la fiabilidad, y una central eléctrica concreta no incurre en tantos daños si su sistema de suministro sufre fallos en comparación con un sistema independiente que carece de redes interconectadas con centrales similares u otras.

3. Electrificación rural y remota

Con las grandes centrales eléctricas situadas en el centro, lejos de los usuarios finales, la transmisión a las zonas rurales remotas se convierte en un reto planteado por la distancia, las escalas de preferencias, la aceptación y participación local y la financiación.Las comunidades rurales, por definición general, no están a la altura de sus homólogas urbanas en ámbitos como el avance tecnológico, las contribuciones económicas y la población. Esto, unido a los retos que hemos destacado en el párrafo anterior, pone en peligro su acceso al suministro de energía y hace que sus necesidades energéticas se den por sentadas.[caption id="attachment_8270" align="aligncenter" width="940"]

Por Reinhold Möller, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=68790004[/caption]Mediante la descentralización de la gestión de la energía, resulta más fácil para los operadores de redes inteligentes independientes y los proveedores de energía situar centrales eléctricas locales cerca de estas comunidades rurales que tienen poco o ningún acceso a la electricidad. La presencia de estos sistemas de redes inteligentes en las comunidades más pequeñas ayuda a una distribución de energía eficiente y rentable debido a su proximidad.

4. Una relación técnica más estrecha entre los minoristas de energía y los consumidores

Los sistemas descentralizados de gestión de la energía promueven la adopción de redes inteligentes y la integración del Internet de las Cosas en los sistemas eléctricos. Con el uso de sistemas avanzados de medición, se facilita la comunicación entre los operadores de la red y los prosumidores, que ahora pueden, con la integración de la medición inteligente y el Internet de las Cosas, vender el exceso de energía suministrada a la red si están en ella o almacenar un exceso de suministro para su uso posterior si están fuera de la red. Además, permite a los proveedores de energía controlar de cerca la situación eléctrica de los prosumidores, obtener datos con facilidad y trabajar con los datos recibidos. Esta relación entre los proveedores de energía y los prosumidores dentro de radios más cortos ayuda a los operadores de la red y a los proveedores de energía a ahorrar costes que se habrían producido por pérdidas de exceso de energía, robo de energía y fallos de transmisión.

5. Menores costes de capital por proyecto

Las centrales eléctricas centralizadas, más destacadas, exigen presupuestos financieros abultados para su puesta en marcha. Esto incluye el elevado coste de la ampliación de la red y la desproporcionada relación entre el precio y el consumidor. Con los sistemas centralizados de gestión de la energía, los proveedores de energía suelen tener dificultades para controlar eficazmente el uso de la energía en las zonas remotas, de ahí el correspondiente reto asociado a la facturación.

En consecuencia, las comunidades rurales con baja densidad de población y, por término medio, con economías más pobres, suelen recibir más energía de la necesaria y no pueden mantener los costes de la electricidad que pueden pagar sus vecinos urbanos. Estas insuficiencias engendran un rechazo gradual del suministro de energía o una negativa rotunda a pagar más de lo necesario, lo que conlleva más costes para los proveedores. Cuando la gestión de la energía se descentraliza, el suministro de energía correspondiente se adapta mejor a las necesidades precisas de los consumidores. En consecuencia, los operadores de la red y los proveedores de energía no tienen que preocuparse por incurrir en pérdidas financieras debido al suministro extravagante de electricidad a extremos con demandas mínimas.Por último, las centrales eléctricas más pequeñas y descentralizadas cuestan menos de instalar, controlar y gestionar que las centrales eléctricas más grandes y centralizadas.

6. Servicios de calidad resultantes de un ecosistema energético saludable

Los sistemas centralizados de gestión de la energía conllevan un monopolio de los servicios de suministro energético. Los consumidores se quedan con una sola fuente de suministro y tienen que aguantar cualquier calidad de servicio que reciban. Para minimizar o evitar por completo este tipo de posibilidades, los sistemas de gestión de la energía deben estar descentralizados. De este modo, se permite que múltiples proveedores de energía y operadores de redes inteligentes sitúen sus infraestructuras cerca de los usuarios finales a los que se dirigen, presentando así a estos consumidores un abanico de opciones entre las que elegir. Además, el aumento de la oferta impulsa la necesidad de que los agentes energéticos mejoren la calidad de sus servicios. Este ecosistema competitivo es una fuerza motriz que ayuda a promover la sostenibilidad de las redes inteligentes, ya que cada proveedor de energía estará motivado, ahora más que nunca, a buscar y emplear las mejores medidas necesarias para mejorar.

7. Uso más eficiente de los sistemas combinados de calor y electricidad

Los sistemas de cogeneraciónde calor y electricidad generan electricidad y almacenan el subproducto de esta generación de electricidad, que es el calor útil, para utilizarlo en un único proceso.En los sistemas centralizados de gestión de la energía, el calor producido como subproducto de la generación de electricidad causa daños o queda relegado al desuso. En cambio, con los sistemas descentralizados de gestión de la energía, este calor puede captarse, almacenarse y hacerse útil para las funciones de calefacción e incluso de refrigeración de los hogares y las industrias.Con una utilización adecuada de este calor residual, las centrales de cogeneración pueden llegar a ser un 80% más eficientes que las centrales de gas del Reino Unido, que no son respetuosas con el medio ambiente y tienen una eficiencia que oscila entre el 49% y el 52%.Los sistemas descentralizados de gestión de la energía son locales. En este caso, local no significa necesariamente rural, sino que no es a gran escala. Cada red inteligente puede aprovechar esta ventaja atrapando el calor residual para fabricar calor local en combinación con la energía eléctrica, evitando al mismo tiempo las pérdidas de energía que se habrían producido durante la transmisión entre las fuentes de generación de energía centralizadas y sus usuarios.

Conclusión

Los sistemas centralizados de gestión de la energía son el modo habitual y prevalente de transmisión y gestión de la energía en Europa. Tienen sus méritos y sus defectos. El cambio gradual a nivel mundial hacia las fuentes de energía renovables nos informa de la necesidad de hacer que las fuentes de energía sean sostenibles si se satisfacen los picos de la demanda mundial sin poner en peligro nuestros objetivos climáticos y, al mismo tiempo, poner nuestros sistemas de suministro en riesgo de colapso o descrédito.Los sistemas de gestión de energía descentralizados vienen con sus ventajas técnicas y económicas para los actores locales de energía y los consumidores. La oferta, la demanda y la transmisión pueden controlarse fácilmente y ejecutarse sin complejidades adicionales. Como resultado, se elimina el monopolio de la transmisión y se fomenta una relación más sana entre productores y consumidores.