En los últimos años la demanda eléctrica mundial ha ido en aumento, impulsada principalmente por el crecimiento demográfico y la electrificación de la economía.
Este escenario ha evidenciado los desafíos que enfrentan las redes eléctricas tradicionales, como picos de demanda, integración masiva de fuentes renovables, pérdidas de energía, eficiencia energética, entre otros. Ante este contexto, las smart grids han cobrado una creciente relevancia.
En este artículo exploramos qué son las smart grids, cómo funcionan y cómo están transformando la manera en que se genera, distribuye y consume la electricidad.
Una smart grid, o red eléctrica inteligente (REI), se define como la red eléctrica existente respaldada por redes de comunicación bidireccionales que integran tecnologías digitales, sensores y software para monitorear y gestionar el flujo de electricidad desde diversas fuentes de generación, con el objetivo de atender la demanda variable de los usuarios finales.
Con la ayuda de las redes de comunicación bidireccionales, los proveedores de servicios cuentan con información en tiempo real sobre la oferta y la demanda de energía, y al mismo tiempo, los usuarios cuentan con información en tiempo real sobre los precios de la misma.
Esto significa que el flujo de información no es unidireccional desde la compañía eléctrica hacia el usuario, sino que proveedores y usuarios interactúan activamente en la gestión de la energía.
Además de las redes de comunicación, las smart grids también integran diversas unidades de generación distribuida de energía (como solar, eólica o térmica), a través de microrredes, las cuales permiten generar y administrar energía de forma local.
En general, una smart grid o REI está formada por cuatro componentes principales:
Las smart grids integran una serie de tecnologías avanzadas que permiten mejorar la eficiencia, confiabilidad y flexibilidad del sistema eléctrico.
A continuación, se describen algunos de los elementos que hacen posible su funcionamiento.
Los medidores eléctricos inteligentes son dispositivos avanzados que miden y registran el consumo de electricidad en tiempo real, permitiendo una comunicación bidireccional entre usuarios y suministradores.
Gracias a esta interacción, es posible monitorear el servicio y el estado de la red, lo que contribuye a prevenir cortes y reducir pérdidas de energía.
A nivel global, los fabricantes utilizan distintas tecnologías de telecomunicaciones para adaptar estos dispositivos a las necesidades de diversos sectores, tanto residenciales como industriales.
En las redes eléctricas inteligentes, estos dispositivos capturan y registran datos críticos como voltaje, corriente, potencia y energía.
La información generada permite identificar picos de consumo, permitiendo a los usuarios tomar acciones para optimizar su uso energético, reducir errores en la lectura de medidores y agilizar la recopilación de datos sobre el consumo eléctrico.
La incorporación gradual de generación distribuida impacta directamente en la calidad de la energía, al influir en aspectos técnicos como la frecuencia, regulación, variaciones de tensión, desequilibrios, flujos de potencia, entre otros.
A medida que este tipo de generación se integra con mayor frecuencia, será necesario adaptar los requisitos técnicos de conexión para no comprometer el funcionamiento del sistema eléctrico en conjunto.
En este contexto, la planificación de las redes de distribución de media y baja tensión puede incluir proyectos con tecnologías inteligentes, con el objetivo de mantener los estándares de calidad y confiabilidad del sistema, en concordancia con las normativas internacionales.
Las smart grids operan mediante una infraestructura digitalizada que transforma las redes eléctricas tradicionales a través de cuatro pilares principales: comunicación avanzada, automatización, integración de energías renovables y gestión de la demanda.
Estos elementos trabajan de forma coordinada para mejorar la eficiencia energética, aumentar la confiabilidad del sistema y brindar mayor control tanto a los operadores como a los usuarios finales.
Uno de los diferenciadores tecnológicos más relevantes de las smart grids es la medición avanzada, implementada mediante medidores inteligentes, los cuales permiten registrar el consumo energético en tiempo real y generar información detallada para usuarios y operadores.
Esta visibilidad mejora el control sobre la demanda, optimiza el uso de energía y permite la detección temprana de anomalías. Lo cual se traduce en ahorros económicos y energéticos, reducción de picos de demanda y mayor capacidad de respuesta ante contingencias.
Asimismo, el análisis de datos y los sistemas de control integrados en la red permiten procesar grandes volúmenes de información para optimizar la operación general, anticipar demandas y responder rápidamente ante situaciones críticas.
Las smart grids facilitan la gestión de energía distribuida, es decir, la incorporación de fuentes renovables a escala local, como paneles solares y aerogeneradores, así como sistemas de almacenamiento de energía y vehículos eléctricos.
Este enfoque descentralizado favorece un modelo energético más sustentable, resiliente y flexible, alineado con las metas de transición energética.
El control inteligente de estos recursos permite equilibrar generación y demanda en tiempo real, reduciendo la dependencia de fuentes fósiles, minimizando las pérdidas en la red y atenuando la dependencia de generación centralizada.
La comunicación bidireccional entre los distintos elementos de la red permite un flujo constante de información entre generación, distribución y consumo.
Esto mejora la capacidad de respuesta del sistema, reduce los tiempos de recuperación ante fallas y permite automatizar decisiones como el ajuste de carga o el redireccionamiento de la energía.
Para los usuarios, esta interacción representa una nueva forma de relacionarse con la energía: pueden monitorear, ajustar y optimizar su consumo en tiempo real.
Para las empresas eléctricas e industrias, esto significa una operación más eficiente, estable y alineada con los requerimientos internacionales y regulatorios en materia de energía limpia y eficiencia.
Las smart grids se han convertido en un componente importante de la transición energética, pues facilitan la integración de fuentes renovables descentralizadas, permiten una operación eficiente de los sistemas distribuidos y optimizan la gestión de microrredes.
Además, esto reduce la necesidad de realizar grandes inversiones en infraestructura y fortalece tanto la resiliencia como la confiabilidad operativa del sistema eléctrico.
Por tal motivo, de acuerdo con la Agencia Internacional de Energía (AIE), las inversiones en smart grids deberán superar el doble de su nivel actual antes de 2030 para alinearse con el Escenario de Emisiones Netas Cero (NZE) para 2050, especialmente en las economías emergentes y en desarrollo.
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