Intercambio de energía en vecindarios inteligentes
La energía solar es una fuente de energía renovable que registra una rápida expansión a nivel mundial. Sin embargo, la red de suministro eléctrico ha de afrontar unos requisitos muy complejos a consecuencia de la creciente cuota de mercado cubierta por la energía solar, por un lado, y su suministro (que no es homogéneo). Además, estas condiciones limitan la autosuficiencia de los inmuebles (sean de viviendas o de uso comercial) que cuentan con placas solares en sus tejados. Por consiguiente, los operadores de las redes se ven obligados a disponer de sistemas variables de apoyo, la mayoría de los cuales dependen actualmente de las centrales energéticas de carbón, desvirtuando así las ventajas de usar fuentes de energía renovables. Estos inconvenientes se pueden remediar realizando una labor coordinada de ajuste de las cargas, almacenamiento e intercambio de la energía excedente entre los inmuebles de un mismo vecindario. Ello además podría abaratar la factura para los consumidores y suavizar los picos de demanda para la red pública. Los artífices del proyecto COSSMIC (Collaborating smart solar-powered micro-grids), financiado con fondos europeos, reflexionaron sobre estas cuestiones y propusieron una solución innovadora con la que controlar el consumo y la producción de energía en los recursos distribuidos, adaptando el consumo a criterios distintos, como la disponibilidad, el precio y la meteorología. Un Internet de la energía Los investigadores crearon un sistema de TIC automático y muy novedoso que es capaz de controlar el consumo, la producción y el almacenamiento de energía. Facilita la colaboración entre iguales en el seno de las microrredes de un vecindario y también la colaboración con la red eléctrica pública. De modo similar a como se transporta e intercambia información a través de internet, los microrredes pueden funcionar como una red de datos, de forma autónoma, de modo que los vecinos intercambien energía y salgan todos beneficiados. Por ejemplo, si un punto de la microrred cuenta con energía excedente, puede transferir energía a otro inmueble próximo que precise de mayor cantidad. «El sistema se rige por las preferencias y las restricciones fijadas por los habitantes y trata de adaptar el consumo a la produccion local de energía mediante un ajuste coordinado de las cargas», explica Svein Hallsteinsen, coordinador del proyecto. Éste añade que cada edificio cuenta con una instalación de entrada que monitoriza y controla sus dispositivos electrónicos (los que consumen energía). Esta instalación se comunica con las instalaciones equivalentes del vecindario y trata de resolver el problema de programar cargas flexibles procurando casar el consumo total del barrio y la producción prevista en el mismo. La estructura del sistema es muy distribuida y comunica a los distintos agentes; cada agente representa a un dispositivo del barrio que consume y genera energía. En esa estructura, las baterías están representadas por un par acoplado de agentes: uno se ocupa de las cargas y el otro de las descargas. Los agentes del vecindario negocian entre sí para adaptar el consumo a la producción prevista ajustando las cargas en los tiempos prefijados, conforme a las restricciones establecidas por los residentes. El sistema aprende automáticamente el perfil de consumo de los dispositivos consumidores de electricidad y se vale de previsiones meteorológicas para prever la producción desde las placas solares conectadas, todo lo cual conduce a una coordinación óptima. La energía es almacenada bien en baterías, bien en unidades dotadas con baterías que se conectan provisionalmente con fines de recarga (por ejemplo, vehículos híbridos). Ecovecindarios inteligentes El sistema propuesto desde COSSMIC capacita a los consumidores para abastecerse de potencia en tiempo real a un coste notablemente inferior, favoreciendo además la amortización de sus instalaciones fotovoltaicas. Aparte del abaratamiento de los costes, aquellas microrredes que combinen y controlen de forma óptima las energías renovables, la energía convencional de fuentes fósiles, el almacenamiento y la gestión de las cargas, serán capaces de mitigar el impacto medioambiental que comporta la producción de energía. Asimismo, favorecerán la transición hacia un sistema de suministro eléctrico más sostenible y racional. La instalación de monitorización de este nuevo sistema se puso en marcha en doce inmuebles de Constanza (Alemania) y en otros cinco de la provincia de Caserta (Italia). Las simulaciones de los ajustes coordinados de la carga que se han realizado basándose en los datos recopilados corroboran la viabilidad de crear vecindarios inteligentes formados por inmuebles eficientes energéticamente y autosuficientes, según el modelo propuesto por COSSMIC.
Palabras clave
Vecindario inteligente, consumo de energía, energías renovables, ajustes de la carga, COSSMIC, microrredes, arquitectura P2P
