Dispositivos inteligentes para programar el uso de la electricidad podrían prevenir los apagones
13 de Noviembre de 2020
Las plantas de energía generan electricidad y la envían a líneas de energía que distribuyen la energía a nodos, es decir, lugares donde puede ser utilizada. Sin embargo, si la carga de electricidad es mayor que la capacidad del sistema, la transmisión puede fallar, lo que puede producir una cascada de fallos en toda la red eléctrica.
Este efecto dominó fue responsable del mayor apagón en la historia de los Estados Unidos en 2003, que dejó a 55 millones de estadounidenses y canadienses sin electricidad con un costo estimado de 6.000 millones de dólares. Un apagón aún mayor en 2015 afectó a 57 millones de personas en Italia. Los apagones causan efectos en cadena a todas las economías que afectan, y pueden ser peligrosos para las personas que dependen de dispositivos electrónicos en los hospitales, por ejemplo.
En un artículo publicado en Chaos (AIP Publishing) un equipo de científicos, incluyendo investigadores del IFISC (UIB-CSIC), muestran que el control de la demanda puede ser una solución efectiva a la hora de estabilizar la fiabilidad de las redes eléctricas que utilizan una mezcla de fuentes de generación de energía. En el artículo factorizaron los efectos de la gestión del lado de la demanda en las redes eléctricas utilizando un modelo para simular las rápidas fluctuaciones implicadas y probaron el sistema bajo diferentes cargas de demanda.
Los autores ampliaron un modelo de la compleja dinámica de los apagones en las redes eléctricas para incluir tres factores importantes: la variabilidad diaria (los picos de la demanda de electricidad cuando las personas se despiertan o vuelven a casa del trabajo), los picos de energía causados por el encendido simultáneo de muchos dispositivos eléctricos (ya sea por casualidad o por grandes fábricas), y el efecto de la gestión de la demanda (utilizando dispositivos que retrasan el encendido hasta que la red está menos congestionada) en la red eléctrica.
"Con una fracción creciente de la energía eléctrica generada por las plantas de energía eólica y solar, que están sujetas a los cambios climáticos, las fluctuaciones aumentarán, y tenemos que considerar diferentes enfoques de control para equilibrar el sistema", dijo Colet. "Los dispositivos que son lo suficientemente inteligentes como para posponer ciertas tareas pueden ayudar. Esto es lo que se conoce como gestión del lado de la demanda".
Los autores planean continuar investigando formas más avanzadas de control de la demanda, como la comunicación entre nodos. También están explorando modelos que puedan evaluar la cantidad de energía solar y eólica que se puede incluir en las redes sin aumentar el riesgo de apagones debido a las fluctuaciones.
"La aplicación de técnicas de gestión de la
demanda puede ser muy útil para prevenir los apagones", dijo Colet.
"Un aspecto importante es que los clientes necesitarán ser entrenados para
responder con responsabilidad social a las situaciones de la demanda y aprender
a adaptarse a la situación. Eso será particularmente importante cuando se
utilicen fuentes de energía renovables".
"Effects of demand control on the complex dynamics of electric power system blackouts", Benjamin A. Carreras, Eder Batista Tchawou Tchuisseu, José M. Reynolds-Barredo, Damià Gomila, and Pere Colet. Chaos on Nov. 10, 2020. DOI: 10.1063/5.0011187
