La apuesta de TRUETALK por la evolución del sector inmobiliario hacia los nuevos escenarios económicos es cada vez más sólida. Demostrando la interconexión entre movilidad, energía y edificación. Tres realidades hasta ahora separadas en compartimentos estancos. 

Prueba de ello es el artículo que os traducimos para este domingo de agosto. Su lectura pormenorizada confirma datos hasta ahora evitados por los grandes grupos de influencia de nuestro país: 

  • La concentración de grandes plantas de energía no siempre es la mejor apuesta a medio y largo plazo (aún estando fuertemente subvencionada en el corto)
  • La distribución de la producción energética es la opción más favorable cuando va acompañada de un sistema de almacenamiento y gestión de alta tecnología  .
  • Las oportunidades de la descarbonización de la economía trascienden el ámbito energético.
  • El diseño de los edifcios y de la vivienda son claves en la adopciòn de este modelo de negocio. Cada negativa por parte del sector inmobiliario a esta evolución nos ancla un poco más en un sistema ineficaz y cada vez menos competitivo.
  • Aún asumiendo este nuevo campo de oportunidades, su nivel de aceptación seguirá siendo cuantitativamente bajo si el aspecto energético no se integra en una realidad cotidiana superior. Aspectos como la seguridad, la comodidad, y la escala digital deben estar incluidas en esta evolución.

Internet de la electricidad

(Articulo publicado originalmente en la revista Forbes en inglés)

El desafío de cambiar a las energías renovables a menudo se considera solo una cuestión de encontrar la voluntad política necesaria. Pero también hay problemas técnicos que deben superarse. Anteriormente analizamos el auge del vapor y la desaparición de la fuerza muscular y la esclavitud y cómo esta lucha se compara con el conflicto actual entre las energías renovables y la energía térmica. También analizamos qué tan profundas son las divisiones y cómo ocurren en países desde Australia hasta Alemania, Estados Unidos y Japón. Si bien es posible ver este teatro de conflicto como una lucha entre lo viejo y lo nuevo, lo limpio y lo sucio, lo sostenible y lo barato, tales caracterizaciones pierden una dimensión importante.

Para comprender esa dimensión, es vital comprender los desafíos que plantean las energías renovables y la importancia de la energía distribuible , al menos por el momento. Un reactor de carbón o nuclear se enciende y sigue funcionando, proporcionando una cantidad precisa y controlable de energía durante todo el día. Proporciona lo que a menudo se denomina generación de carga base. Ahora agregue a ese arreglo una gran fuente de energía renovable, ya sea energía solar o eólica, y traerá un nuevo problema a la ecuación.

Estas fuentes renovables pueden comenzar y detenerse sin previo aviso. Como resultado, la demanda debe ajustarse en consecuencia, con energía almacenada o liberada según sea necesario. Pero la energía eléctrica no es fácil de almacenar y liberar, y el almacenamiento de baterías es históricamente caro, por lo que puede optar por subir o bajar los niveles de fuentes térmicas, es decir, carbón o nuclear. Ni las centrales de carbón ni las nucleares funcionan bien cuando se suben o bajan con poca antelación. Al igual que intentar avivar o enfriar una barbacoa en un intervalo corto, desperdicia una gran cantidad de recursos y, por tanto, de energía.

Entonces, para resolver este problema, se ve obligado a hacer una de dos cosas. Si hay un déficit, se obtiene una planta de “potencia máxima” de respuesta rápida, que es básicamente una armadura de generador impulsada por un motor a reacción, y esto puede activarse con un tiempo de preparación mínimo.

Sin embargo, si hay un excedente, se deshace de la energía extra, a menudo pagando a la gente para que la use . Por el déficit, poner en marcha una planta de energía en su punto máximo es extremadamente caro. Es una de las razones por las que países como Alemania y Australia tienen una electricidad tan cara. Para administrar un excedente, se enfrenta a desperdiciar energía, y eso no es una buena relación calidad-precio, ni siempre es fácil. 

El problema con Alemania

Vale la pena examinar cómo se está desarrollando este estrés en el sistema de red en uno de los países más modernos y ricos del mundo; uno que ha trabajado duro para establecer energías renovables.

En el pasado, Alemania ha dependido de la energía nuclear, el gas ruso y su propia forma sucia de carbón, llamada lignito, para generar energía. Ninguna de estas opciones se ve bien desde el punto de vista de la sostenibilidad y la primera ministra alemana, Angela Merkel, ha hecho ambiciosas promesas de reducir las tres formas de energía que componen esta trinidad impía. Pero al hacerlo, ha dejado al país inseguro en su suministro de energía. 

Según un informe de McKinsey de 2019 , Alemania se había enfrentado a tres situaciones críticas en junio del mismo año en las que la demanda de energía era 6 Gigavatios más de lo que el sistema podía producir. Esto provocó que el precio spot de la electricidad se elevara a 37.856 € MWh. 

McKinsey y los operadores de la red aún no han concluido exactamente por qué sucedió esto, ni cuál fue el papel de los mercados internos en la creación de este momento, pero McKinsey predijo que el problema solo empeorará a medida que se retire la capacidad nuclear en 2022. Sin embargo, lo que es seguro es que, si bien el gas, el lignito y la energía nuclear de Rusia son malos para la sostenibilidad, desde el punto de vista de la generación de carga base, son el sueño de un operador de red.

La raíz de este problema es una simple verdad: la electricidad no es como un envío de granos de cacao y los kilovatios-hora no se pueden almacenar en un cobertizo hasta que se necesiten. Más bien, se requiere una forma más intensiva y costosa de almacenar esos kilovatios hora o, de lo contrario, la oferta y la demanda deben administrarse mejor. El no hacer esto da como resultado varios males: problemas de estabilización de frecuencia, problemas de voltaje y potencia reactiva, transformadores y generadores que funden fusibles, picos de voltaje armónicos y fusiones de flujo inverso.

Estos no son problemas triviales que enfrenta la red todos los días cuando hay un desajuste entre la entrada y la salida de energía. Y en una red basada en energías renovables, tanto la entrada como la salida pueden ser cantidades variables que realmente no puedes controlar. Sin algunas soluciones nuevas, los problemas muy reales que crean las energías renovables para la red continuarán amenazando la infraestructura eléctrica de formas que son costosas de solucionar. 

Para poner algunas cifras sobre este problema, considere el Operador del Mercado de Energía de Australia (AEMO). En el primer trimestre de 2020, el mercado de Australia del Sur incurrió en más de $ 100 millones en costos adicionales por control de frecuencia y tuvo que intervenir en el mercado 229 veces en este año financiero. Eso se compara con solo 15 veces hace tres años. El control de frecuencia es un gran negocio y se está convirtiendo en una proporción cada vez mayor del costo total de la electricidad.

El problema de la intermitencia

Entonces, ¿cómo se resuelve el problema de las energías renovables intermitentes que causan estragos con subidas de tensión aleatorias que pueden ocurrir en los pocos segundos que tarda una nube en desaparecer del cielo?

Muchos en el lado de las energías renovables creen que se puede solucionar los problemas de la red con tarifas. Esperan que solo haya una tarifa más o un paquete de incentivos otorgado por el gobierno y que todo funcione mágicamente. Pero ese enfoque es defectuoso, porque por cada tarifa creada, se inserta otra disfunción en el sistema que luego requiere más tarifas para resolver. Y queda atrapado en una espiral interminable de aranceles, que tarde o temprano resulta en anomalías que son peores que con lo que comenzó. Es posible que tenga muchas tarifas, pero sus transformadores aún pueden explotar debido a los flujos inversos.

En Australia, por ejemplo, hay una tarifa de alimentación para producir energía solar. Pero hay demasiada energía solar alrededor del mediodía, lo que lleva a hablar de un pago de bonificación por usar el excedente de energía solar que se produce con la primera tarifa. ¿Qué industria te paga por hacer algo y luego te paga de nuevo por consumirlo? En muchas redes renovables, esto da como resultado un problema familiar, a menudo llamado curva de pato .

 Hay demasiada energía cuando la salida solar es alta y no es suficiente cuando se pone el sol y cuando la gente vuelve del trabajo y comienza a encender los electrodomésticos. Se llama curva de pato simplemente porque la curva que resulta de esto se asemeja a la panza y la cabeza de un pato. Un intento de resolver este problema de cambio de tiempo es producir Snowy 2.0, una gran estación de bombeo de agua que consume el exceso de energía eléctrica en el pico de producción solar y lo libera para cubrir la demanda por la noche.  Las turbinas bombean agua cuesta arriba por la tarde y las mismas turbinas generan energía cuando el agua cae en cascada por la noche. Su creación es muy controvertida y, a pesar de su precio de 11.000 millones de dólares australianos, pocos pueden verlo ofreciendo el servicio para el que ha sido construido. 

Luego está la energía de la batería, a la Tesla Megapack . Si bien esto tiene méritos, actualmente carece de capacidad o de apetito por la inversión. En general, se piensa que la capacidad de la batería se ampliará para satisfacer la demanda creada, pero no a menos que haya un incentivo para hacerlo.

Entonces, ¿qué es lo que hay que hacer? ¿Dónde está esta pieza que falta en la nueva cuadrícula? Otra solución que es ambiciosa pero también inevitable es lo que la gente denomina Internet de la electricidad (IdT) .

 

La nueva red e Internet de la electricidad

En esta nueva concepción de una red, a cada dispositivo de energía, ya sea una gran central eléctrica, una lavadora, un automóvil eléctrico, una unidad de aire acondicionado o incluso la propia red, se le asigna un conjunto de solo cinco atributos: un identificador de dispositivo , un marcador de posición geográfica, una dirección de cadena de bloques y un precio de oferta y demanda de energía eléctrica en función de su estado de necesidad. Además de esta capa, hay un mercado que permite transacciones rápidas y en tiempo real entre dispositivos domésticos ordinarios, con pago en moneda digital.

En resumen, esta concepción de la red hace que cada dispositivo se convierta en una entidad económica, más bien como un jugador en un tablero de monopolio, tratando de optimizar su uso de la electricidad y las ganancias.

Excepto que no existe un monopolio real; el paradigma es esencialmente distribuido y descentralizado.

En esta nueva concepción, la gestión de la red se convierte en una red neuronal, un cerebro que está encontrando las soluciones a sus propios problemas de oferta y demanda. Si esos dispositivos envían constantemente señales de precios según los estados de sus necesidades, se deduce que los precios del mercado clasificarán la oferta y la demanda. Algunos de esos dispositivos serán baterías y vehículos eléctricos, pero muchos serán lavadoras, bombas de piscina y acondicionadores de aire que ajustarán los ciclos de actividad para ayudar a que la red funcione de una manera más coordinada.

Algunos dispositivos podrían incluso ser evoluciones de un acondicionador de aire mezclado con un dispositivo de almacenamiento térmico. Cualquiera que sea el tipo de dispositivo, o lo que sea que ofrezca o exija, tendrá cinco atributos que le permitirán tener lugar en un mercado de IoT. Cada dispositivo será un activo activo que persigue su propio interés, así como el mejor interés de la red.vSin embargo, no todo se tratará de la descentralización, o ciertamente no de inmediato. Seguirá habiendo un precio mayorista dado por juntas centralizadas responsables de la estabilización de la red, pero tendrán un papel reducido. En algunos estados de Australia, los 20 clientes más grandes utilizan hasta el 50% de la electricidad, por lo que no será el final del sistema eléctrico centralizado, sino una hibridación del mismo.

 

Dicho esto, es difícil ver cómo la descentralización no es inevitable, porque parece ser la única forma de resolver el problema de la disponibilidad de energía renovable. Próximamente exploraremos cómo surge esta solución de tipo de red neuronal y la tecnología y las ideas necesarias para lograrlo. Pero antes de hacer eso, vale la pena mirar un estudio que investigó la premisa misma de la nueva red. Es decir, ¿pueden los precios matizados y altamente dinámicos afectar las demandas eléctricas y el comportamiento que componen la red, y puede hacer esto lo suficiente para proporcionar esa elusiva resistencia de la red?

 

 

Hacia la resiliencia de la red

Una empresa australiana de comercio de energía, investigó recientemente los efectos de los precios dinámicos durante una prueba de comercio de energía entre pares en la que participaron 48 hogares en Fremantle, Australia Occidental, que es un mercado de energía localizado. 

El ensayo mostró que cuando se enfrentan a la toma de decisiones, los dispositivos y las personas caen en patrones, lo que demuestra este comportamiento emergente de optimización de recursos. Los mismos picos y depresiones del sistema eléctrico, en lugar de ser vulnerabilidades, se convierten en señales de precios que permiten una nueva resiliencia. Quizás, lo más importante es que el estudio sugiere que las señales de precios en estos mercados localizados conducirán a un crecimiento orgánico de importantes recursos de la red de manera óptima. Es probable que estos recursos de desarrollo favorecidos por la nueva economía eléctrica orgánica sean una serie de unidades de batería de quizás 10-15 kWh en muchos hogares.

Lo cierto es que las señales de precios favorecerán los recursos que ofrecen el mayor valor, no la mejor visión política. Probablemente no serán proyectos de alto perfil impulsados por el estado como Snowy 2.0. Tal vez sean los vehículos eléctricos en todas sus formas (automóviles, autobuses, tranvías sin rieles, trenes ligeros y trenes, así como e-scooters, e-skateboards y e-bikes y su correspondiente capacidad de batería) los que proporcionarán una nueva resistencia a los cuadrícula.

 

Siempre que se requiera más energía, podrían compensar el déficit, y cuando se requiera un destino para el excedente de energía, también pueden proporcionarlo. Con las tasas de crecimiento actuales, 100,000 vehículos eléctricos podrían entregar 500MW de capacidad de reserva, y esto estaría disponible tan pronto como cualquier vehículo eléctrico se conecte a la red.

Quizás con la nueva resiliencia que ofrece IdT, se reducirá la brecha entre el valor real de la red de los activos eléctricos distribuidos y la óptica política percibida de los mismos. Y quizás cerrar la brecha entre el valor real y la óptica pueda liberar a la política energética de los conflictos que retumban sin conclusión. 

Quizás esa sea la lección para nosotros hoy. Quizás no sea el sentimiento de indignación moral de personas como la activista climática adolescente sueca Greta Thunberg lo que finalmente nos haga avanzar. Llegaremos allí solo cuando podamos gestionar la energía renovable con el mismo nivel de capacidad de despacho y confianza que disfrutamos con la energía fósil y la nuclear. Y cuando eso suceda, no hay duda de que los conflictos, la confusión y el doble discurso se detendrán, y surgirá un verdadero éxito con el crecimiento de las energías renovables y la reducción de la huella de emisiones.

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