La integración de las Energías Renovables a las Smart Grid y la biomimética de las hormigas

Desde la revolución industrial, el hombre ha estado dependiendo energéticamente de los hidrocarburos, y lamentablemente no pudo anticiparse a los errores de producir, transmitir, distribuir y comercializar la energía en las distintas áreas de la sociedad en forma estable y sostenible ambientalmente, lo cual trajo perjuicios en el ámbito humano y natural en las emisiones de gases de efecto invernadero. Prácticamente la ineficiencia de la administración de los recursos y explotación de combustibles fósiles o energías alternativas trajo consecuencias prácticamente irreversibles.

Sin embargo, actualmente estamos con una concepción distinta referente a las últimas décadas, más sensibles ambientalmente, con un crecimiento exponencial de la automatización, redes eléctricas inteligentes e inteligencia artificial, acompañado de una conciencia medio ambiental y con un crecimiento exponencial de la generación de las energías renovables, las cuales deben ser los actores principal en la integración y generación de electricidad en las redes eléctricas inteligentes Smart Grid.

Por lo tanto, integrar una red neuronal eléctrica inteligente, en los tres niveles de procesos, nivel de gestión, nivel de control y nivel de campo, permitiría minimizar las perturbaciones producto de la deficiente administración de la energía, exceso de las emisiones de CO2 y generar un control anticipativo de los errores de gestión y producción de energía que se produjeron en las décadas anteriores.

Energía

Entonces, podemos producir y trasmitir y vender energía en forma más eficiente, limpia y segura. Esto complementado con la información digital y protocolos de comunicación, es lo que nos ha permitido avanzar en el control predictivo o gestión predictiva, para una administración más eficiente de la energía en todas sus aristas, todo esto acompañado de una sensible política ambiental, social, gubernamental y tecnológica.

Cabe destacar, que con una educación local y global del uso y ahorro responsable de la energía, más la administración eficiente y equitativa de la energía, podremos solventar las necesidades energéticas, tanto en el ámbito industrial como doméstico, con el fundamento de generación de las energías renovables, para obtener una red eléctrica inteligente, pero significativamente verde con cero emisiones.

La tecnología de la información, en conjunto con los HMI, interface Maquina Hombre, abre una ventana para administrar y monitorear en tiempo real toda la información y generar reportes predictivos en la administración y distribución de la energía y permitir una aplicación más eficiente y sostenible energéticamente y económicamente, priorizando la inyección a la red de la energía proveniente de las renovables.

Datos

Los datos históricos y actuales de las fuentes generadoras, en conjunto al equipamiento con sus gemelos digitales, nos permitirá coordinar en forma ordenada y predictiva la inyección a la red, por ejemplo dando prioridad en el día a los Parques Eólicos y los Parques Fotovoltaicos y en la noche a las Centrales Hidroeléctricas, compensado las fortalezas y debilidades de cada planta generadora de acuerdo a sus condiciones de variables climáticas y técnicas. Por lo tanto la homeostática natural, es un digno ejemplo de imitar y analizar, para el desarrollo de las arquitecturas automatizadas, tanto para la energía eléctrica y de biocombustibles.

Quiero aprovechar esta instancia, de simbolizar la lógica antigua de control, donde el Smart Grid, no existían en un concepto de redes inteligentes, sino más bien los sistemas de control era una filosofía de maestro esclavo, sistemas retroalimentados antiguos (PLC, de los años 80) donde las señales eran discretas y/o analógicos, donde la tecnología de esa época, más que anticiparse a los errores, corregía los errores en un bucle de control, en lazo cerrado. Las plantas de procesos y de producción de energía, petroquímicas o centrales térmicas a carbón, no poseían una filosofía de optimización y de eficiencia energética, además con la debilidad del poco compromiso ambiental y muy mecanicista.

Combustibles

Lo que he señalado anteriormente, es lo que el ser humano realizo décadas anteriores en la explotación de los combustibles fósiles, sin anticiparse ni predecir los errores, además con una carencia de información, y la que existía, era lenta y limitada, por lo tanto no había un equilibrio en la producción y en el gasto de energía, sin el filtro de emisiones, lo que permitió una explotación descontrolada y mal uso de la energía, con consecuencias en la naturaleza, como el cambio climático, efecto invernadero y aumento de la temperatura media global, por nombrar algunos.

Esta visión que acabo de señalar, es un hecho de una política deficiente en las últimas décadas, en el ámbito social, cultural y tecnológico, dado que estos actores no confluyeron de acuerdo a una sensibilidad ambiental y del buen uso de los recursos naturales, tanto en su extracción como explotación. Sin embargo hay que destacar que desde los tratados de Kioto y el de Paris de las conferencias de las partes de las Naciones Unidas, nos hemos enmarcado en directrices más responsables y tecnológicamente más inteligente, donde la integración de Smart Grid, sin duda, aportara en la ingeniería y a la transición energética de los combustibles fósiles a las renovables.

Finalmente, de acuerdo a una política única de gestión nacional del coordinador eléctricos, con filosofía distribuida y comparándola con la biomimética de las hormigas, toda las plantas de generación eléctrica digital, muy unidos y bien coordinados, deberán integrar su información digital de generación al coordinar eléctrico nacional, por ejemplo el de Chile, y así poder producir energía en forma sostenible y amigable con el medio ambiente.

Por lo tanto, la redes eléctricas Smart Grid deben buscar la paridad con la biomimetica de las hormigas, dado que están trabajan y desarrollan estrategias para ser más eficientes y más productivas, y de no trabajar todas al mismo tiempo, por lo tanto en la gestión de la energía en las Smart Grid, se debe analizar inteligentemente, cuales son las fuentes generadoras de energía como los Parques Eólicos, Solar fotovoltaica, centrales de Bioenergía y Geotermia que deberían inyectar a la red con mayor prioridad que otras fuentes de generación de acuerdo al análisis de los parámetros de consumo, precio de la energía, almacenamiento, bonos de CO2 y aportar a la red eléctrica en forma sincronizada, eficiente y sostenible energéticamente y ambientalmente.