Glosario de la A a la Z de las redes inteligentes
Una red inteligente es una red eléctrica que se diferencia de la tradicional porque está construida con tecnología digital que puede distribuir la electricidad a los usuarios a través de una plataforma o red digital bidireccional.
Siempre que se habla de redes inteligentes, el lenguaje técnico asociado a ellas nunca pasa desapercibido. Pero, por desgracia, muchas de estas palabras suelen resultar extrañas para quienes no están familiarizados con la terminología de la electricidad y las redes inteligentes.
A continuación se presenta una guía que contiene aspectos esenciales del mundo de la energía, concretamente partes destinadas a hablar de las redes inteligentes.
Infraestructura de medición avanzada (AMI)
La AMI es el sustrato sobre el que funciona una red inteligente. Se trata de una red unificada de contadores inteligentes, configuraciones de gestión de datos y sistemas de comunicación que permite una interacción bidireccional entre las empresas de servicios públicos y los consumidores de energía.
La red ofrece varias funciones esenciales, como la medición automática y a distancia del consumo de electricidad, la conexión y desconexión a distancia del servicio, la detección de averías, la identificación y el aislamiento de cortes y la supervisión de la tensión.
Cuando el AMI se sinergiza con la tecnología doméstica, como el Internet de las cosas, puede autorizar a las empresas de servicios públicos a ofrecer tarifas e incentivos basados en el tiempo que hagan que los consumidores gestionen los picos de demanda y reduzcan significativamente el consumo de energía.
Lectura automática de contadores (AMR)
La tecnología AMR es la encargada de coordinar la recogida de datos sobre el consumo de electricidad, el diagnóstico y el estado.
Con la AMR, los datos no sólo se recogen, sino que se transfieren a una base de datos principal para la emisión de facturas, la localización de averías en la red y el análisis de los datos recogidos para fines futuros.
El AMR ayuda a las empresas de servicios públicos a recibir alertas inmediatas en caso de manipulación de los contadores de energía, reduciendo el trabajo y los gastos humanos y eliminando las pérdidas que pueden derivarse de los errores manuales.
Demanda
La demanda es la cantidad de electricidad suministrada a los consumidores en un momento determinado. Se diferencia de la demanda media en que ésta es una representación estimada de la cantidad de electricidad que suele consumir una zona geográfica determinada en un tiempo determinado, mientras que la demanda es simplemente una medida de la cantidad total de electricidad consumida en tiempo real.
Demanda media
La demanda media es la demanda de electricidad de una zona geográfica determinada durante un periodo determinado. Se calcula dividiendo la cantidad de electricidad consumida, en kilovatios-hora (kWh), en 24 horas entre 24.
Las cifras de la demanda media son una herramienta necesaria utilizada por las empresas de servicios públicos para estimar la cantidad de electricidad que se suministrará a regiones geográficas específicas durante los picos de demanda.
Pico de demanda
La demanda máxima es la mayor cantidad de electricidad consumida en un periodo de 15 o 30 minutos en un mes. Las redes inteligentes están interconectadas con los contadores inteligentes que alimentan, lo que facilita la supervisión de la transmisión y la recopilación de datos.
Supongamos que, en el pasado, usted ha demandado poca o ninguna electricidad de la red, lo mismo que todos los demás hogares a los que da servicio la misma empresa. Si un día decide utilizar todos los electrodomésticos de su casa, la demanda se dispara hasta alcanzar un récord en ese mes. Este pico repentino (el pico de demanda) tiende a conmocionar a la red. La compañía eléctrica trabajará con este pico de demanda en su suministro de electricidad para evitar más picos.
Respuesta a la demanda
Cuando se ofrece a los consumidores de electricidad la oportunidad de contribuir a la red para mantener la gestión de la misma y equilibrar la demanda y la oferta, el programa se denomina programa de respuesta a la demanda.
Con un programa de respuesta a la demanda, los consumidores desempeñan un papel importante en la gestión de la red inteligente al ajustar su consumo de electricidad durante las horas punta en respuesta a los precios basados en el tiempo. Este ajuste, a su vez, reduce los costes de los servicios públicos mayoristas y minoristas.
La respuesta a la demanda puede lograrse mediante la fijación de precios por tiempo de uso, precios en tiempo real, precios por picos variables, descuentos por picos críticos y gestión remota de los electrodomésticos por parte de las empresas de servicios públicos.
Precios dinámicos
La tarificación dinámica se introdujo para combatir la desigualdad establecida por la tarificación plana. La facturación plana o fija de la electricidad es estática, independientemente de que el consumidor haya consumido electricidad. La tarificación dinámica también desintegra el defecto de facturar más a los consumidores durante las horas de máxima demanda, independientemente de que utilicen o no la electricidad.
Hay tres planes comunes asociados a ella:
Precios en tiempo real: ofrecen precios en intervalos cortos, normalmente de una hora, para que los consumidores puedan trasladar las tareas de alta demanda energética a los momentos en que las tarifas son más baratas.
Descuento por pico crítico: paga a los consumidores por la electricidad devuelta a la red durante las horas punta.
Precios por tiempo de uso: segmenta el día en intervalos más largos con precios fijos durante un periodo largo.
Automatización distribuida (DA)
DA se utiliza para gestionar, supervisar y controlar la distribución de electricidad de las redes inteligentes mediante alertas operativas en tiempo real relativas a múltiples partes de la red, como detectores de fallos, interruptores, reguladores de tensión, etc.
Generación distribuida (GD)
La GD es la idea central de los sistemas de red descentralizados. Se refiere a una diversidad de tecnologías, como los paneles solares fotovoltaicos, la combinación de energía y calor (CPH) y las turbinas eólicas, que generan electricidad cerca de donde se consume.
La GD puede utilizarse en una amplia gama de aplicaciones, independientemente de su tamaño. Por ejemplo, puede utilizarse para un propósito singular, como un edificio, o para estructuras más grandes, como un establecimiento industrial. La GD también puede integrarse en microrredes conectadas a la red principal.
Sistema de distribución (DS)
Una SD es una parte de un sistema eléctrico encargada de distribuir la electricidad a los consumidores para su uso final. Por lo general, los consumidores de electricidad no tienen estaciones de energía instaladas en sus lugares de consumo. En cambio, el sistema de distribución transporta la electricidad desde los sistemas de transmisión y las subestaciones hasta el consumidor.
Un sistema de distribución típico comprende una subestación de distribución, alimentadores, transformadores de distribución, un distribuidor y una red de servicio.
Vehículos eléctricos (VE)
A diferencia de los vehículos con motor de combustión interna (VCI), los VE funcionan con baterías que no requieren combustibles fósiles para su funcionamiento y contribuyen en menor medida a las emisiones de carbono cero.
Los tres tipos principales de VE son:
Vehículos eléctricos de batería (BEV): utilizan corriente puramente eléctrica y son recargables en los puntos de recarga para vehículos eléctricos, y
Vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV): utilizan la reacción del hidrógeno para funcionar pero sólo liberan vapor de agua como subproducto.
Vehículos eléctricos híbridos enchufables (PHEV) - que funcionan con la dualidad de baterías recargables como en los BEV y con gasolina como en los vehículos con motor de combustión interna (ICEV)
Los vehículos eléctricos contribuyen a la red mediante la carga V2G y la carga inteligente.
Servicio eléctrico
Empresa de energía eléctrica que genera y distribuye electricidad para su venta a los consumidores finales.
Comunidad de la Energía
Una comunidad energética incluye prosumidores que comparten y consumen energía renovable producida localmente. Es esencialmente una unidad entre muchas unidades que están interconectadas a través de varias redes y conectadas colectivamente a la red.
Las comunidades energéticas facilitan la sostenibilidad de la red porque el trabajo realizado por la red se reparte entre múltiples microrredes que asumen sus responsabilidades. Una comunidad energética puede ser gestionada eficazmente por operadores de servicios de distribución y empresas de servicios energéticos mediante un software de gestión de comunidades energéticas.
Tarifa de alimentación (FIT)
Un FIT es una de las herramientas políticas creadas para ayudar a la promoción de las fuentes de energía renovables y la inversión en ellas. Suele girar en torno a la generación distribuida, en la que los individuos o un pequeño grupo de personas generan su energía renovable por sí mismos.
Los FITs suelen suponer una ayuda para estos grupos de consumidores que generan su electricidad renovable y exigen contratos a largo plazo, normalmente entre 15 y 20 años.
Kilovatios-hora (kWh)
Un kilovatio-hora es una unidad de medida estándar que registra cuánta energía se demanda o consume. Es simplemente la cantidad de energía disipada si se mantiene un aparato de 1 kW en funcionamiento durante una hora.
Se diferencia del kilovatio en que un kilovatio es simplemente 1.000 vatios, una medida de potencia.
Carga
La carga es la cantidad de energía que una estación de transmisión suministra para satisfacer estas demandas de energía.
Factor de carga
El factor de carga mide la eficiencia del uso de la energía eléctrica o la tasa de uso. Nos dice qué parte de la energía suministrada se utiliza realmente. Para obtener el factor de carga de una comunidad determinada en un periodo concreto, lo primero que hay que hacer es obtener el suministro medio de electricidad a dicha comunidad y dividirlo por la demanda máxima en el mismo periodo.
Gestión de la carga
La gestión de la carga es un superconjunto de la respuesta a la demanda. Es el proceso en el que las empresas de servicios públicos intentan ajustar sus curvas de carga diarias, mensuales o anuales manipulando la demanda para conseguir el funcionamiento económico más beneficioso.
Cuando las empresas de servicios públicos manipulan la demanda, reducen la demanda máxima mediante la respuesta a la demanda y las rebajas.
Empresa municipal de electricidad
A veces la electricidad es inaccesible para los habitantes de las comunidades rurales o locales debido a su lejanía. Las empresas municipales de electricidad existen para resolver este problema. Se trata de empresas de servicios públicos que son propiedad de la administración local, que las explota y las gestiona.
Lectura de contadores fuera de las instalaciones (OMR)
También conocido como lectura remota de contadores, el OMR es un método que emplea el uso de terminales de mano equipados con radio para tomar lecturas de contadores eléctricos o inteligentes equipados con módulos a distancia. Con el OMR, los datos del contador pueden recuperarse moviéndose dentro de un radio del contador del que se necesita obtener información.
Señales de radiofrecuencia (señales RF)
Las señales de RF o las emisiones de RF son la energía asociada a las ondas electromagnéticas. Son emitidas por diversos dispositivos cotidianos como teléfonos, ordenadores, hornos microondas y contadores inteligentes.
Los contadores inteligentes utilizan una radio de baja potencia de 900MHz para comunicarse, y suelen tener una radio de 2,4GHz que nunca se utiliza para las comunicaciones de red.
Relés
Un relé de protección de red o relé de protección de red es un dispositivo utilizado para el control de la calidad de la energía. Sirve de puerta de enlace entre la fuente de energía y la red, filtrando sólo la calidad y cantidad de electricidad adecuada para la red.
Un componente importante de los relés es el anti-islanding. Es un tipo de protección para las fuentes de energía renovables, como los paneles solares fotovoltaicos y los aerogeneradores conectados a la red. Protege tanto al personal como a los equipos desconectando el suministro de estas fuentes a la red en caso de apagón.
Energía renovable
La energía renovable, también conocida como energía limpia o energía verde, es simplemente la energía generada a partir de fuentes naturales que pueden reponerse fácilmente con poca o ninguna emisión de carbono.
Las fuentes de energía renovable, también llamadas renovables, son los elementos a partir de los cuales se genera esta energía, y entre ellos se encuentran:
- Solar- se trata de energía generada a partir del sol a través de paneles solares fotovoltaicos.
- Energía eólica: energía generada a partir del viento mediante turbinas eólicas.
- Energía hidroeléctrica: energía generada a partir de las corrientes de agua a través de las turbinas instaladas en las presas.
- Energía mareomotriz: energía aprovechada de las mareas oceánicas.
- La energía de la biomasa: se produce a partir de entidades orgánicas como los seres vivos y los que alguna vez lo fueron.
- La energía geotérmica se obtiene del calor oculto en la tierra.
Norma de cartera de energías renovables (REPS)
El REPS es una obligación reglamentaria impuesta a los Estados para vigorizar la promoción de las energías renovables. Esto incluye el mandato dado a las empresas de suministro eléctrico de generar determinadas fracciones de su electricidad a partir de energías renovables.
Apagones rodantes
Existen casos en los que a las empresas de servicios públicos les resulta difícil o imposible mantener un equilibrio saludable entre la oferta y la demanda. En estos casos, la demanda supera a la oferta, lo que hace que la red y cualquier otro equipo corran el riesgo de fallar.
Para evitarlo, las empresas de electricidad se deshacen de la electricidad en un proceso llamado apagones. Este proceso consiste en cortar lentamente el suministro de electricidad de ciertas regiones hasta que se restablece el equilibrio en la red. Además de evitar el colapso de la red, este método también ayuda a preservar el suministro a destinos sensibles como los hospitales.
Contador inteligente
Un contador inteligente es un dispositivo de medición eléctrica que registra los datos necesarios sobre el consumo de electricidad y los envía a la compañía eléctrica a través de una comunicación a distancia. Normalmente, un contador inteligente interactúa con su correspondiente compañía eléctrica cada 15 minutos o una hora.
El contador inteligente también puede enviar automáticamente información sobre cortes de electricidad, apagones y averías a la compañía eléctrica para que responda rápidamente.
Internet de los objetos (IoT)
En términos generales, la IO se refiere a los dispositivos con sensores incorporados que pueden procesar información para una interacción fluida con otros dispositivos similares a través de una red de comunicación mutua.
Un horno microondas en la cocina que se comunica con un dispositivo móvil en el dormitorio del mismo edificio para avisar al ocupante de que se está quemando la comida es un buen ejemplo de IoT en acción.
Estos dispositivos pueden comunicarse con una red inteligente con la misma eficacia que los contadores inteligentes, transmitir información relevante y recibir información de vuelta.
Red de área local inalámbrica (WLAN)
Una WLAN es un medio de distribución inalámbrica entre múltiples dispositivos. Con la WLAN, los usuarios no tienen que ser estáticos, sino que pueden cambiar de posición manteniendo una conexión de red estable.
Los dispositivos que se conectan a una WLAN se clasifican en dos:
- Puntos de acceso (AP): suelen funcionar como routers y pueden transmitir y recibir señales de radiofrecuencia a otros dispositivos similares.
- Los clientes, que incluyen dispositivos como los teléfonos móviles.
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