Como resultado de tormentas cada vez más violentas y fenómenos naturales del cambio climático, los cortes de energía relacionados con el clima continúan aumentando en todo el mundo. De hecho, entre 2010 y 2019, EE. UU. experimentó un 70 % más de cortes de energía que en la década anterior. Con nuestra creciente dependencia de la electricidad, seguiremos necesitando medios más fiables, limpios y robustos para generar y distribuir electricidad.

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Contrariamente a la creencia popular, no es la naturaleza de la energía renovable o la capacidad de las grandes plantas de energía eléctrica lo que causa la mayoría de las interrupciones de energía. La mayoría de estos cortes de energía son causados ​​por fallas en el sistema de distribución por cable que suministra la mayor parte de la energía a los hogares y negocios. Esto suele ocurrir durante tormentas y desastres naturales. Pero, ¿cómo se pueden prevenir estos fallos? Las microrredes han demostrado ser una solución confiable y resistente al clima para un nuevo sistema de energía eléctrica.

Conectado: una startup respaldada por Tesla ejecuta una microrred en África

Un paisaje de líneas eléctricas

¿Qué son las microrredes?

Las microrredes son grupos localizados de recursos energéticos. Funcionan de forma independiente, lo que garantiza que los edificios reciban alimentación continua incluso si falla la red central o la «macro red». Históricamente, las microrredes utilizaron recursos basados ​​en combustibles fósiles para generar energía eléctrica. Hoy en día, estas instalaciones utilizan fuentes de energía sostenibles, como la energía solar e hidroeléctrica, para proporcionar electricidad.

Tipos de microrredes

Según a quién sirve la microrred y cómo funciona, se puede clasificar en una de varias categorías. A continuación se detallan algunos de los tipos de microrredes más populares.

Microrredes categorizadas por cliente

Las microrredes remotas sirven a ubicaciones remotas como una isla o áreas rurales. Por lo general, no están conectados a una macrorred.

Las microrredes comunitarias suelen alimentar instalaciones críticas en una comunidad. Esto puede incluir edificios o espacios críticos, como centros de llamadas de emergencia, edificios gubernamentales, refugios de emergencia, supermercados y estaciones de servicio. Estas microrredes también pueden extenderse a otras áreas no críticas, como hogares y oficinas.

Las microrredes de campus dan servicio a varios edificios en una sola propiedad. Esto incluye aquellos que alimentan instituciones educativas o centros médicos.

Microrredes categorizadas por modo de operación

Las microrredes conectadas a la red están conectadas a la red eléctrica central. Sin embargo, pueden funcionar independientemente de la macronet si es necesario.

Las microrredes híbridas combinan fuentes de energía renovable con recursos de combustibles fósiles. Son muy versátiles ya que maximizan la eficiencia de la generación de energía.

Las microrredes móviles son microrredes pequeñas y transportables que se pueden mover a diferentes ubicaciones y montar y desmontar fácilmente.

Las microrredes avanzadas utilizan tecnología avanzada, controles e incluso inteligencia artificial para administrar múltiples fuentes de energía simultáneamente.

¿Por qué las macrorredes no son suficientes?

La electricidad se ha vuelto esencial para nuestra supervivencia y prosperidad en el mundo actual. Sin embargo, la red eléctrica central a menudo se enfrenta a perturbaciones causadas por factores relacionados con el cambio climático.

Durante los últimos 10 años, los huracanes y las tormentas han causado daños significativos a la infraestructura energética. Por ejemplo, el huracán María en Puerto Rico en 2017 provocó el mayor corte de energía en la historia de los EE. UU. cuando se destruyó toda la red eléctrica central. Esto dejó a algunos hogares sin electricidad durante más de un año. En los estados del oeste, la red eléctrica también se cerró para evitar que las chispas de los cables eléctricos provoquen incendios forestales. Estas interrupciones podrían durar más de una década.

Además de los fenómenos naturales, las temperaturas extremas también pueden interrumpir el suministro de energía. El calor extremo en el verano de 2020 provocó cortes de energía en California, mientras que en febrero de 2021 las temperaturas extremadamente frías en Texas interrumpieron la red eléctrica. Si la situación hubiera empeorado, toda la red de Texas se habría derrumbado por completo. Esto podría haber dejado al estado sin electricidad durante semanas, si no meses.

Sin embargo, los fallos no son solo molestos. Dependiendo de las circunstancias, también pueden provocar lesiones o incluso la muerte. Cuando los sistemas de calefacción, ventilación y refrigeración (HVAC) no funcionan según lo necesario, las personas pueden experimentar hipotermia grave o golpe de calor. Cuando se pierde la energía en los hospitales, puede afectar la efectividad de los dispositivos médicos para aquellos que necesitan atención extrema o urgente.

Un fondo negro con manchas de azul, naranja y verde.

Las ventajas de las microrredes

Las microrredes son una alternativa versátil a las redes eléctricas centralizadas por varias razones. No solo son extremadamente confiables, sino que también pueden alimentar a las comunidades locales que pueden no tener acceso a la red eléctrica principal. Esto permite que las personas en estas áreas se mantengan al día con las tecnologías y los sistemas modernos sin tener que depender de poca o ninguna energía de la macrorred. De esta manera, las comunidades menos desarrolladas y/o rurales están empoderadas para crecer de manera sostenible utilizando tecnologías y sistemas seguros y confiables, independientemente de su origen socioeconómico y ubicación.

A diferencia de las macrorredes, que suelen utilizar una fuente de energía principal, las microrredes pueden integrar varias fuentes de energía (incluida la macrorred) para proporcionar energía a las comunidades locales. Esto tiene varias ventajas.

Primero, se alivia la red principal, lo que puede reducir los costos y los apagones causados ​​por la alta demanda de electricidad con poca oferta. En segundo lugar, múltiples fuentes de energía evitan la dependencia excesiva de un solo recurso. Esto permite que otros sistemas intervengan para proporcionar energía continua e ininterrumpida en caso de una emergencia o si se interrumpe una fuente en particular. Por último, las microrredes utilizan fuentes de energía renovables. Estos incluyen energía solar, eólica e hidroeléctrica. El uso de estas fuentes de energía reduce las emisiones de CO2 y es más sostenible a largo plazo.

Las microrredes también pueden ser sofisticadas e integrar inteligencia de software. Esto permite un enfoque controlado para gestionar adecuadamente las necesidades de sus clientes. Según las necesidades de las habitaciones que dependen de la microrred, el sistema se puede personalizar para satisfacer las necesidades eléctricas. Esto permite reducir costes a largo plazo, ya que los objetivos de electricidad se cumplen exactamente sin los costes unitarios de la red eléctrica central. Además, debido a que las rejillas son flexibles y personalizadas, se pueden configurar y/o transportar rápida y fácilmente según sea necesario.

Las desventajas de las microrredes

Como cualquier otro sistema, las microrredes también tienen desventajas. Si bien no es una innovación nueva, recién comienzan a usarse a gran escala para satisfacer las necesidades de energía eléctrica de ciudades y universidades. Como resultado, las empresas están construyendo sistemas lentamente. Porque la combinación de varias tecnologías energéticas para sistemas específicos del cliente puede ser muy compleja. Esta complejidad dificulta las cosas para las empresas de servicios públicos, ya que actualmente hay pocos expertos en microrredes. Además, los inversores adversos al riesgo prefieren inversiones más estables y es posible que no quieran gastar su dinero en esquemas complicados y poco investigados.

Las microrredes también tienen desafíos regulatorios. Un ejemplo de ello es la seguridad cibernética y el acceso a la información personal. Otra área incluye la legislación sobre los riesgos derivados de la implementación de tecnologías de microrredes y cómo se regulan las restricciones y los costos una vez que los sistemas están en funcionamiento. Debido a que las leyes varían según el estado o el país, cada sitio debe crear su propio marco legal para los sistemas de microrredes.

¿Deberíamos cambiar?

A medida que las tecnologías de microrredes continúan evolucionando en los próximos años, tiene sentido implementar estos sistemas debido a sus numerosos beneficios. A medida que aumente la investigación, disminuirán los desafíos y los costos asociados con los sistemas de microrredes. De esta forma, pueden servir como alternativas sostenibles y asequibles a los sistemas de red central poco fiables que existen actualmente.

Imágenes a través de Pexels

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