El rápido aumento del consumo de energía debido a los centros de datos, los vehículos eléctricos y la inteligencia artificial requiere la adopción de estrategias energéticas innovadoras, como recursos energéticos distribuidos y microrredes que ofrecen soluciones viables para una infraestructura energética más resistente y receptiva.
Una microrred integra la generación en el sitio, como el generador lineal de Mainspring y la energía solar fotovoltaica, con almacenamiento de energía, distribución eléctrica, aplicaciones, análisis y software para instalaciones comerciales e industriales.
Imagen: Schneider Electric
De la revista pv de EE. UU.
La red eléctrica de Estados Unidos está bajo una presión sin precedentes, impulsada por la creciente demanda de los centros de datos que respaldan la inteligencia artificial (IA) y la rápida adopción de la electrificación y los vehículos eléctricos (VE). A medida que estos dos sectores se expanden, sus necesidades energéticas combinadas están impulsando el consumo energético del país a nuevos máximos, lo que obliga a la red a adaptarse para sostener las ambiciones tecnológicas y ambientales modernas.
Se espera que el rápido avance de los centros de datos impulsados por IA represente por sí solo el 8% del consumo total de energía de los EE. UU. para 2030, frente al 3% en 2022, mientras que el uso de energía de la infraestructura de vehículos eléctricos también está aumentando drásticamente. Esta tendencia ha intensificado la necesidad de fortalecer la red energética, asegurando que pueda manejar las demandas de un futuro conectado digitalmente y electrificado. Satisfacer estos crecientes requisitos de energía manteniendo la estabilidad de la red no es una tarea fácil. Requiere la adopción de estrategias energéticas innovadoras como los recursos energéticos distribuidos (DER) y las microrredes, que ofrecen soluciones viables para una infraestructura energética más resistente y reactiva.
Centros de datos, vehículos eléctricos y la creciente complejidad de la red
La transformación de la infraestructura energética es particularmente urgente en lugares como el “callejón de los centros de datos” en Virginia, donde la demanda de energía está en su punto máximo. Los centros de datos, el elemento vital de la IA y la computación en la nube, están concentrados en esas áreas, llevando la capacidad de la red al límite. Mientras tanto, el aumento de los vehículos eléctricos está ejerciendo presiones similares sobre las redes locales, a medida que la demanda de infraestructura de carga de vehículos eléctricos explota, especialmente en regiones de alta densidad como Los Ángeles y el Área de la Bahía.
Esta doble presión de la IA y los vehículos eléctricos no refleja simplemente una necesidad de más energía; también complica la logística de la distribución de energía, especialmente en un momento en que las empresas de servicios públicos buscan reducir las emisiones de carbono y reforzar la seguridad de la red. Los fenómenos meteorológicos extremos y los impactos climáticos han subrayado aún más la necesidad de una red resiliente capaz de manejar tanto las demandas esperadas como las repentinas. Sin embargo, la evolución de la red no se detiene en la adición de capacidad, sino que requiere un modelo ágil y distribuido que respalde la generación de energía local y una respuesta rápida a las fluctuaciones de la demanda.
El papel de las microrredes en un futuro resiliente
Las microrredes han surgido como herramientas esenciales en la búsqueda de un sistema energético más sostenible y resiliente. A diferencia de las redes tradicionales que dependen de grandes centrales eléctricas centralizadas, las microrredes funcionan como redes autónomas que pueden generar, almacenar y utilizar electricidad en el lugar. Esta capacidad les permite mantener sus operaciones independientemente de la red principal durante cortes de energía o cuando aumenta la demanda de energía. Las microrredes también ofrecen la flexibilidad de integrar fuentes de energía renovables como la solar y la eólica, lo que se alinea bien con los objetivos de descarbonización y, al mismo tiempo, agrega una capa de independencia energética.
Las microrredes están diseñadas para brindar tres beneficios principales: garantizar la resiliencia energética, mejorar la previsibilidad de los costos e integrar recursos de energía limpia. Por ejemplo, la red inteligente del aeropuerto JFK, que incorpora energía solar y almacenamiento en baterías in situ, brinda respaldo energético durante las interrupciones, lo que demuestra cómo la infraestructura crítica puede mantener las operaciones incluso cuando falla la red central. Estos modelos subrayan el valor de las microrredes como solución para las instalaciones y comunidades que buscan fortalecerse contra los cortes de energía y la inestabilidad de la red.
La implementación de microrredes también es una oportunidad económica atractiva. Al generar y almacenar energía localmente, las organizaciones y comunidades obtienen control sobre los costos de energía, reducen la dependencia de la energía externa e incluso pueden vender el excedente de energía a la red principal. Para las instalaciones que gestionan operaciones de alta demanda, como los centros de datos, estas capacidades agregan confiabilidad y al mismo tiempo respaldan la sostenibilidad mediante el uso de energía renovable.
Superar las barreras para la adopción generalizada de microrredes
A pesar de su potencial, las microrredes enfrentan obstáculos que han limitado su adopción generalizada en aplicaciones comerciales, industriales y de infraestructura. La complejidad regulatoria, los altos costos iniciales y la falta de sistemas estandarizados han dificultado la escalabilidad de las microrredes. A diferencia de los proyectos solares o eólicos que se benefician de incentivos a nivel federal y regulaciones simplificadas, las políticas de microrredes varían ampliamente según el estado, lo que genera incertidumbre para los inversores y operadores. Los proyectos actuales de microrredes a menudo se diseñan a medida, lo que resulta en plazos de implementación prolongados y costos significativos, que suelen oscilar entre $2 y $5 millones por megavatio.
Para superar estos obstáculos, los innovadores en el ámbito de la energía están explorando nuevos modelos financieros como la “energía como servicio” (EaaS), que pueden hacer que las microrredes sean más accesibles financieramente al distribuir los costos a lo largo del tiempo y aportar la experiencia necesaria para gestionar aún más la complejidad y el riesgo. También se espera que la introducción de soluciones de microrredes estandarizadas y modulares transforme la industria. Al utilizar sistemas prediseñados y probados previamente con almacenamiento de baterías integrado y software de gestión de energía, la implementación de microrredes puede acortarse de años a meses, lo que reduce drásticamente los costos y la complejidad. Estas soluciones estándar pueden ayudar a escalar la implementación de microrredes en todas las industrias, desde la infraestructura pública hasta las corporaciones privadas, lo que las hace viables para una gama más amplia de usuarios.
Visualizando un panorama energético descentralizado y resiliente
La red del futuro probablemente será una red descentralizada de microrredes y DER, que pueden gestionar dinámicamente las cargas energéticas, optimizar el uso de energía renovable y reducir la dependencia de los combustibles fósiles. Esta transformación puede crear un sistema adaptable que no solo satisfaga las demandas energéticas de los centros de datos y la infraestructura de vehículos eléctricos, sino que lo haga de manera sostenible y eficiente. La descentralización de la generación de energía (empoderando a las comunidades y las instalaciones para que produzcan y gestionen su propia energía) también respaldará los objetivos nacionales de descarbonización, crecimiento económico y seguridad energética.
El camino hacia una infraestructura energética sostenible y resiliente es a la vez una necesidad y una oportunidad. Al aprovechar las microrredes y otras fuentes de energía renovable, Estados Unidos puede construir una red que no solo sea más fuerte, sino también más inteligente y capaz de satisfacer las demandas dinámicas de un futuro electrificado y basado en inteligencia artificial. Esta transición energética, aunque desafiante, representa un momento crucial para redefinir lo que puede ser la red, garantizando que respalde la innovación, resista las presiones del cambio climático y nos impulse hacia una era de energía limpia que sea tan resiliente como eficiente.
Jana Gerber es presidenta de microrredes para la región de América del Norte de Schneider Electric. Es responsable del crecimiento del negocio de microrredes comerciales en América del Norte y de apoyar a los clientes en sus procesos de sostenibilidad y resiliencia.
Rohan Kelkar es vicepresidente ejecutivo de la división global de productos de energía de Schneider Electric. Con más de dos décadas de experiencia al frente de corporaciones multinacionales, Rohan lidera la cartera de distribución eléctrica de la división y es responsable de promover soluciones innovadoras y ofrecer al mercado productos más sostenibles, eficientes, conectados y circulares.
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