Redes Inteligentes

Redes inteligentes

¿Qué es?

Una red inteligente, es una red eléctrica que permite un flujo bidireccional de electricidad y datos y un primer paso para su desarrollo, es la implementación de la medición inteligente (acrónimo en inglés AMI). Como resultado se presentan los siguientes estudios, donde se exponen una variedad de arquitecturas, tecnologías y configuraciones propuestas.

Resultados del estudio "Apoyo al despliegue de redes inteligentes en Colombia - Fase III"
Se recomienda a los actores del sector eléctrico adoptar dentro de sus estrategias de digitalización los enfoques y principios del marco y diseñar el plan de acción en torno a la visión del sistema eléctrico moderno, flexible, eficiente e inclusivo. A nivel sectorial se definen las siguientes líneas de trabajo relevantes para que los actores colaboren y puedan avanzar de forma conjunta en la digitalización del sector, estas son: 1. Integrar un enfoque de inclusión digital y transición justa en todas las acciones que se diseñen y/o implementen por parte de actores del sector, incentivando la adopción por parte de todos los usuarios y apoyando la participación de usuarios en condición de pobreza energética o población vulnerable. 2. Desarrollar un programa de aceleración del despliegue de AMI, que incluya iniciativas de socialización de los beneficios, opciones de financiamiento y monitoreo con visualización de datos del avance. El despliegue masivo de AMI permite desbloquear el valor del uso de un gran volumen de datos para una mejor planeación del sistema y la optimización del uso de la infraestructura. 3. Coordinación con los grupos de trabajo de datos y digitalización de energía (i.e. Colombia Inteligente), con el fin de definir los estándares para garantizar la interoperabilidad de tecnologías de la información (TI) y tecnologías de la operación (TO). Con esta línea de trabajo se busca fortalecer y agilizar la integración del Gestor Independiente de Datos de Información (GIDI). 4. Desarrollar la iniciativa de portabilidad del servicio eléctrico con el fin de mejorar la experiencia del usuario y agilizar los trámites para los comercializadores. Esta iniciativa va de la mano con el desarrollo del AMI, ya que requiere la agilidad de gestión de datos que proporciona esta infraestructura. 5. Divulgación periódica de los avances en digitalización de las organizaciones privadas y públicas del sector, así como la presentación de la estrategia y planes de acción al público en general. 6. Programas de comunicación y formación del usuario que transmitan la importancia de la digitalización dentro de la transformación del sector.		Marco de estrategia de digitalización. Guía para la licitación de tecnologías de generación distribuida. Proyecto Smart Flex Campus. Estudio de Demanda de Enfriamiento. Funding Concept for Demand-side flexible energy technology roll-out in Colombia. Informe final Diplomado Movilidad Eléctrica. Informe de resultados diálogos Deliberativos. Presentación resultados Diálogos Deliberativos.
Figura 1. Lineamientos legales y de política para la modernización de la red 2021 - 2025. Fuente: adaptado de Ministerio de Minas y Energía, 2020		Figura 2. Esquema de la estrategia de digitalización de Ofgem

Beneficios económicos de las tarifas horarias para los usuarios finales en Colombia
La medición inteligente es el primer paso de la implementación de las redes inteligentes. Esta tecnología permite que los usuarios tengan más y mejor información sobre su consumo y facilita la introducción de nuevos esquemas tarifarios. Este reporte tiene el objetivo de estimar los beneficios económicos para los usuarios de la aplicación de esquemas tarifarios horarios, en sustitución de la tarifa que actualmente opera para la mayoría de consumidores. Los resultados indican que los beneficios económicos de la implementación de una tarifa horaria dependen de factores como: el perfil del consumo energético, ubicación, clima, sector, entre otros.		Informe Guía de usuario Herramienta
¿Cuáles son los beneficios económicos de la implementación de tarifas dinámicas? Usuarios finales: El principal beneficio para los usuarios finales es la reducción en el costo total de su factura eléctrica. Estado: Para el gobierno, el principal beneficio es la reducción del subsidio. Sistémicos: Los beneficios para el sistema se derivan en el aplanamiento de la curva de carga y con ello, las necesidades de infraestructura adicionales para satisfacer pico y suavizar rampas de incremento de la generación. Nuevas tecnologías: Las tarifas horarias pueden acelerar la adopción de baterías y generación distribuida.		Figura 1. Representación esquemática del cambio en el consumo típico como respuesta a señales de precio.
Impactos distributivos de las tarifas horarias Los principales hallazgos del impacto de tarifa horaria en el sector residencial fueron: ● Las tarifas horarias aplicadas de forma uniforme pueden generar impactos negativos en algunos usuarios. ● Los usuarios que capturan beneficios positivos (ahorros) son aquellos que pagan tarifas más altas. ● El perfil energético es una variable crítica al evaluar los beneficios económicos de la aplicación de las tarifas horarias. ● Algunos tipos de usuarios capturarán beneficios positivos con cualquiera de las tarifas horarias mientras que otros no percibirán beneficios con ninguna. ● La implementación de una tarifa doble (Tipo 2) muestra beneficios positivos en todos los casos (perfiles y clima). ● La tarifa triple no tiene beneficios económicos en usuarios de clima templado y cálido con un pico de demanda entre las 18:00 y las 22:00 horas y bajo consumo en el resto del día. ● La tarifa doble (Tipo 1) muestra beneficios negativos en casi todos los perfiles energéticos. ● El cambio de comportamiento, bajo un escenario moderado, puede generar entre un 2% y 3% de ahorro adicional sobre el costo de la tarifa horaria.
Impacto en la adopción de tecnologías de redes inteligentes Impacto en la adopción de tecnologías de redes inteligentes La aplicación de tarifas horarias tiene el potencial de incentivar la adopción de tecnologías como: generación renovable, almacenamiento y vehículos eléctricos. Con el fin de analizar este potencial, se analizan los siguientes tres escenarios: Escenario 1: Paneles solares: El usuario pasa de un esquema con una tarifa monomia sin paneles solares a un esquema con tarifa horaria con paneles solares instalados. Escenario 2: Paneles solares y baterías: Se instala un sistema de almacenamiento de energía con baterías detrás del medidor como complemento a los paneles solares. Escenario 3: Vehículos eléctricos: Se instala un medidor aparte en los centros de recarga para vehículo eléctrico.		Principales hallazgos sobre el potencial de adopción de tecnologías de redes inteligentes ● Los usuarios finales pueden obtener beneficios económicos significativos con paneles solares. ● Los paneles solares generan mayores ahorros con una tarifa horaria que con tarifa monomia. ● Las tarifas horarias habilitan a los sistemas de paneles solares con baterías para generar beneficios económicos adicionales que con la tarifa monomia no pueden generar. ● Las tarifas horarias, combinadas con vehículos eléctricos que carguen de forma inteligente, pueden generar ahorros significativos de hasta el 25% del costo de carga diario. ● Para prevenir incrementos en los picos de demanda ya existentes, establecer por default una opción tarifaría horaria sería fundamental en todos los sectores.

Proyecto: Despliegue de redes inteligentes en Colombia 2019 – 2020
Este estudio se desarrolló en colaboración entre la UPME, Carbon Trust, Imperial College London y la Universidad Nacional de Colombia con apoyo de UK PACT, entre 2019 y 2020. El estudio utilizó el Whole Energy System Model (WeSIM) desarrollado por el Imperial College London para simular el impacto de las tecnologías de redes inteligentes en el sistema eléctrico. También se evaluaron las brechas tecnológicas, de regulación y de conocimiento, entre los principales agentes del sistema eléctrico colombiano, a través de talleres técnicos en Bogotá, Cali, Medellín y Barranquilla con más de 150 expertos de diversos sectores, identificando más de 60 proyectos piloto. Con ello, por primera vez en Colombia se cuantifica el beneficio de las redes inteligentes. Desde un ángulo económico, los beneficios cuantificados incluyen ahorros en: generación, transmisión, distribución, mantenimiento, operación, servicios auxiliares y congestión. Desde un ángulo ambiental se cuantificaron los beneficios de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. Finalmente, desde un ángulo de seguridad se cuantificaron los beneficios de reducción de interrupciones del servicio. En este estudio se calculó el potencial beneficio económico y la reducción de emisiones de carbono asociadas a la construcción de redes inteligentes en Colombia. En este estudio hay información cuantitativa que apoya la toma de decisiones para la transformación energética de Colombia, y así construir un país sostenible y resiliente al cambio climático.		Reporte Final Resumen Ejecutivo
		Reporte Final Resumen Ejecutivo
Como parte de este estudio se elaboró el video “Construyamos juntos un país más limpio y resiliente, transformemos nuestro sistema eléctrico”, lanzado en un seminario en línea del proyecto el 25 de agosto de 2020.		Los resultados del estudio indican que las redes inteligentes permiten alcanzar las metas de reducción de emisiones de forma costo-eficiente. Por ejemplo, en un escenario con redes inteligentes en el 2030 logrando una descarbonización del 60%, se obtienen ahorros de 42 MUSD, que provienen de menores costos de operación y refuerzos de la red de distribución. Por lo anterior, se puede concluir que el despliegue de redes inteligentes posibilita un sistema eléctrico a menor costo y más limpio, permitiendo un uso eficiente de la infraestructura de red y de generación, lo que se traduce en ahorros en inversión y operación del sistema eléctrico. Para continuar los esfuerzos en el despliegue de las redes inteligentes, los siguientes pasos que se han propuesto para una segunda fase de este estudio comprenden: i) Realizar un estudio de factibilidad de la flexibilización de la demanda, ii) determinar el beneficio que una tarifa horaria representa para cada tipo de usuario y, iii) desarrollar un programa de capacitación para el despliegue y operación de una red inteligente dirigido a los agentes del sector eléctrico colombiano. Un segundo video con los resultados finales del estudio también muestra los diferentes puntos de vista de personalidades relevantes del escenario de redes inteligentes en Colombia en los próximos años.