Decía Antoine-Laurent Lavoisier que la energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma.

Esta afirmación (y toda la investigación de la que emana), que es la base la Ley de la Conservación de la Materia, le otorgaría allá por el siglo XVIII el título de “padre de la química moderna”, y lo curioso es que, a día de hoy, está de plena actualidad y no solo dentro de las universidades y los laboratorios. Porque la industria energética tal y como la conocemos, y el sector eléctrico para ser más exactos, está en pleno proceso de transformación. Un verdadero cambio, de fondo y de forma, provocado por nuestras nuevas necesidades (demanda creciente pero muy variable, un consumidor cada vez más exigente y más informado) e inquietudes (la amenaza del calentamiento del Planeta y el agotamiento de los recursos naturales), y el avance de la ciencia y la tecnología (AI, big data, Internet of Things).

La electricidad que viene, que ya está aquí, será digital, más eficiente y, en definitiva, más inteligente.

El significado de la palabra disrupción

Para José María Sánchez, CEO de la empresa de energías renovables Naturener, la aplicación de las nuevas tecnologías al sector eléctrico en materia de generación y gestión de la energía y los nuevos modelos de negocio asociados son, con toda seguridad, una parte importante de lo que ha dado en llamarse la 4ª Revolución Industrial. El nivel de desarrollo que ha alcanzado en los últimos 10–15 años ha sido tan espectacular que, de hecho, es uno de los sectores que más rápido evoluciona. Es más, podría alcanzar su punto de inflexión en 30–40 años, “una evolución que nos va a llevar a tener un sistema totalmente distinto al que hemos visto en los últimos 120–130 años”, explica el experto.

La evolución de las tecnologías aplicadas a la industria energética es mucho más rápida que en otros sectores

En el caso de la electricidad, esa ‘disrupción’ tecnológica está asociada de manera inevitable a: 1) la obligada introducción de las renovables y 2) su implantación a pequeña escala, con instalaciones domésticas que proliferan en tejados de viviendas, colegios y edificios de oficinas. “Del sistema de generación de energía centralizado, es decir, de la central térmica o nuclear que produce energía que es transportada y distribuida para llegar a los consumidores finales, hemos pasado a un modelo distribuido, de flujos bidireccionales, en los que la persona no solo consume sino que también es capaz de producir”, recuerda Sánchez.

La revolución de las microgrids

Desde el momento en el que la tecnología permite diversificar la producción de la energía, el rol del sistema deja de ser el de mero suministrador para convertirse también en una plataforma capaz de maximizar los recursos energéticos distribuidos. Las microrredes (microgrids) facilitan esta labor.

Una microgrid es un sistema capaz de organizar e integrar la generación y el almacenamiento de energía procedente de distintos núcleos (por ejemplo, instalaciones solares domésticas) para funcionar de manera autónoma o contribuir a una red centralizada convencional. Como complemento, es capaz de aportar fiabilidad, resiliencia y flexibilidad extras a un sistema que tiene por delante importantes retos.

Ricardo Flores, Advisor en GovUp y cofundador del evento EnergyTech Spain, pone el ejemplo de California (EEUU), donde en los últimos años se han instalado 20.000MW de energía fotovoltaica y 2.000MW en instalaciones ‘over the counter’, domésticas. Flores explica cómo estas instalaciones han supuesto un cambio en la curva de demanda eléctrica de la red general. Si bien el máximo consumo se concentraba tradicionalmente en las horas centrales del día y las primeras horas de la noche, la presencia de esos dos sistemas alternativos ha hecho que la demanda a la red eléctrica central disminuya en 12.000–13.000MW durante el día, mientras que aumenta de manera dramática por la noche, cuando esas fuentes alternativas dejan de funcionar.

Esta brusca subida obliga al sistema a generar el equivalente a la energía de 10–12 centrales eléctricas en solo 3 horas. Es más, todo apunta a que esta curva se volverá aún más pronunciada en el futuro cuando el coche eléctrico se generalice y nos veamos obligados a cargarlo al llegar a casa para volverlo a usar a la mañana siguiente. ¿Cómo atajar el efecto de la conocida como “duck curve”? Con el apoyo extra de la energía almacenada en dispositivos independientes.

La presencia de las renovables disminuye la demanda eléctrica de la red general durante el día, lo que aumenta el contraste con el pico de máxima demanda al final del día, cuando las fuentes renovables han dejado de proporcionar energía.

Ya está pasando, y no solo en el soleado estado americano: Dinamarca, sin ir más lejos, ha pasado de tener 15 centrales de generación de electricidad a más de 100 focos —entre centrales eólicas, de cogeneración, etc.— en los últimos 20-25 años, explica Fernández Flores.

Redes más inteligentes

El big data, los contadores inteligentes, el almacenamiento en la nube, la blockchain, el Internet of Things o la inteligencia artificial son las otras claves de esta revolución. Se trata de conseguir que el sistema sepa en todo momento cuánta energía se está produciendo y dónde, que pueda predecir cómo y cuándo va a ser necesaria y que consiga estar preparado para dar las órdenes oportunas a cada núcleo de producción.

Proyectos como Enerchain, de Iberdrola, trabajan para comprobar los posibles usos de la cadena de bloques al sistema tradicional. Combinados estos avances con las microrredes, encontramos experiencias como la también española Klenergy, de Pylon Network, que pretende configurar una comunidad abierta de intercambio de energía renovable, de nuevo mediante el uso de la tecnología blockchain. O Viesgo, que está liderando el autoconsumo inteligente.

Fuera de nuestro país, en Alemania, la iniciativa Sonnen y Tennet ya ha ido un paso más en el uso de la tecnología blockchain para conectar sistemas distribuidos localmente de forma segura. En la lista de las 50 empresas más inteligentes de 2016 del MIT, ya suministra energía limpia a 60.000 personas a nivel internacional. Su éxito no radica en baterías, sino en la creación y sostenimiento de comunidades organizadas como mercados P2P: compensan la energía que entra y que sale, juntos, a través de una red eléctrica inteligente (“Enernet”), capaz de adaptarse en tiempo real a las necesidades de productores y consumidores.

Coches eléctricos que vierten a la red

Si bien estas prácticas están todavía en fase beta, no son los únicos derroteros por los que se mueve la innovación en el sector eléctrico. Un último paso en esa red distribuida tiene que ver con la electrificación de sectores como el de la automoción.

Iniciativas como Caterva, de Siemens, permiten que los hogares tengan sistemas de paneles solares y, además, puedan alquilarlos como área de estacionamiento eléctrico. Por su parte, Nissan y el proveedor de energía británico Ovo presentaban en octubre de 2017 una iniciativa para, mediante la creación de cargadores especiales en los domicilios, poder verter al sistema eléctrico la energía almacenada en las baterías de sus vehículos en las horas del día de máxima demanda y recargarlas durante la noche, cuando el consumo de energía es menor (y cuando, por cierto, el kWh cuesta 4 céntimos, 4 veces menos).

A finales de 2016, ya había casi 1 millón de vehículos eléctricos en el mundo. Según la Agencia Internacional de la Energía, serán 50 millones en 2025 y 300 millones en 2019. De este modo, en 2040, la electricidad almacenada en coches eléctricos podría suponer el 13% de la capacidad disponible en Europa, según Bloomberg New Energy Finance. Es más, ¿qué pasaría si se pudiera hacer lo mismo con las bicicletas eléctricas que ya recorren nuestras ciudades?

Las 3 tendencias clave del sector son interdependientes.

El ingrediente secreto

Por supuesto, todos estos cambios e innovaciones precisan de un último pero crucial punto de apoyo. No vamos a entrar a analizar en detalle los retos regulatorios del sector eléctrico, que dan para otro post, pero lo que está claro es que esos casos de éxito y buenas prácticas ya mencionadas más arriba no serían una realidad (o un intento de) si no fuera porque allá donde se ponen en marcha existe una legislación favorable o, al menos, no limitante.

A este lado del charco, la UE ya trabaja en el que es, posiblemente, el proyecto más complejo y ambicioso desde que comenzó el nuevo siglo: completar la Unión Energética de sus 28 Estados miembro. Con este referente, así como con los objetivos del Acuerdo de París, queda en el campo de cada país cómo abordar una transición que es inevitable.

Como dice Paula Renedo, Head of Asset Management de Bowpower, para conseguirlo hay que trabajar juntos, promoviendo la colaboración entre las empresas consolidadas y los nuevos actores y, sobre todo, la cooperación público-privada: “Desde el punto de vista de la política, para que haya innovación tiene que haber también comercialización, por eso hace falta transferencia entre lo que se investiga en el sector público y el sector privado”. Eso, y consumidores y usuarios educados que sepan sacar el máximo partido posible -y reclamarlo- a los recursos que tenemos.