La provisión integrada de servicios de electricidad, calor, transporte, almacenamiento de energía y combustibles limpios, particularmente hidrógeno, está tomando fuerza en algunos países. Un ejemplo de lo anterior es el Reino Unido, en donde se ha invertido una cantidad no despreciable de recursos públicos y privados, a través del programa “Prospering from the Energy Revolution” (PFER) Challenge, [1] para testear y, potencialmente, llevar a cabo íntegramente la implementación y operación de sistemas energéticos-eléctricos inteligentes, descentralizados, limpios y democráticos (con efectiva participación, involucramiento de la sociedad civil).
Un caso interesante es el proyecto ReFLEX Orkney – https://www.reflexorkney.co.uk/ -. Esta iniciativa promete la implementación de redes interconectadas locales de electricidad, calor y transporte, así como la provisión de hidrógeno; todo en un solo sistema integrado. Este proyecto también incluye la implementación y uso de una plataforma basada en inteligencia artificial, la cual buscará optimizar (en tiempo real) la oferta y demanda de los servicios energéticos a ser proporcionados por el sistema. Otro caso llamativo es el proyecto Energy Superhub Oxford – https://energysuperhuboxford.org/ -. Este proyecto consiste en una red de carga eléctrica rápida para vehículos (eléctricos), la cual se basa principalmente en una conexión a la red de transmisión de alto voltaje y en una batería híbrida que se compone de litio y vanadio. Esta iniciativa también incluye bombas geotérmicas de calor, que son controladas de forma inteligente, para calefacción residencial y comercial. Siguiendo la misma idea de inteligencia sistémica, el proyecto comprende el uso de un algoritmo de optimización y trading que buscará gestionar de manera eficiente tanto la batería, como los cargadores para vehículos eléctricos. [2]
Aparte de lo sugerente que puede ser la conceptualización e implementación efectiva de estos sistemas, es también llamativo que dichos sistemas, i.e. “Smart Local Energy Systems” (SLES por su acrónimo en inglés), actualmente son gestionados / administrados por consorcios en donde participan diversos actores del quehacer energético, educacional y social. Generalmente, cada consorcio partícipe está conformado por municipalidades, universidades, empresas privadas, y organizaciones comunitarias. Mas allá de la diversidad de los miembros involucrados en estos proyectos o sistemas, es interesante apreciar un esfuerzo genuino por incluir a comunidades (generalmente circundantes) en el destino del proyecto (o del SLES), esto es, en los beneficios, riesgos, considerando la máxima tolerancia al riesgo que ellos pueden manejar, y costos, sin provocar un detrimento local significativo.
Lo anterior suena fácil, sin embargo, actualmente una importante cantidad de investigadores y académicos, ejecutivos de empresas energéticas y tecnológicas, organizaciones sociales, autoridades públicas, entre otros, están trabajando en dicho país en diversos ámbitos con la finalidad de pavimentar el camino hacia la efectiva implementación, replicación, nacional e internacional, y operación de estos SLES. A partir de este esfuerzo mancomunado, ya se han palpado importantes desafíos que conllevaría el funcionamiento de dichos sistemas. Por ejemplo, dada la diversidad inherente de estos sistemas en términos de su configuración técnica y socio-organizacional, será necesario abordar y manejar de manera muy prolija las distintas, y a veces opuestas, motivaciones, priorizaciones y experiencias de quienes están involucrados en estos SLES; esto será clave para una colaboración efectiva e implementación exitosa. [3] Asimismo, existen desafíos técnicos en cuanto a las combinaciones específicas más adecuadas de infraestructura física y digital, para una implementación y operación exitosa de estos SLES. Lo anterior también involucra (algo de) incertidumbre en relación al diseño previsto y final, así como también a la provisión de servicios energéticos resultante. [4]
Lo anterior da cabida para la formulación de preguntas con respecto a una posible conceptualización, implementación y operación de aquellos sistemas en un futuro en Chile, lo cual podría, en principio, ser atractivo de explorar dada la configuración de recursos energéticos, topología de red, y el involucramiento de actores de la sociedad civil que se ha visto en los últimos años. Intentaremos entregar algunos elementos que pueden ser de interés en próximos artículos.
Por Fabián Fuentes, PhD in Engineering – The University of Edinburgh y Graduado MIE UC
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[1] https://www.gov.uk/government/news/prospering-from-the-energy-revolution-full-programme-details
[2] https://www.energyrev.org.uk/about/pfer-demonstrators/
[3] Ashtine, M., Wheeler, S., Wallom, D., & McCulloch, M. (2021, February). Smart and agile local energy systems hold the key for broader net-zero energy transitions. In 2021 IEEE Power & Energy Society Innovative Smart Grid Technologies Conference (ISGT) (pp. 1-5). IEEE.
Fuentes González, F., Webb, J., Sharmina, M., Hannon, M., Pappas, D., & Tingey, M. (2021). Characterising a local energy business sector in the United Kingdom: Participants, revenue sources, and estimates of localism and smartness. Energy, 223, 120045.
Gupta, R., & Zahiri, S. (2020, November). Meta-study of smart and local energy system demonstrators in the UK: technologies, leadership and user engagement. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 588, No. 2, p. 022049). IOP Publishing.
Mullen, C., Wardle, R., & Wade, N. S. (2021, April). An approach to modelling a Smart Local Energy System demonstrator project. In 2021 12th International Renewable Engineering Conference (IREC) (pp. 1-6). IEEE.
[4] Rae, C., Kerr, S., & Maroto-Valer, M. M. (2020). Upscaling smart local energy systems: A review of technical barriers. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 131, 110020.