Por qué no podemos limitarnos a esperar que la IA resuelva la transición energética

AI's staunchest evangelists say that, despire massive power consumption, AI is the solution to problems with the energy grid – the reality is more complicated.
AI's staunchest evangelists say that, despire massive power consumption, AI is the solution to problems with the energy grid – the reality is more complicated.Image: REUTERS/Jair Coll
Este contenido ha sido traducido automáticamente con IA.
  • Un solo centro de datos de hiperescala puede consumir tanta electricidad como una ciudad de 1 millón de habitantes y disparar la demanda en cuestión de milisegundos.

  • La IA podría optimizar el despacho de electricidad y aliviar la congestión de la red, pero eso depende de mejorar la monitorización y el control integrados en la infraestructura física de la red.

  • Es crucial modernizar la red ahora, antes de que la revolución de la electricidad inteligente se afiance de verdad.

La transición energética parece un proceso claro y gradual. Pasamos poco a poco de A a B; de los combustibles fósiles a fuentes sostenibles. Sencillo.

Sin embargo, en el sector se siente más bien como una tormenta. Esto se debe a que, por primera vez en cien años, estamos reescribiendo las reglas de la energía. La generación eléctrica, que antes era a gran escala y uniforme, ahora se distribuye entre innumerables fuentes variables. El consumo de electricidad crece como nunca, y el traslado a la red de la demanda energética de sectores enteros, como la calefacción y el transporte, agrava esta tendencia.

Como resultado, los flujos de electricidad, antes constantes, previsibles y lineales, ahora son repentinos, dinámicos y multidireccionales.

Y la red que conecta todo esto lleva generaciones de retraso. Muchos de sus componentes básicos están al final de su vida útil. Más preocupante aún, su diseño fundamental y rígido, concebido hace más de 100 años, no se adapta a la dinámica de esta tormenta. Lo vemos en los cuellos de botella en las interconexiones, los problemas de calidad de la energía o los cada vez más frecuentes apagones.

Esto significa que nuestra transición dista mucho de ser sencilla: mientras transformamos progresivamente la producción y el consumo de energía, también debemos reinventar el propio sistema que la distribuye por todas partes.

Y entonces, en pleno proceso de transformación, llegó la IA acompañada de centros de datos ávidos de energía.

¿Puede la IA ser la solución?

Conviene señalar que la presión para ampliar y modernizar las redes ya existía antes del auge de la IA. Aun así, los centros de datos sobrecargan las redes locales: un gran centro de datos de hiperescala puede consumir tanta electricidad como una ciudad de 1 millón de habitantes. Una «ciudad» que puede desconectarse por completo de la red sin previo aviso, y donde las cargas pulsantes de GPU sincronizadas pueden disparar la demanda desde casi cero hasta cientos de megavatios en cuestión de milisegundos.

Muchos sostienen que, pese a la enorme presión que ejercen los centros de datos sobre la red, la propia IA y las eficiencias que aporta podrían ayudar a optimizar los procesos del sistema eléctrico y reducir la carga de la red.

En el ámbito de la red eléctrica, la IA podría descubrir nuevas formas de crear sistemas energéticos mejores, más inteligentes y eficientes. Es una idea reconfortante, pero hoy es inútil esperar a que eso ocurra.

El sistema eléctrico del futuro que necesitamos

Partiendo de los objetivos de la transición energética, necesitamos sistemas eléctricos flexibles. Que se reparen por sí solos. Sistemas que se adapten, en vez de quebrarse, ante la dinámica de fuentes y usos de la energía en constante cambio.

Debe estar preparado para afrontar lo que sabemos que desconocemos: situaciones y tecnologías aún no inventadas que podrían presentar perfiles de consumo energético nunca vistos.

Por tanto, una red verdaderamente preparada para el futuro y resiliente podrá detectar, decidir y actuar a la velocidad de la luz para mantener el suministro eléctrico.

La inteligencia es un componente de esto, pero hoy no es el cuello de botella.

La fortaleza de la IA reside en procesar grandes cantidades de datos e identificar patrones. Por ello, podría ayudar a gestionar y planificar los activos, e incluso a cartografiar la red mediante herramientas como la visión artificial y los drones para mejorar el diseño. Pero podría ser revolucionaria para optimizar el despacho de electricidad, aliviar la congestión y coordinar la flexibilidad en todo el sistema. En otras palabras, el componente de toma de decisiones.

Sin embargo, sin la monitorización y el control complementarios integrados en el sistema, su capacidad se limitará fundamentalmente a identificar oportunidades, sin llegar a materializarlas.

Necesitamos modernizar el sistema eléctrico actual con soluciones físicas para que la IA actúe como multiplicador de valor.

Las deficiencias físicas de la red

Aunque hemos introducido grandes cambios en la generación y el consumo de electricidad, la propia red ha experimentado poca innovación tecnológica.

Un aspecto crucial es que tenemos una visibilidad limitada de la dinámica del sistema; a menudo solo vemos los datos de medición en el punto donde se produce o se consume la electricidad: la entrada y la salida. Esto ya planteaba un problema de optimización complejo. Pero, dado que una red verdaderamente flexible tendrá variables desconocidas en los tramos intermedios, ni siquiera la IA podrá resolver sus problemas sin una mayor visibilidad. Será fundamental recopilar datos desde el interior de la propia red.

Más importante aún, nuestra capacidad para intervenir es limitada. Hoy, nuestra mejor opción es ajustar el sistema a través de activos conectados. Esto significa reducir la producción o poner en marcha centrales eléctricas, o aumentar o disminuir el consumo mediante acciones colectivas, como la respuesta de la demanda y las centrales eléctricas virtuales (VPP).

Hacer todo esto a través de los puntos terminales del sistema, incluso con IA, es lento. Como nos demostró el apagón ibérico del año pasado, en el sistema eléctrico cada milisegundo cuenta. La IA será más útil si dotamos a los componentes básicos de nuestro sistema eléctrico de la capacidad de detectar y reaccionar con rapidez.

Estas baterías portátiles proporcionan carga rápida para vehículos eléctricos donde la red eléctrica es insuficiente.
Estas baterías portátiles proporcionan carga rápida para vehículos eléctricos donde la red eléctrica es insuficiente.
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Lo que necesitamos hoy

La prioridad, antes de cualquier intervención significativa de la IA, es integrar una mejor visibilidad y control en el hardware de la red. Sin estos elementos, el sistema del futuro, por inteligente que sea, no podrá gestionar de forma fiable los flujos de electricidad que cambian dinámicamente.

Necesitamos mecanismos de monitorización y control que funcionen casi al instante para prevenir fallos en cascada. Desplegar estas capacidades en toda la red, mediante componentes básicos con inteligencia integrada en cada uno, crea estructuras descentralizadas que pueden actuar con rapidez en su zona y mantener colectivamente el equilibrio del sistema en tiempo real. Es importante que estos componentes inteligentes combinen hardware y software diseñados conjuntamente y estén concebidos para el funcionamiento sistémico. Los supercondensadores y las baterías, los transformadores inteligentes y muchos otros elementos serán fuentes de esta capacidad. La clave es sincronizar su funcionamiento mediante protocolos comunes.

Al modernizar los componentes básicos, el tiempo apremia. Mientras respondemos a un importante ciclo de sustitución de infraestructura obsoleta y expansión de la red debido al aumento de la capacidad eléctrica, no deberíamos repetir las mismas tecnologías de siempre. Debemos sentar las bases de un sistema preparado para cuando activemos el interruptor inteligente.

Al igual que el rendimiento de la IA está limitado por las CPU y las GPU, la inteligencia de la red está limitada por la infraestructura física: los componentes básicos del sistema eléctrico. Para que la IA o cualquier software inteligente tenga las mejores posibilidades de actuar como multiplicador de valor, necesitamos unas bases sólidas sobre las que pueda operar.

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