La transición global hacia las energías renovables necesitará tecnología de inteligencia artificial (IA) para gestionar redes descentralizadas.
La IA puede equilibrar en tiempo real la oferta y la demanda de electricidad, y optimizar el uso y el almacenamiento de energía para reducir las tarifas.
Será necesaria una gobernanza tecnológica para democratizar el acceso, fomentar la innovación y garantizar fuentes de electricidad resilientes.
Un mes después de que las históricas y mortales tormentas invernales dejaran sin electricidad a millones de tejanos, muchos expertos en energía, políticos y analistas han pedido una inversión masiva en mejoras de la infraestructura de redes eléctricas. Las mejoras de la infraestructura en Estados Unidos y en otros lugares son necesarias desde hace tiempo, pero ha llegado el momento de explorar mejores opciones para garantizar una electricidad fiable y de bajas emisiones de carbono.
Los llamamientos a que el gobierno invierta en infraestructura de redes para actualizar las largas líneas de transmisión desde una fuente de generación centralizada intentan resolver los problemas actuales con tecnología del pasado. Ya existe una alternativa mejor y más orientada al futuro: la inteligencia artificial (IA) que aprovecha las fuentes de generación renovable descentralizadas.
Las energías renovables aumentan la complejidad
A medida que avanzamos hacia un mundo cada vez más electrificado, una mayor parte de la energía se producirá a partir de fuentes renovables descentralizadas. Pensemos en microrredes, parques eólicos, paneles solares privados y baterías.
Aunque son bienvenidas desde el punto de vista de la sostenibilidad, estas fuentes añadirán complejidad a las redes energéticas de todo el mundo. En los próximos 10-15 años, la creciente adopción de vehículos eléctricos, la electrificación de los sistemas de calefacción y la proliferación de recursos energéticos distribuidos (DER, por sus siglas en inglés), como los aerogeneradores y los paneles solares, exigirán un delicado equilibrio para ajustar la oferta a la demanda sin colapsar la red.
Tomemos Australia como ejemplo. BloombergNEF prevé que la energía solar esté presente en el 30 % de los edificios residenciales, comerciales e industriales del país para 2030, y en el 60 % para 2050.
Un escenario similar se está desarrollando en muchas otras partes del mundo, a medida que las empresas, los gobiernos y los consumidores residenciales producen cada vez más su propia energía mediante paneles solares, almacenan esa energía en baterías y vehículos eléctricos, o la devuelven a la red. Según nuestras previsiones (véase la figura siguiente), se añadirán a la red en Europa aproximadamente 36 millones de activos, como paneles solares, vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía, en 2025, y 89 millones para 2030. Millones de dispositivos individuales que cargan y descargan electricidad podrían generar el caos en las redes eléctricas.
En otras palabras, la dependencia de una compañía eléctrica central para producir y transmitir electricidad se está desvaneciendo, y las empresas de servicios públicos necesitarán cambiar sus modelos de negocio. Pronto dejarán de ser la única fuente de energía, pero serán necesarias para mantener una red equilibrada, desplazando electrones de fuentes y sistemas de almacenamiento dispares para entregar energía de forma fluida allí donde se necesite, segundo a segundo.
La IA equilibrará millones de activos en la red
Con la ayuda del software de IA, las fuentes de energía descentralizadas pueden enviar a la red cualquier excedente de electricidad que produzcan, mientras que las empresas de servicios públicos dirigen esa energía allí donde se necesite. De igual forma, el almacenamiento de energía en instalaciones industriales, edificios de oficinas, hogares y automóviles puede retener el exceso de energía cuando la demanda es baja, mientras que la IA despliega esa energía cuando la generación es insuficiente o imposible.
Se trata de muchos componentes en movimiento que requieren coordinación, previsión y optimización para mantener el equilibrio de la red. Si se piensa en los DER como músicos individuales, una empresa de servicios públicos es un director que mantiene sincronizada la orquesta mientras la IA compone la sinfonía en tiempo real.
Esto convierte a un sistema centrado en la IA en un posible cambio de paradigma. Pasar de un sistema muy dependiente de la infraestructura a uno centrado en la IA permite prever y controlar en segundos, no en días, lo que da lugar a una red más resiliente y flexible cuando se producen acontecimientos imprevistos.
Todo ello significa que las empresas de servicios públicos, los responsables políticos y los organismos reguladores deben empezar a pensar qué papel quieren desempeñar en lo que respecta a los recursos energéticos descentralizados. El conjunto fragmentado de productores de energía distribuida dependerá de la coordinación y la gestión. Las empresas de servicios públicos pueden tomar la iniciativa en este ámbito, ya que se enfrentan a una base de clientes cada vez más reducida que compra electricidad, a medida que más hogares y empresas se convierten en productores de energía por sí mismos, gracias a los paneles solares en los tejados y similares. Ya, el tamaño de una central eléctrica mediana en Europa ha pasado de 800 megavatios en 2012 a 562 megavatios en 2020, y BloombergNEF prevé que esta cifra se reduzca drásticamente a 32 megavatios para 2050.
¿Qué está haciendo el Foro Económico Mundial en favor de la sostenibilidad energética?
Las empresas de servicios públicos tendrán que decidir si están trabajando con empresas de software, o si quieren convertirse en empresas de software por derecho propio. Estos avances requieren un cambio de mentalidad, pasando de los modelos tradicionales de inversión de capital en unos pocos grandes activos de generación de energía a la gestión de la demanda de un número exponencialmente creciente de activos de propiedad privada, todo ello protegiendo los datos y la privacidad de los clientes y garantizando la ciberseguridad de la gestión de la red.
Los gobiernos nacionales y locales también tendrán que acelerar y repensar sus enfoques en materia de gasto en infraestructuras y, en particular, de infraestructuras de generación y transmisión de energía.
Las soluciones basadas en infraestructuras para mantener la estabilidad de la red requieren años de planificación y construcción, y miles de millones de dólares de inversión. El contexto económico actual y los largos debates políticos, como el previsto en Estados Unidos, probablemente ralentizarán las inversiones necesarias, pero el cambio climático seguirá trayendo fenómenos meteorológicos más extremos en todo el planeta, por lo que no hay tiempo que perder.
Invertir en redes centralizadas, con su sistema de cables largos y transformadores, es el camino equivocado: en cambio, los gobiernos deben planificar una red en la que las comunidades y los edificios generen su propia electricidad, gestionada en tiempo real mediante software.
Los responsables políticos deberían considerar la financiación pública de la generación de energía renovable y los incentivos para una mayor generación energética distribuida en hogares e industrias privadas. Además, necesitamos una gobernanza del software de IA aceptada a nivel mundial que garantice la interoperabilidad, la transparencia y el acceso equitativo en todo el panorama energético.
Los acontecimientos de Texas pusieron de manifiesto la vulnerabilidad de nuestras redes eléctricas actuales. Del mismo modo que no deberíamos intentar construir un mejor motor de combustión interna, no podemos permitirnos reconstruir la red del pasado. La IA y el software son clave para un mundo más sostenible y totalmente eléctrico, y la solución para la red del futuro.
