Los contadores inteligentes con inteligencia artificial cambian la eficiencia energética

El sector eléctrico está en permanente transformación. Una característica de la transformación actual ha sido el aumento de la proporción de electricidad renovable (no planificable) en la combinación energética. Según Enerdata, el porcentaje de renovables en la combinación energética mundial ha aumentado un 10% desde 2010, hasta alcanzar alrededor del 30% en 2023. Términos como microgeneración, vehículos eléctricos y prosumidores (personas que producen y consumen electricidad a la vez) definen una nueva realidad en la que los servicios públicos tradicionales deben actualizar sus estrategias para afrontar los retos del futuro.

La difusión generalizada de la generación distribuida a partir de fuentes de energía renovables y no programables y la necesidad de almacenamiento están modificando rápidamente los problemas a los que deben hacer frente los operadores de las redes de transporte y distribución en sus actividades y exigen una red «más inteligente».

Un primer paso en esta dirección es el desarrollo y la instalación de una arquitectura flexible de contadores inteligentes para diversos vectores energéticos. Hasta la fecha, los contadores inteligentes que se están instalando en algunos países prácticamente solo se dedican a mejorar la facturación.

Los contadores inteligentes son, por tanto, fundamentales para las futuras redes inteligentes. Entre otras cosas, porque ayudan a los ciudadanos a gestionar mejor su consumo de energía. Y esto está impulsando una explosión de dispositivos IoT en el sector eléctrico. Entre 2019 y 2023, la penetración de los contadores eléctricos inteligentes en Europa aumentará del 50% al 60%. El crecimiento correspondiente en Canadá y Estados Unidos fue del 65% a alrededor del 80%. Para 2027, Berg Insight predice que la tasa de penetración de los contadores inteligentes superará el 76% y el 90%, respectivamente, en Europa y Norteamérica.

Pero los nuevos sistemas de medición deben ir mucho más allá para ayudar a transformar la forma en que los ciudadanos entienden y gestionan su consumo de energía. También pueden mejorar la eficiencia energética y del mercado y contribuir a reducir las emisiones de CO2 y los contaminantes.

Por ejemplo, conocer las bases actuales de consumo de energía es el primer paso para alcanzar los objetivos de sostenibilidad de la empresa. Muchas empresas siguen teniendo dificultades para identificar y tratar el derroche de energía, a menudo debido a factores como edificios antiguos con equipos anticuados o la falta de una estrategia de actualización de los equipos. Los sistemas de medición inteligentes son capaces de recopilar datos de diversas fuentes, como las unidades de calefacción, ventilación y aire acondicionado de los tejados, las centrales eléctricas, los sistemas de iluminación, etc. ¿El resultado? Una visión global que permite establecer líneas de base de sostenibilidad, identificar el derroche de energía, controlar el rendimiento y comprender mejor los costes económicos y medioambientales de la propiedad de los equipos.

Es más, la IA puede simplificar el proceso agregando datos de los edificios y generando informes basados en las normas de elaboración de informes ESG elegidas por el cliente. Esto no solo garantiza el cumplimiento de las normas de sostenibilidad, sino que también puede hacer que los informes sean más eficientes y precisos.

Medidores inteligentes «impulsados por la IA

La IA es clave para integrar las energías renovables, estabilizar las redes energéticas y reducir los riesgos financieros asociados a la inestabilidad de las infraestructuras. Actúa como una especie de «agente inteligente» detrás de las redes inteligentes, evaluando el entorno y tomando medidas para maximizar un objetivo determinado.

La sinergia entre la IA y los contadores inteligentes está llamada a revolucionar la forma en que gestionamos y alcanzamos nuestros objetivos energéticos. Los conocimientos en tiempo real, las capacidades predictivas y la optimización automatizada que ofrece esta combinación permiten a particulares y organizaciones tomar el control de su consumo de energía. De este modo, no solo reducimos costes, sino que contribuimos a un futuro más sostenible y respetuoso con el medio ambiente.

Algunas de las aplicaciones de la IA y el aprendizaje automático en las redes inteligentes son:

Agilidad y resistencia: Cuando la energía renovable es generada por nuevos socios, como cooperativas y prosumidores, suele ser intermitente y variable. Los sensores y la automatización pueden utilizarse para identificar las partes de la red que son vulnerables y responder con una redirección automatizada, almacenando el excedente de energía durante los picos de generación y redirigiéndolo durante los vacíos en el flujo.

Previsiones más precisas: el sector de los servicios públicos se enfrenta a una gran variabilidad de precios debido a los cambios en el consumo. Los modelos de análisis predictivo pueden utilizarse para prever con mayor fiabilidad las cargas energéticas y la generación de energías renovables. Al combinar los datos de la infraestructura de medición avanzada (AMI) con la IA, las previsiones son más precisas que los enfoques tradicionales.

Alertas de cortes de electricidad más sofisticadas: La red de sensores, contadores y actuadores de una red inteligente puede proporcionar una breve transmisión de señales de «último suspiro», incluyendo hora y fecha, para indicar una pérdida de energía debido a cortes parciales o totales. Además, las capacidades predictivas de la IA y los datos en tiempo real de los contadores inteligentes pueden notificar a los operadores los cortes antes de que se produzcan. Estos sistemas pueden incluso diferenciar entre cortes individuales, de calles y de zonas.

Optimización de la producción: el uso de redes de sensores con tecnología de IA en las fases de generación también puede utilizarse para optimizar la producción de energía. Del mismo modo, la energía solar también se beneficia de las herramientas de IA para aumentar la productividad mediante la predicción de la radiación solar.

Mejora de la conmutación automatizada: la capacidad de las herramientas de IA para predecir desequilibrios en la red y diferenciar entre un breve apagón y un apagón total pronto permitirá automatizar los protocolos de conmutación. Esto permitirá a las compañías eléctricas redirigir la energía o aislar las zonas afectadas antes de que se produzcan daños graves o el corte se extienda a otras zonas. Estas herramientas son una línea de defensa que garantiza la seguridad de los equipos esenciales utilizados para aislar y reparar averías.

Mayor seguridad: la ciberseguridad es una preocupación clave para todos los sectores empresariales. Y el creciente número y complejidad de las estrategias de ciberataque suponen un riesgo para las redes eléctricas nuevas y existentes. Las herramientas de IA pueden ayudar a reducir este riesgo detectando capacidades de ataque a la red, malware e intrusión y proporcionando protección de seguridad de red para los sistemas de energía. Además, otras tecnologías, como blockchain, pueden proporcionar sistemas transparentes, a prueba de manipulaciones y seguros que permitan nuevas soluciones empresariales, especialmente cuando se combinan con contratos inteligentes.

Aprovechar la IA para supervisar continuamente el rendimiento de edificios y equipos también será clave para identificar oportunidades de ahorro de energía y emisiones. Los picos de demanda de energía someten a las empresas de servicios públicos a una gran presión. El uso de IA y contadores inteligentes en hogares y oficinas puede ayudar a programar, planificar, ejecutar y supervisar los cambios en la demanda de energía para garantizar que los proveedores puedan satisfacerlos. La IA puede supervisar los equipos y proponer soluciones de mejora operativa y recomendaciones de proyectos que pueden reforzar la sostenibilidad y los beneficios económicos de la reducción del derroche energético.

Otras aplicaciones

También ha crecido el uso de contadores inteligentes de gas y agua.

Países como Italia, el Reino Unido y Francia han liderado la adopción de contadores de gas inteligentes en Europa y juntos cuentan con una base instalada de unos 47 millones de contadores de gas inteligentes, lo que representa una cuota de mercado del 84%. Fuera de Europa, el mercado de los contadores de gas inteligentes está creciendo con especial fuerza en países como China y Japón.

El mercado de contadores de agua inteligentes, por su parte, se encuentra en una fase aún más temprana de adopción, pero está preparado para un crecimiento significativo a medida que las empresas de servicios públicos sigan actualizando la infraestructura existente e implantando soluciones de agua inteligentes como herramienta para ser más sostenibles y reducir el agua no facturada.