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Reportaje - TIC inteligentes al servicio de la eficiencia energética

La eficiencia energética es la palabra de moda en los inicios del siglo XXI. En Europa se han convertido en temas prioritarios el ahorro de energía, la mejora de la transmisión y distribución, y la explotación de fuentes renovables a raíz de factores como la demanda creciente de energía en todo el mundo, la inquietud por las fuentes energéticas tradicionales y la concienciación sobre el medio ambiente.

Energía

Los cambios en las formas de generar, transmitir, distribuir y emplear la energía tendrán una gran repercusión en todos los ámbitos de la sociedad europea, desde la industria pesada hasta el hogar. La mejora de la eficiencia energética permite ahorrar dinero, proteger el medio ambiente, generar nuevos empleos, espolear el crecimiento económico y reforzar la seguridad del suministro al reducir la dependencia de Europa con respecto a los combustibles fósiles importados. Con estos objetivos en mente, y en aras de reducir el consumo energético en la UE de los 27 en un 20 % antes de 2020, la Comisión Europea adoptó en 2010 la Comunicación «Energy 2020 - A strategy for competitive, sustainable and secure energy», «Energía 2020: una estrategia orientada hacia energía competitiva, sostenible y segura» . En ella se hace un llamamiento a actuar en favor de la eficiencia energética, las infraestructuras y tecnologías pertinentes, así como de la variedad de elección y la seguridad para los consumidores. En la nueva Europa eficiente desde el punto de vista energético las nuevas tecnologías desempeñarán una función primordial. El derroche de energía, por actitudes descuidadas como dejarse luces encendidas o dar «acelerones» en el coche, cederá paso a la «energía inteligente», habilitada por tecnologías de la información y la comunicación (TIC) que permitirán a los consumidores vigilar de cerca su consumo y, a los proveedores de energía, ajustarse a la demanda con mayor eficiencia. En pocas palabras, menos desperdicio y más beneficios. «Las TIC pueden, además, proporcionarnos una red eléctrica bidireccional más inteligente -en palabras de Neelie Kroes, Vicepresidenta de la Comisión Europea responsable de la Agenda Digital-, sobre todo en el sector minorista: obtener información en tiempo real sobre las horas y el volumen de energía consumida, y posibilitar que los propios hogares se conviertan en proveedores de energía a la red.» Los contadores inteligentes de electricidad, que ya se han implantado en muchos países, suponen un gran avance en esa dirección, pues se ha demostrado que reducen en hasta un 10 % el consumo energético doméstico anual. Asimismo, se calcula (1) que las redes eléctricas inteligentes -actualmente en fase piloto- podrían reducir las emisiones de CO2 en la UE en entre un 9 % y un 15 % y rebajar el consumo primario en el sector energético de la UE en casi un 9 % antes de 2020. Al capacitar al consumidor para vigilar su consumo de electricidad en tiempo real, ofrecen un gran incentivo para ahorrar energía. Sumados a las tecnologías de inteligencia ambiental e integrados en hogares inteligentes, este tipo de contadores permitirá ajustar dinámicamente el consumo energético, por ejemplo bajando la calefacción cuando no haya nadie en un inmueble o ajustando de forma automática la iluminación según la actividad que se esté realizando en una habitación. En cuanto a los proveedores de electricidad, las redes inteligentes aseguran que la energía llegue allí donde es necesaria en el momento adecuado, al ajustar con precisión la oferta a la demanda. Así se reduce la necesidad de disponer de una capacidad excesiva y que por tanto conlleva un derroche. Al mismo tiempo, se potencia la integración de fuentes de energía renovables (FER) como la eólica y la solar, cuya producción está sujeta a picos y bajadas irregulares. «Habrá que atender las trabas existentes en la actualidad a la plena implantación de redes inteligentes. No podemos permitirnos que se nos escapen las oportunidades que ofrecerían un sistema de electricidad mejorado, en cuanto a "descarbonizar" la economía y proporcionar un verdadero valor añadido a los consumidores», señaló Günther Oettinger, Comisario europeo responsable de Energía. Pese a todo, la modernizacion de las redes eléctricas europeas se enfrenta a varios retos planteados por las tecnologías instaladas, consideradas punteras cuando se implantaron a mediados del siglo XX pero que quedarán obsoletas en el mundo de la energía inteligente del futuro. El proyecto SmartGrids ERA-Net aborda dichos retos y genera actividades transnacionales de investigación con las que agilizar el desarrollo de una «infraestructura eléctrica europea inteligente» con el apoyo de un amplio espectro de entidades, entre ellas proveedores de energía, empresas tecnológicas, organismos reguladores y usuarios finales. Sus responsables examinan los múltiples inconvenientes que plantea el establecimiento de una infraestructura de redes inteligentes, desde los métodos para mejorar los sistemas de transporte y distribución de la electricidad, para facilitar la integración de las FER y mejorar la sostenibilidad del suministro, hasta atender las cuestiones normativas y el desarrollo de mercados energéticos efectivos. El objetivo último del proyecto consiste en sentar los cimientos para el desarrollo de una red paneuropea inteligente, sólida y eficaz que sea capaz de atender la demanda futura. La información y la energía: un matrimonio con sentido Para cumplir ese objetivo, Internet desempeñará una función crucial, ya que en las redes inteligentes del futuro la información deberá fluir tanto como la energía. El proyecto «Internet del futuro para una energía inteligente» (Finseny) trata específicamente sobre esta integración de la energía y la información. En él participan entidades clave de los sectores energético y de las TIC con el propósito de definir las TIC necesarias para establecer sistemas de energía inteligentes. Sus investigadores tienen previsto un ensayo de cómo podría funcionar una red inteligente del futuro habilitada por TIC. «El consorcio de Finseny cuenta con el concurso de los mayores expertos en TIC, energía, investigación y estudio académico, dedicados a crear soluciones innovadoras en el campo de la energía con las que optimizar el suministro a hogares, edificios, empresas y automóviles. Su planteamiento no sólo cambiará nuestra forma de vivir; además generará nuevas oportunidades comerciales, permitirá que en el mercado de la energía compitan nuevas empresas y, al mismo tiempo, reducirá las emisiones de CO2 y contribuirá a proteger nuestro medio ambiente», explicó Werner Mohr, coordinador del proyecto Finseny y representante de Nokia Siemens Networks en Alemania. De manera similar, el proyecto «Internet de la energía para la movilidad eléctrica» (IoE) se dedica a desarrollar hardware, software y programas de interconexión que habiliten una conectividad e interoperabilidad seguras y sin trabas. Sus responsables se proponen conectar Internet a las redes energéticas, siendo su objetivo principal hacer posible un uso generalizado de los vehículos eléctricos. Su planteamiento presenta dos ventajas fundamentales. Por un lado, IoE respalda el desarrollo de la futura red eléctrica aprovechando la comunicación de datos en aras de un flujo de la electricidad más eficiente, fiable y asequible. Por otro, el proyecto contribuye al desarrollo de la Internet del futuro valiéndose de la red eléctrica para facilitar y agilizar la comunicación entre los distintos nodos energéticos y dominios. El uso del tendido eléctrico para transmitir tanto datos como electricidad en aplicaciones de redes inteligentes es también el objetivo del proyecto «Comunicaciones con sensores en redes eléctricas inteligentes» (Integris). A su cargo está un consorcio paneuropeo que está desarrollando una infraestructura de TIC novedosa y flexible basada en un híbrido de las comunicaciones por tendido eléctrico y las tecnologías inalámbricas. El propósito es cumplir con solvencia los requisitos de las futuras redes eléctricas en lo referente a comunicaciones. El método escogido por el equipo, que se pondrá a prueba en una serie de ensayos prácticos, comprende aplicaciones como la monitorización, la integración del cliente, la gestión de la demanda, el control de la tensión, el control de la calidad del servicio, el control de los recursos energéticos distribuidos y la gestión de recursos por parte de los proveedores de electricidad. Enfoques locales, ahorros globales A un nivel más local, el proyecto «Plan de TIC para vecindarios eficientes desde el punto de vista energético» (IREEN) investiga estrategias con las que crear barrios y poblaciones dotados de eficiencia energética. El equipo de IREEN colabora con una amplia gama de entidades, entre ellas empresas de los sectores de la tecnología, energía y construcción, autoridades municipales, gerentes y propietarios de constructoras. Se espera ampliar el concepto de hogares con balance energético positivo (es decir, hogares que generen más energía de la que consumen) a zonas más amplias, sentando así los cimientos para crear ciudades inteligentes con una elevada eficiencia energética. Hay otros proyectos centrados en etapas aún más avanzadas de la cadena de suministro energético, dedicados a formas de ahorrar energía en cada hogar e inmueble. Así, por ejemplo,los investigadores de la iniciativa «Edificios y espacios abiertos eficientes desde el punto de vista energético y con capacidad de aprendizaje» (SEEDS) aprovechan los avances en los métodos de autoaprendizaje, tecnología de sensores inalámbricos y tecnología de construcción para crear un novedoso sistema de gestión energética gracias al cual los edificios serán capaces de aprender continuamente para mantener el confort del usuario y, al mismo tiempo, reducir al mínimo el consumo energético y las emisiones de CO2. Su tecnología se pondrá a prueba en espacios de trabajo y aparcamientos de automóviles en España y también en un campus universitario en Noruega. Entre tanto, los investigadores del proyecto «Sonidos para edificios eficientes en lo energético» (S4EeB) realizan un uso innovador de sensores acústicos para determinar la presencia de ocupantes en un inmueble y así ajustar automáticamente la calefacción, el aire acondicionado, la ventilación, el alumbrado y otros sistemas relevantes. La implantación de TIC puede reportar grandes ganancias, en cuanto a eficiencia energética, no sólo en los edificios, sino en muchos otros sectores, desde industriales hasta comerciales y relacionados con transporte. Por ejemplo, elproyecto «Eficiencia energética en la cadena de suministro mediante colaboración, apoyo avanzado a las decisiones y sensores automáticos» (http://195.251.232.93/esave/ (E-SAVE)) contribuye al desarrollo de cadenas de suministro eficientes en lo energético ofreciendo herramientas con las que las empresas puedan vigilar, gestionar y compartir datos sobre consumo energético y huella de carbono para así orientar las decisiones relativas al diseño de las cadenas de suministro. En el sector de la automoción, el proyecto «Recuperación y reutilización del calor residual de motores» (Nowaste) se dedica a desarrollar un sistema de recuperación y reutilización del calor residual de motores que se espera mejore el aprovechamiento de la energía en hasta un 15 %. Por separado, cada una de estas iniciativas financiadas por la UE, y muchas otras por el estilo, deberían ejercer una influencia destacada en la eficiencia energética. En conjunto, las nuevas tecnologías derivadas de todas ellas ayudarán a Europa a reducir la demanda energética, integrar en mayor medida las fuentes renovables, rebajar los costes para los consumidores, generar empleos y mercados nuevos y, por último, potenciar la seguridad y la sostenibilidad del suministro energético. Los proyectos mencionados en el presente artículo contaron con fondos del Séptimo Programa Marco (7PM) de investigación. (1) Comunicación, «Redes inteligentes: de la innovación a la implantación», COM:2011 202 final Enlaces útiles: - 7PM en CORDIS - eficiencia energética en EUROPA - ficha informativa de SMART-GRIDS en CORDIS - ficha informativa de IOE en CORDIS - ficha informativa de Finseny en CORDIS - ficha informativa de Integris en CORDIS - ficha informativa de IREEN en CORDIS - ficha informativa de SEEDS en CORDIS - ficha informativa de S4EeB en CORDIS - ficha informativa de E-SAVE en CORDIS - ficha informativa de Nowaste en CORDIS