Las centrales eléctricas virtuales ofrecen un clima

Aug 16, 2023

Los VPP están ayudando a las ciudades a gestionar la demanda durante condiciones climáticas extremas, al mismo tiempo que reducen las emisiones y aportan más energía renovable a la red.

Por Cristian Salazar

28 de agosto de 2023

Líneas eléctricas bajo un sol naranja. Fuente: Pexels/Chitrakaksha

Esta historia se publicó por primera vez en Next City, una organización sin fines de lucro con la misión de inspirar cambios sociales, económicos y ambientales en las ciudades a través del periodismo y eventos en todo el mundo. [Lea el artículo original en Next City.]

Mientras el país se asaba en julio y agosto bajo un calor extremo que se hizo más intenso por el cambio climático, decenas de miles de estadounidenses recibieron mensajes de texto diciéndoles que podían recibir un pago si apagaban sus dispositivos y electrodomésticos durante períodos específicos del día. Si sus hogares estuvieran equipados con termostatos o calentadores de agua inteligentes, es posible que los dispositivos se hubieran apagado automáticamente.

Puede haber parecido una acción sencilla para conservar energía durante las horas de máxima demanda. Pero detrás de escena, una serie de empresas que han surgido en los últimos años estaban trabajando con empresas de servicios públicos para monitorear y responder a la tensión en la red mientras la gente hacía funcionar los aires acondicionados para evitar el calor abrasador.

Todo esto fue posible a través de una planta de energía virtual, una cartera de recursos energéticos distribuidos que se pueden administrar con software a escala para satisfacer las demandas de energía de cientos o miles de hogares o empresas. Los recursos pueden incluir termostatos inteligentes, paneles solares en los tejados o incluso estaciones de carga para vehículos eléctricos.

Si bien es posible que muchos consumidores no hayan oído hablar de ellas antes, las plantas de energía virtuales son una tecnología cada vez más importante para que las ciudades gestionen los picos de demanda durante condiciones climáticas extremas. Y, según los expertos en política energética, estas plataformas también son una importante solución climática para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero e incorporar más energía renovable a la red.

Dado que se espera que un calor más extremo genere tensión adicional en la red en los próximos años, eso es un gran problema para los formuladores de políticas que también saben que el país necesita dejar de depender de los combustibles fósiles.

“Las plantas de energía virtuales son una solución crítica y de bajo costo para permitir un futuro energético descarbonizado”, dice Kevin Brehm, especialista en electricidad libre de carbono en la organización sin fines de lucro Rocky Mountain Institute, que aboga por mejorar la política energética.

Las empresas de servicios públicos dependen de plantas de energía de máxima demanda que queman combustibles fósiles altamente contaminantes, que se encienden cuando aumenta la demanda. Brehm argumentó en un artículo del que fue coautor para RMI que las plantas de energía virtuales pueden reducir directamente las emisiones al alejar la demanda de las plantas, que pueden emitir dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre que pueden desencadenar problemas respiratorios entre los residentes cercanos, especialmente los niños.

"La razón por la que eso realmente funciona para el clima y la salud pública es que el suministro de las centrales eléctricas se ensucia a medida que avanza el clima más difícil", dice Mike Jacobs, analista senior de energía de la Unión de Científicos Preocupados. "Las centrales eléctricas de mayor potencia son las más sucias".

Existen pocos datos confiables sobre la escala o el impacto total de los PPV. Wood Mackenzie, una empresa mundial de investigación energética, ha identificado 563 plantas de energía virtuales en funcionamiento o en desarrollo en EE. UU. en 2023, y California tendrá la mayor concentración de ellas en el país, según un portavoz. Las plantas de energía virtuales se pueden encontrar en los sectores residencial, comercial e industrial.

El potencial de las centrales eléctricas virtuales está creciendo y su impacto en el medio ambiente podría ser significativo en los próximos años. Brehm y sus colegas han descubierto que las VPP podrían reducir la demanda máxima de energía en EE. UU. en 60 gigavatios (GW) (aproximadamente la misma cantidad de energía utilizada cada año por 24 millones de hogares) y reducir los gastos anuales del sector energético en 17 mil millones de dólares para 2030. Un análisis separado, encargado por Google, encontró que los VPP podrían ahorrarle a las empresas de servicios públicos estadounidenses entre 15 mil millones y 35 mil millones de dólares durante la próxima década.

Una de las principales plantas de energía virtuales planificadas del país tendría su sede en Hudson Valley de Nueva York, donde la organización sin fines de lucro Sustainable Westchester implementará un programa de arrendamiento de baterías inteligentes para propietarios de viviendas a finales de este año que se agregaría y aprovecharía para gestionar la demanda de energía. El programa podría potencialmente llegar a 45 ciudades y pueblos, o un millón de personas.

"La belleza de la planta de energía virtual es que permitirá a cada residente participar en una conversación bidireccional (de casa a la red y de red a casa) para reducir la dependencia de los combustibles fósiles", dice Leo Wiegman, director de energía solar de la organización sin fines de lucro. . Dice que una vez que las casas estén equipadas con baterías de almacenamiento, podrán almacenar el exceso de energía y "enviarla de regreso a la red".

En un estudio, investigadores del Instituto de Energía y Medio Ambiente de la Facultad de Derecho de Vermont descubrieron que los proyectos de centrales eléctricas virtuales en California, Vermont y Australia habían reducido las emisiones de carbono y tenían el potencial de hacer que las redes fueran más resilientes. "Los PPV han demostrado que pueden ser un recurso limpio, flexible y resiliente que puede respaldar la transición a la energía limpia", escribieron los autores.

Las plantas de energía virtuales también pueden ayudar a contribuir a la expansión de la energía renovable en la red al ayudar a gestionar la demanda cuando la energía eólica o solar fluctúa; también pueden respaldar la electrificación, ayudando a gestionar la carga a medida que los vehículos eléctricos, las bombas de calor y otras infraestructuras entran en funcionamiento, lo que podría generar un aumento importante en la demanda de electricidad.

Las plantas de energía virtuales también pueden ayudar a contribuir a la expansión de la energía renovable en la red al ayudar a gestionar la demanda cuando la energía eólica o solar fluctúa; también pueden respaldar la electrificación, ayudando a gestionar la carga a medida que los vehículos eléctricos, las bombas de calor y otras infraestructuras entran en funcionamiento, lo que podría generar un aumento importante en la demanda de electricidad.

En los últimos años, empresas de todo el país han comenzado a ofrecer a los residentes programas de incentivos financieros que funcionan con plantas de energía virtuales durante los veranos, cuando las redes están más estresadas.

Estos programas generalmente funcionan presionando a los clientes en sus teléfonos celulares sobre períodos de alta demanda de energía para que apaguen sus electrodomésticos para ahorrar energía, o usando tecnología inteligente para desactivar automáticamente los dispositivos electrónicos. En Nueva York, Sustainable Westchester dijo que su programa de recompensas había reducido el uso de energía en 7 megavatios en el verano de 2022, electricidad suficiente para abastecer a 25.000 hogares.

Los expertos en energía han estado examinando si las plantas de energía virtuales pueden llevar a las empresas de servicios públicos a retirar las plantas de mayor demanda o evitar la construcción de nueva infraestructura que dependa de combustibles fósiles. En Vermont, la empresa de servicios públicos Green Mountain Power dice que pudo desmantelar dos generadores diésel responsables de 4 megavatios (energía suficiente para casi 1.000 hogares al año) de energía de pico, en parte gracias a una planta de energía virtual que depende de sistemas de baterías domésticas.

Pero para que las plantas de energía virtuales se adopten ampliamente para descarbonizar la red, las empresas de servicios públicos deben ser socios comprometidos y las políticas y regulaciones deben cambiar. Brehm dice que las comisiones de servicios públicos tal vez necesiten cambiar la forma en que regulan a las compañías de energía, por ejemplo, y tal vez necesiten desarrollar nuevos incentivos para expandir el uso de plantas de energía virtuales.

Jacobs dijo que algunas empresas de servicios públicos pueden simplemente tener miedo de adoptar la innovación tecnológica debido al riesgo potencial para sus resultados. "La tecnología de la información ahora está disponible y el sistema de servicios públicos realmente se ha quedado atrás", dice.

El estándar de oro para que las plantas de energía virtuales se consideren soluciones climáticas sería si se combinaran con recursos renovables. En Herriman, Utah, la comunidad de Soleil Lofts es uno de los mejores ejemplos de ese modelo en el país.

Además de atractivos apartamentos y una completa gama de comodidades, el complejo de 600 unidades funciona totalmente con energía solar. Cada unidad también está equipada con una batería inteligente que almacena energía y actúa como generador de respaldo durante cortes de energía. Una planta de energía virtual ayuda a gestionar la demanda de energía e incluso devuelve energía a la red de la ciudad cuando es necesario. Y, por supuesto, alimenta los cargadores de vehículos eléctricos, los spas interiores climatizados, las piscinas y otras instalaciones del complejo.

Maren MacKay, que trabaja en la industria solar de Utah, estaba buscando un nuevo lugar para vivir en los suburbios de Salt Lake City el otoño pasado cuando descubrió Soleil Lofts. Dijo que vivir allí la ha ayudado a ahorrar dinero en sus facturas de servicios públicos y le ha brindado comodidad durante los apagones de las tormentas invernales porque la batería de su unidad actúa como una fuente de energía de respaldo. Igualmente importante es que le permite desempeñar un papel en la lucha contra el cambio climático.

"Estoy reduciendo mi huella de carbono", dice MacKay, de 29 años. "Eso es fantástico".

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