1. SMART GRIDS 1
Smart Grids
Pablo Otero Pozo
Máster en Ingeniería Industrial
Gestión de la generación eléctrica
Universidad de León
2. SMART GRIDS 2
Índice
1. Introducción.......................................................................................................................... 3
2. Impacto de las Smart Grids en las empresas eléctricas ........................................................ 4
3. Smart Grids en España ........................................................................................................ 14
4. Opinión y reflexión personal............................................................................................... 15
5. Bibliografía .......................................................................................................................... 17
3. SMART GRIDS 3
1. Introducción
Durante gran parte del siglo XX y la primera década del XXI, las innovaciones en el sector
eléctrico se concentraron en la generación de energía. Se introdujeron en el mercado nuevas
fuentes, como las renovables, pero sin embargo los avances en el transporte y en la distribución
de energía fueron mínimos. Las Smart Grids tienen la capacidad de cambiar esto, modificando
totalmente el sector. Se definen como una red eléctrica que utiliza tecnologías digitales y de
otros tipos con el fin de controlar y dirigir el transporte de energía desde todas las fuentes de
generación hasta los consumidores finales.
Las Smart Grids o redes eléctricas inteligentes son una integración de diversos desarrollos
de energía eléctrica con diversos avances en las tecnologías de la información y la comunicación.
Permiten una coordinación entre las protecciones, instrumentación, medida, control, calidad y
administración de la energía, siendo posible utilizar un solo sistema de gestión con el fin de
realizar un uso racional y eficiente de la energía.
Estas en unión con otras áreas como son la gestión del agua y de las fuentes de gas
constituyen lo que se denominan Smart cities (ciudades inteligentes).
En los últimos años se ha producido un cambio notable en cuanto a gestión de la energía
eléctrica se refiere, ya hasta hace poco tiempo los únicos encargados de suministrar energía a
la red eran las diferentes empresas eléctricas generadoras. Sin embargo, en la actualidad
muchos pequeños consumidores también se han convertido en productores de electricidad a
través de pequeñas instalaciones de generación fotovoltaica y/o eólica. Esto supone un desafío
importante, ya que ahora el flujo de la energía en la red es bidireccional, siendo en ocasiones
suministrada y consumida en la misma zona.
La electricidad que se produce en estas pequeñas “centrales” no es transportada y
distribuida de una manera convencional, sino que es consumida en los alrededores de donde es
producida, lo cual se traduce en un nuevo desafío para el correcto control de estos intercambios
de energía y para mantener todos los parámetros requeridos en la red. Una posible respuesta
ante esta nueva situación es el empleo de las ya anteriormente mencionadas Smart Grids, ya
que ofrecen la posibilidad de controlar de una manera correcta las necesidades de cada
consumidor en tiempo real y ajustar la producción en tiempo real a la demanda de energía,
teniendo también en cuenta la electricidad suministrada a la red por estas pequeñas
instalaciones, optimizando así en todo momento la producción de electricidad con el objetivo
de ahorrar y optimizar al máximo la energía disponible. Otra ventaja importante que presentan
estas redes inteligentes es una mayor seguridad ante eventuales ataques terroristas, ya que
disminuye la dependencia energética de las centrales, siendo por tanto más difícil dejar sin
energía un país.
Hasta la fecha los países que más fuerte están apostando por estas soluciones son las
economías emergentes, teniendo un gran número de redes piloto países como Brasil, China o
México.
4. SMART GRIDS 4
2. Impacto de las Smart Grids en las empresas eléctricas
La apertura de este nuevo escenario plantea también una serie de dudas y cuestiones sobre
como será el funcionamiento de este tipo de redes, ya que existe la posibilidad de que empresas
tecnológicas como Google o Apple comiencen a introducirse en este nuevo sector, desplazando
así a las empresas eléctricas tradicionales. También existe la posibilidad de que estas empresas
tradicionales se reinventen y sigan copando el mercado energético, aunque a consta de cambiar
de una manera radical su modelo de negocio.
Algunas empresas ya han comenzado este viaje, es el caso de E.ON, que está aumentando
de una manera paulatina sus inversiones en energías renovables y en mejorar su red de
distribución, además de ofrecer nuevos servicios a sus clientes orientados a obtener una ahorro
energético, además de separar de una manera efectiva las tareas de generación de este nuevo
modelo de negocio.
Sin embargo, en la actualidad existen pocos estudios e informes del impacto que supondrían
todos estos cambios para el sector actual. Esto unido a la gran cantidad de incertidumbres
existentes al respecto, tales como el comportamiento de los consumidores ante esta nueva
situación, la legislación y el apoyo gubernamental y la posible entrada de nuevos participantes
(empresas tecnológicas); supone un freno importante al desarrollo de estas tecnologías.
Hasta hace apenas unos años, el sector eléctrico había gozado de bastante estabilidad, pero
en la actualidad se encuentra con la necesidad creciente de dar una respuesta al auge de las
Smart Grids. Además, estas suponen no solo el inicio de una transición paulatina hacia las
energías renovables, sino además la búsqueda de una mayor eficiencia energética. Las redes
inteligentes no son solamente una tecnología de punta, sino que en parte obliga a las compañías
eléctricas a tener en cuenta el impacto que su actividad produce en el medio ambiente y en
consecuencia tratar de reducir dicho impacto, además de suponer un importante estímulo para
innovación de los clientes, que ahora tienen la posibilidad de producir parte de su energía e
incorporarse al sistema.
Esta tecnología representa algo totalmente rompedor y novedoso para el mercado eléctrico,
ya que como expusimos anteriormente de una manera muy breve, estas redes permiten un flujo
bidireccional de la electricidad y de la información relacionada con esta. Cambiando la actual
cadena de generación, transporte, distribución y comercialización. Esta interdependencia entre
las actividades anteriores aumentaría difuminándose así los roles de consumidor y generador.
Además, es posible que los consumidores pasaran a demandar otros servicios a mayores de la
propia electricidad. Por tanto, las compañías para poder mantener sus ingresos deberían ajustar
sus modelos de negocio de acuerdo a las “nuevas reglas del juego”. Algunos proyectos piloto de
Smart Grids han puesto de manifiesto que esta adaptación todavía no se está realizando.
De hecho, los grandes grupos eléctricos en la actualidad se muestran reacios a desarrollar
todos estos nuevos modelos de negocio para competir e integrarse en redes inteligentes. Los
principales motivos que están detrás de esta falta de interés son el miedo a la disminución de
ingresos, ya que los sistemas actuales basados en economías de escala producen ingentes
cantidades de dinero. Sin embargo, es posible desarrollar nuevos modelos de negocio alrededor
de estas nuevas tecnologías que sean igualmente rentables económicamente.
5. SMART GRIDS 5
En el futuro pueden darse dos escenarios posibles de acuerdo a las Smart Grids. Por un lado,
las compañías eléctricas pueden sentir que sus vías de ingresos se encuentran amenazadas, y
por tanto huyan de esta tecnología. Pero, por otra parte puede que dirijan sus esfuerzos a
encontrar nuevas vías de negocio y nichos de mercado donde puedan aprovechar al máximo las
nuevas fuentes de ingresos que ofrece esta tecnología.
El consumo de energía renovable por parte de los consumidores ha ido de manera paulatina,
lo que ha provocado un descenso en los ingresos que obtienen las compañías eléctricas por la
electricidad, y es que hasta el momento no están logrando recuperar estos ingresos con otras
vías. Uno de los caminos por los que han optado las empresas ante el apoyo de los gobiernos a
las tecnologías renovables es sustituir algunas centrales que utilizan combustibles fósiles por
centrales de energía renovable de gran potencia. Esto demuestra que las compañías
actualmente no conciben un modelo de negocio fuera de la producción a gran escala de la
electricidad.
Durante la última década, en el planeta ha habido una serie de cambios socio-técnicos que
han propiciado la aparición de nuevas necesidades entre los consumidores, este nuevo
escenario supone un desafío para la percepción tradicional del valor de la electricidad que tienen
las compañías. Las redes inteligentes en este sentido pueden ser una amenaza que empuje a las
empresas a dar una respuesta ante esta situación. Sin embargo, las preferencias de los clientes
en este sentido todavía no están claras y es un tema que suscita un amplio debate. Esta
incertidumbre sobre el comportamiento de los consumidores podría tener consecuencias para
la extensión de las Smart Grids y en consecuencia para cambiar las formas de crear valor que
tienen las empresas eléctricas.
La primera preocupación que han desarrollado los consumidores es el respeto hacia el
medio ambiente. Recientemente, muchos gobiernos a lo largo del planeta han implantado
diversa normativa regulatoria como tarifas a los combustibles fósiles, con el fin de que las
industrias y los consumidores reduzcan su consumo. Además, en los últimos años ha aumentado
de una manera importante la concienciación sobre el impacto medioambiental que produce un
desproporcionado consumo de energía. Las redes inteligentes pueden suponer un estímulo para
aumentar el interés en las tecnologías renovables. Además, permiten controlar el carácter
intermitente que presentan las fuentes renovables de energía, como la solar o la eólica y por
tanto hacer más sencillo a la población utilizar este tipo de energías. Aunque este tipo de
energías podría dañar los ingresos de las empresas eléctricas, estas, fruto de las nuevas
inquietudes de los consumidores necesitan trasmitir una imagen “verde”, lo cual puede
motivarlas a invertir en plantas de energía renovable o en redes de distribución de energía entre
consumidores y pequeños productores. Sin embargo, todavía el principal motivo por el que los
consumidores optan por comprar energía eléctrica de origen “verde” son los incentivos
económicos que realizan los estados, sin estos incentivos su consumo sería prácticamente
marginal debido al elevado coste que tienen todavía algunas tecnologías. Por lo tanto, los
marcos regulatorios de los diferentes países pueden influir de una manera significativa en la
percepción que tienen las compañías eléctricas de las Smart Grids, ya que estas redes permiten
una integración y gestión óptima de la energía renovable.
6. SMART GRIDS 6
La segunda preocupación entre los consumidores es la tendencia a controlar cada vez más
el consumo de electricidad. El considerable aumento de precios y el creciente uso de dispositivos
eléctricos han generado que los consumidores tengan que hacer frente a facturas muy elevadas.
En un reciente estudio del comportamiento de la población ante la eficiencia energética, se
observó que alrededor del 82% de los encuestados mostraron un gran interés respecto a este
tema y afirmaron que están tomando medidas (de bajo coste) para reducir su consumo de
electricidad. El empleo de redes inteligentes podría incrementar la capacidad de los
consumidores para controlar su gasto energético, ya que podrían contar con dispositivos
inteligentes que muestren el consumo en tiempo real que están teniendo. Si los clientes dirigen
estos nuevos “métodos de control” a un uso más eficiente de la energía eléctrica, las Smart Grids
tendrían la capacidad de ser una amenaza para los ingresos de las compañías. Como ya se ha
explicado anteriormente, esta nueva realidad empujaría a las eléctricas a cambiar su actividad,
pasando de la venta de energía a ofrecer un servicio orientado a la eficiencia energética. La
preocupación de los consumidores sobre el uso de la energía está creciendo, sin embargo si esto
se traducirá en un futuro en una demanda de estos servicios es todavía una incógnita. De hecho,
recientes informes muestran que en la mayoría de los países el mercado de los servicios
energéticos está creciendo de una manera muy tímida. Por lo tanto, si finalmente se produce un
cambio de la comercialización de electricidad a la prestación de servicios relacionados con la
energía se materializa, depende en gran medida de la impresión que tengan las empresas
eléctricas acerca de la rentabilidad de estas nuevas vías de negocio.
La tercera preocupación de los consumidores es la utilización en un futuro de vehículos
eléctricos. La cantidad de electricidad necesaria para cargar la batería de un vehículo eléctrico
tendrá un impacto significativo en el uso de la energía. Estos vehículos pasarían a ser una carga
extra para la red e incrementarían la complejidad de su dirección y control, especialmente si los
tiempos de carga se superponen las actuales horas de máximo uso de la electricidad. Construir
un número adecuado de estaciones de recarga y suministrarlas suficiente energía podría por
tanto ser una de las líneas de negocio de las empresas en el futuro. Al igual que las energías
renovables, la adquisición de vehículos eléctricos está subvencionada en diferentes países. Las
eléctricas por lo tanto verían la necesidad de crear una red de recarga si existe un apoyo
suficiente por parte de los gobiernos para la compra de este tipo de vehículos.
Finalmente, la demanda de un suministro eléctrico de calidad y de menos cortes de energía
está creciendo de una manera muy importante entre los consumidores. Con la existencia de
Smart Grids, el número de entidades conectadas a la red y la interdepencia existente entre ellas
se incrementará. Al igual que ocurre en el transporte, las actividades de otros sectores
aumentarán su influencia en el suministro de electricidad. Por tanto, mantener la calidad del
suministro en un nivel aceptable y poner los medios necesarios para evitar los cortes de energía
es crucial. La infraestructura de control de las Smart Grids permitiría a las compañías eléctricas
detectar posibles problemas y perturbaciones en la red de una manera prácticamente
instantánea y tratar de solucionarlos inmediatamente. La liberalización del mercado eléctrico en
Europa ha iniciado un proceso de desvinculación de las tareas de generación, transporte,
distribución y comercialización. Sin embargo, en otras zonas del mundo el mercado eléctrico se
encuentra fuertemente integrado. Una estructura con estas características significa que las
compañías son responsables de todas las actividades relacionadas con el sector eléctrico, y por
tanto estarán más orientadas a mantener la calidad del suministro. En el caso de que existan
empresas especializadas, tales como comercializadoras de electricidad que no generen ese
7. SMART GRIDS 7
misma electricidad, las ventajas que ofrecen las Smart Grids para mejorar el balance entre
energía producida y energía consumida no son tan importantes.
Las redes inteligentes pueden también cambiar la relación de los clientes. En el negocio
“tradicional” el flujo unidireccional de electricidad y de información pone a las compañías en
una posición de control absoluto. Sin embargo, la creación de Smart Grids podría crear cambios
muy importantes en la relación cliente/empresa. Esta nueva situación propiciaría que los
consumidores tendrían más control del uso de la electricidad, más libertad para elegir un
proveedor de energía y la oportunidad de negociar con las eléctricas. El rol de los consumidores
en este nuevo escenario pasaría a ser muy fuerte si además de consumidor también es
productor, usando por ejemplo placas fotovoltaicas. Este aumento de “poder” de los
consumidores podría por tanto ser una amenaza para el negocio eléctrico. Sin embargo, las
empresas podrían utilizar la electricidad que generaran los consumidores en su ventaja, si
permiten que participen en la optimización de la red. Además, las compañías podrían
beneficiarse de la mejora que se produciría en el balance demanda/generación cuando los
clientes generen electricidad durante los picos y los valles de demanda. Mientras las redes
inteligentes permitan a las compañías conocer las necesidades de los consumidores para tener
una visión más amplia del uso que hacen de la energía, solo cuando esta transparencia sea de
utilidad para responder a la demanda, estarán justificadas las inversiones en este tipo de
infraestructura. Por tanto, la contribución de los consumidores al equilibrio entre la demanda y
la generación de energía puede ser crucial para que la creación de estas redes sea rentable
económicamente.
No todos los consumidores muestran el mismo nivel de participación, como tampoco tienen
todos interés en suministrar la electricidad para lograr el equilibrio de la red. Para hacer esto
una parte integral del nuevo sistema, las compañías eléctricas deberían ser capaces de superar
las barreras que existen para la participación de los consumidores. Estas podrían proveer a los
usuarios servicios innovadores con el fin de animarles a participar, ya sea de manera activa o
bien de manera pasiva, poniendo aquellos dispositivos que utilizan para producir energía al
servicio de las compañías. Varias combinaciones de productos y servicios tales como suministrar
a los consumidores con equipos de microgeneración, equipos de realimentación en tiempo real,
evolución de precios en tiempo real, consejos de ahorro energético y control de energía, son
propuestas orientadas a incorporar a estos consumidores a este nuevo decorado. La efectividad
de estos servicios ha sido probada a través de diversos experimentos y encuestas realizadas en
varios estudios, mostrando que varía entre los usuarios y depende de una serie de factores como
nivel de ingresos, nivel educativo, cultura y condiciones climáticas de la región donde reside. Por
consiguiente, si el equilibrado de la red como una parte integral de esta propuesta dará sus
frutos dependerá de la correcta interpretación de las preferencias de los consumidores y su
predisposición a participar activamente en esta tarea.
La principal fuente de riqueza con que cuentan las compañías eléctricas son las centrales
que poseen y que les permiten vender la energía al menor precio posible. Las Smart Grids puede
que eliminen la necesidad de tener grandes plantas centralizadas de generación. Hacer un uso
óptimo de las redes inteligentes implicaría que las empresas eléctricas reconfiguren su forma
operativa, pasando de las actuales centrales de gran tamaño, hacia la distribución y las fuentes
de energía renovables. Entonces, la creación de Smart Grids permitiría que hicieran acto de
presencia nuevas compañías centradas en la distribución y generación de energía renovable,
dispositivos de almacenamiento de energía y vehículos eléctricos, lo que significa que no
necesitarían nunca más poseer centrales eléctricas. Por lo tanto, no solamente se reducirían los
8. SMART GRIDS 8
costes operativos, sino que también se ayudaría al medioambiente y se podrían cumplir los
objetivos de reducción de emisiones planteados en diferentes tratados. Además, abandonar
estas centrales eléctricas mejoraría la flexibilidad de las compañías y las ayudaría a cambiar su
estrategia, siendo más sencillo hacer ajustes en el mix energético y responder de una manera
más rápida a los movimientos de la competencia. Mientras las redes inteligentes pueden hacer
que la principal fuente de ingresos de las compañías eléctricas (grandes plantas de generación)
se vuelvan obsoletas, al mismo tiempo, la tecnología les concede la capacidad de acceder a otras
fuentes de energía para compensar las posibles pérdidas derivadas de abandonar las centrales
actuales. En este momento, la integración en la red de pequeñas centrales proporcionaría más
beneficios que si hicieran lo propio grandes compañías, ya que no tendrían capacidad para
mantener su actual nivel de beneficios en esta nueva situación.
Las Smart Grids permitirán a las compañías con una fuerte integración vertical hacer un uso
más eficiente de sus recursos incluyendo las redes de transporte y distribución. De hecho, esta
es una de las más importantes mejoras que ofrecen las redes inteligentes. Por ejemplo, esta
tecnología permite monitorizar y controlar las operaciones que se ejecutan en la red, reduciendo
los riesgos de sufrir un ciber-ataque y detectando posibles fallos en la red de una manera muy
temprana. Todos los datos obtenidos de la red utilizando un software adecuado podrían
analizarse con el fin de predecir el consumo en cada momento y de mejorar la toma de
decisiones ante eventuales problemas. Además, es posible que en un futuro las redes
inteligentes podrían “auto solucionar” posibles faltas de potencia redistribuyendo la energía
para evitar apagones. Luego, las Smart Grids mejorarían la confiabilidad del suministro de
electricidad, ofreciendo así a los usuarios un mejor servicio. Obviamente, la capacidad de
mejorar este suministro, resulta especialmente interesante a aquellas compañías que tienen
una fuerte integración aguas arriba y que tienen entre sus carteras de negocio el transporte y la
distribución. Para aquellas compañías especializadas en una parte del sector eléctrico, esto es
menos relevante, aunque también tiene su importancia, ya que estas compañías también
forman parte del sector.
Mientras el empleo de redes inteligentes puede que cambie la filosofía de las compañías
eléctricas de vender energía a vender servicios relacionados con la eficiencia energética, las
Smart Grids también pueden facilitar esta transformación y crear por tanto valor a sus clientes,
ya que permiten tener acceso en tiempo real a la información de todos los dispositivos de la red
y de la energía que se está distribuyendo. Las eléctricas, podrían controlar los patrones de uso
de los consumidores y tener un conocimiento más preciso de las necesidades y preferencias de
los usuarios, utilizando para ello lo que se denomina como “big data”. Podrían por tanto utilizar
esta información para personalizar sus ofertas a los clientes o vender esta información a otros
actores. Sin embargo, no está claro que las compañías eléctricas tengan la capacidad necesaria
para interpretar de una manera adecuada el enorme volumen de datos que se obtendría al usar
el “big data”, en este sentido las empresas tecnológicas parecen estar mejor equipadas, ya que
todavía es un misterio si el uso de estas ingentes fuentes de información tienen la capacidad de
mejorar las relaciones con sus clientes. Luego, parece que aquellas compañías que tienen un
mayor contacto directo con el usuario final tienen más probabilidades de obtener beneficios de
estos cambios que aquellas que realizan otras actividades más alejadas del consumidor.
La incorporación de estas nuevas tecnologías a la red traería la aparición de nuevos actores.
Mientras las redes inteligentes sean una importante fuente de creación de valor, ofreciendo
eficiencia energética y diversos servicios a los clientes, una cuestión importante es si las
compañías eléctricas serán las únicas que ofrecerán estos nuevos servicios. Si estos nuevos
9. SMART GRIDS 9
actores se convierten en una parte importante del sector, las eléctricas tendrían que enfrentarse
al desafío que supone encontrar un equilibrio entre la cooperación y la competición. En las
primeras etapas de desarrollo de esta tecnología, todos los agentes involucrados podrían
colaborar, pero al hacer esto puede que ayudaran a que entraran nuevos competidores.
Otros posibles nuevos actores en el sector son las compañías tecnológicas. Para compensar
la falta de conocimientos en tecnologías de la información y comunicación, las empresas
eléctricas han empezado a colaborar con estas compañías y a adquirir algunas “start-ups”.
Tecnológicamente, las Smart Grids han sido conceptualizadas como actividades “multicapa”,
teniendo por un lado la capa de hardware y por otro la de software. Los proyectos piloto de
redes inteligentes existentes han mostrado que la parte del hardware, incluyendo el
equipamiento de transporte y distribución es suministrado por fabricantes de material eléctrico,
mientras que las empresas relacionadas con las TICs dominan la implantación de del software y
de los instrumentos de comunicación. Algunas empresas de desarrollo de software como Oracle
o SAP proporcionan el software necesario, mientras que otras como IBM o Atos lo adaptan a las
necesidades de la cada red. En 2012, el 60% de los proyectos de redes inteligentes tenían al
menos involucrada a una empresa relacionada con las TICs y 17 de ellos fueron dirigidos por
compañías relacionadas con las TICs. Estas cifras muestran la amplia presencia de las empresas
tecnológicas en los proyectos relacionados con Smart Grids, lo cual puede deberse a la situación
de madurez que ha alcanzado el sector de las tecnologías de la información y la comunicación,
y es que el lento crecimiento que está experimentando el sector de las TICs en la actualidad ha
hecho que nuevos sectores como la electricidad sean un destino atractivo para estas empresas.
Aunque las compañías tecnológicas están colaborando con las compañías eléctricas
complementando el hardware con sus soluciones de software, hay varios aspectos que nos
hacen prever que estas empresas serán en el futuro competidores. El papel de las eléctricas y
de las compañías relacionadas con las TICs, en determinados proyectos se ha superpuesto,
compitiendo en determinados estándar tecnológicos. En los proyectos dirigidos por compañías
eléctricas por ejemplo, es común usar PLCs (Power Line Communications), mientras que en
aquellos comandados por empresas tecnológicas se tiende a usar sistemas basados en GSM o
en conexiones cableadas. Cuál de las dos tecnologías se impondrá y acabará siendo un estándar
todavía es una incógnita. En muchos proyectos de Smart Grids, las compañías relacionadas con
las TICs han sido las promotoras, colocándose así en una posición más privilegiada para logar
hacerse finalmente con el control del sector.
Los fabricantes de dispositivos generadores de electricidad a través de fuentes renovables
(molinos, placas fotovoltaicas, etc.), equipos de almacenamiento y vehículos eléctricos han
también comenzado a colaborar con las compañías eléctricas. Estos fabricantes de elementos
destinados a la producción de energía renovable en muchos casos han establecido varias “joint-
venture” y acuerdos de colaboración con empresas tradicionales con el fin de desarrollar
grandes plantas de energía renovable. Los fabricantes de turismos son otros nuevos
participantes, ya que pueden actuar como un “almacenamiento distribuido”, permitiendo a las
compañías utilizarlos como una carga en movimiento. Usar los vehículos eléctricos como
dispositivos de almacenamiento solo será posible si los fabricantes invierten dinero en
tecnologías que mejoren la recarga de estos vehículos. La asociación de Volkswagen y LichtBlick
en Alemania para la creación de pequeñas centrales en domicilios particulares es un ejemplo de
como los fabricantes de coches están empezando a jugar un papel importante en el sector
eléctrico.
10. SMART GRIDS 10
Finalmente, varias start-ups han usado infraestructura de las TICs para ofrecer soluciones
de dirección y control a las eléctricas. La generación de energía renovable distribuida y los
vehículos eléctricos pueden provocar que la electricidad circule por la red en múltiples
direcciones, lo cual junto con la discontinuidad existente en la generación de energía renovable
puede hacer que la dirección de una red sea muy compleja. Ayudar a las compañías eléctricas a
superar esta barrera ha desencadenado la creación de varias “start-ups” que ofrecen varios
servicios. En Estados Unidos, por ejemplo, Silver Spring Networks ha diseñado una plataforma
de energía inteligente que proporciona software y servicios para reducir los costes de las
empresas eléctricas. EnerNOC ofrece un servicio completo de gestión de respuesta a la demanda
a las compañías eléctricas a través del cual les aseguran la reducción en una determinada
cantidad del nivel de carga máxima y la consecución de todas las tareas necesarias. Con el
objetivo de tratar de complementarse con las eléctricas, las “start-ups” están entrando en una
nueva dinámica altamente competitiva con el fin de ganar cuota de mercado.
Dar a los usuarios la posibilidad de generar electricidad y luego distribuirla por la red, les
proporciona un mayor control sobre el uso que hacen de la electricidad, lo cual puede provocar
una caída importante de los ingresos de las compañías eléctricas. Sin embargo, como se explicó
antes, los consumidores comenzarían a tener otras necesidades que podrían generar beneficio
a las empresas. Una parte por tanto capital del modelo de negocio es la creación de nuevas vías
de negocio que no sean únicamente la venta de electricidad.
La primera fuente de estos nuevos ingresos reside en el enorme volumen de datos que
generan las redes inteligentes. Para crear una demanda a los consumidores las compañías
eléctricas podrían proporcionar informes sobre el uso que hacen de la energía, mostrando el
consumo diario o incluso por horas o incluso ofrecer dispositivos o aplicaciones gratuitas. A
cambio, los usuarios permitirían a las compañías tener un acceso a toda la información
relacionada con su consumo, lo cual podría ser usado por las compañías eléctricas de varias
maneras diferentes. Primero, podrían usar esta información para la optimización de la red o
para desarrollar nuevas ofertas a los clientes. Si la información recibida de los consumidores
también incluye el uso que hacen de la electricidad, por ejemplo, climatización o iluminación,
entonces las compañías podrían cambiar radicalmente la venta de energía cobrando a los
consumidores en función del uso que hacen de esa electricidad, en lugar de hacerlo por los kWh
que consumen. Además, podrían ofrecerse diversos precios, basados en la evolución que existe
en el consumo a lo largo del día.
La segunda sería vender esa información a empresas de desarrollo de soluciones,
fabricantes de componentes u otros actores interesados en adaptar sus productos a las
necesidades y preferencias de los consumidores. Por ejemplo, las empresas que proporcionan
servicios de asesoría energética, tendrían un interés en el consumo de los usuarios con el fin de
poder ofrecerles consejos y posibilidades para ser más eficientes y en consecuencia tener un
consumo menor. Sin embargo, estos datos también podrían ser útiles a empresas que no están
relacionadas con la electricidad pero que quisieran conocer más a fondo el comportamiento de
los consumidores. Por lo tanto, las compañías podrían ser generadoras de información de los
usuarios y obtener ingresos por la venta de esta información. Queda por ver si existen suficientes
empresas interesadas en este tipo de datos, pero el rápido crecimiento desarrollado en campos
relacionados con la información como las redes sociales, servicios y tiendas online parece indicar
que podría ser un mercado de un tamaño importante.
11. SMART GRIDS 11
La segunda nueva fuente de ingresos consiste en proporcionar nuevos servicios. Por
ejemplo, las compañías eléctricas pueden también ayudar a los consumidores a comprar
aparatos que sean eficientes energéticamente o reemplazar los que ya tengan antiguos por
otros nuevos más eficientes. Por ejemplo, Duke Energy, una empresa norteamericana ofrece a
sus clientes bombillas LED gratis y además ha creado un programa de reciclado de aparatos
antiguos comprándoselos a los consumidores. A través de la firma de contratos con los
fabricantes de electrodomésticos y otro tipo de aparatos, las eléctricas pueden proporcionar
descuentos o realizar de una manera gratuita la puesta en marcha de estos nuevos equipos,
especialmente de aquellos que presenten un precio más elevado. Para mantener a los usuarios
alejados de la enorme complejidad que supone la variación en tiempo real del precio de la
energía, las empresas energéticas podrían implementar servicios automáticos de control de la
energía en cada domicilio o fomentar la colocación de electrodomésticos inteligentes. Podrían
ofrecer un paquete que incluyera un precio que variara con la hora junto con la implantación de
estos electrodomésticos inteligentes y permita a los consumidores dirigir estos dispositivos a
distancia. Por otra parte, las compañías podrían ayudar a los consumidores en el control de la
electricidad que ellos mismos producirían, asesorando sobre como mejorar la eficiencia o
facilitando el mantenimiento de los equipos de generación. Por tanto, venderían paquetes de
aparatos, instalación de equipos y servicios de asesoría y mantenimiento con unos precios
competitivos, a cambio de que los consumidores compraran a estas compañías electricidad
cuando la producción no sea la necesaria para satisfacer su demanda.
Tal como ocurre en la caso del “big data”, las compañías eléctricas se plantean la cuestión
de si ofrecer servicios energéticos a los clientes ellos en exclusividad o abrir la red para que
entren terceros a ofrecer esos mismos servicios. Y es que estas empresas no tienen la necesidad
de suministrar estos servicios de una manera directa, sino que también pueden generar ingresos
permitiendo a nuevos actores acceder a estos clientes. Es decir, las Smart Grids podrían crear el
llamado “multi-sided market or platform”, lo que consiste en múltiples proveedores a un lado y
múltiples clientes en el otro. Pasar de la venta de la electricidad como algo indiferenciado a la
oferta de varios servicios implica que hay que obtener beneficios mediante la unión de las
necesidades específicas de los clientes con la creación de servicios energéticos especializados.
La ventaja de estos mercados de los “multi-sided market” es que permiten a las compañías
eléctricas el apalancamiento de recursos y capacidades de otras empresas. Las eléctricas están
en una situación muy buena para obtener beneficio de poseer y controlar este mercado, porque
ya tienen una base enorme de clientes y relaciones con suministradores e intermediarios de
todo el sector. Por tanto, sería más exitoso, cuantos más suministradores de servicios y clientes
lo usen, más aumentaran los ingresos obtenidos por las empresas eléctricas por acceder a estas
plataformas. Es similar a una red social, ya que es necesario que exista una masa crítica a ambos
lados con el fin de que sea beneficioso.
Mientras las Smart Grids podrían generar nuevas vías de ingresos, la tecnología cambiaría
también las estructuras de costes de las compañías eléctricas. El despliegue de estas redes
implicaría añadir una nueva infraestructura a la actual red eléctrica e impondría inversión y
costes operacionales nuevos a las empresas. Al mismo tiempo, también permitiría evitar gastos
en otras áreas. La inversión más importante sería en contadores inteligentes, instalaciones de
comunicación, controladores, software y otros componentes añadidos a la red al igual que los
costes que generan los contadores tradicionales. Además de las inversiones, las compañías
eléctricas afrontarían los costes de mantenimiento de estas infraestructuras adicionales como
12. SMART GRIDS 12
son los contadores inteligentes, y otros costes operacionales de las nuevas tareas como los
relacionados con la transferencia y comunicación de datos, nuevos programas de participación
de los clientes y los gastos de formar al personal existente o de contratar nuevo personal.
Sin embargo, el impacto de las Smart Grids en la estructura de costes de las compañías
eléctricas no supone un aumento de los mismos, ya que en realidad, eliminarían varios gastos
existentes en las operaciones que realizan las eléctricas, lo cual en un futuro compensaría las
inversiones iniciales. La infraestructura de alta tecnología de las Smart Grids podría ser usada
para reducir los costes de mantenimiento de la red. A través de un control remoto constante de
sus componentes, la necesidad de enviar cuadrillas de operarios para el mantenimiento
decrecería considerablemente; la detección prematura de fallos en los dispositivos haría
aumentar la eficiencia del mantenimiento. Lo mismo ocurriría para el resto de las tareas, como
por ejemplo la lectura de los contadores. Dese que los contadores inteligentes pudieran
comunicarse directamente con las empresas, no habría la necesidad de usar recursos humanos
y logísticos para esta tarea. Pero, no solamente se reducirían los costes de la leer los contadores,
sino que además se reducirían los “pinchazos” en la línea.
Además, la instalación de contadores inteligentes y equipos domésticos de control podría
dar lugar a que las horas con carga punta se redujeran por los consumidores, lo que redundaría
en un considerable reducción de costes debido a no necesitar tantas fuentes de generación de
punta. Se estima que los beneficios de reducir esta necesidad de punta pueden compensar entre
el 20 % y el 50 % de los costes de la inversión. La participación de los usuarios en la demanda de
energía con la integración en la red de las fuentes de energía renovables, los dispositivos de
almacenamiento y los vehículos eléctricos reduciría la necesidad de generación de energía en
las plantas convencionales. Además, debido a que estos pequeños generadores se encuentran
muy próximos al punto de consumo, la necesidad de inversión en la estructura de transporte
pasa a ser mínima. Por otro lado, la inestabilidad de los precios de los combustibles fósiles, el
aumento de las tasas por la emisión de gases de efecto invernadero y los altos costes de
mantenimiento y reparación de las antiguas plantas han causado que los costes operativos de
las centrales convencionales aumenten. Por lo tanto, bajar su participación en las actividades de
generación y usar energía renovable distribuida para compensar el resto de la demanda podría
ser beneficioso a largo plazo.
Hasta que los proyectos existentes de Smart Grids no abandonen su fase de demostración
o “piloto”, no será posible calcular de manera precisa los ingresos y los gastos que generarían,
solamente las potenciales fuentes energéticas, y de una manera muy orientativa. Está muy
extendida la idea de que las Smart Grids al permitir la generación distribuida, producirán un
descenso en los ingresos obtenidos por la venta de electricidad, sin embargo, no hay ninguna
prueba todavía que muestre claramente que estemos en ese caso. Tal y como se mostró en el
primer párrafo de este texto, Alemania parece ser el primer país donde este cambio podría tener
lugar, pero las razones para que esto ocurra son mucho más complejas. El despliegue de Smart
Grids no parece ser el principal motivo que está detrás de esta transición, pero si puede ser un
catalizador. Igualmente, como la estructura de costes será afectada depende en gran medida
del contexto de cada país, muchos gobiernos son partidarios del desarrollo de estos sistemas de
medida inteligente, los cuales son unos componentes básicos de las Smart Grids. Algunas
inversiones iniciales puede por lo tanto que no terminen de afectar de una manera importante
a los balances de las empresas, esto puede ser decisivo a la hora de optar por extender estas
redes o no.
13. SMART GRIDS 13
Hay muchas razones para pensar que las compañías eléctricas abrazarán las Smart Grids,
aunque hay todavía muchas incertidumbres, relacionadas con el apoyo gubernamental, la
posible entrada de nuevos competidores y la implicación de los consumidores, que pueden
hacer que las empresas prefieran esperar hasta que esta serie de incógnitas sean resueltas. Las
redes inteligentes forman parte de una tecnología sistémica que solo puede llegar a buen
término si otras tecnologías complementarias, infraestructuras e instituciones se desarrollan de
una manera simultánea. El análisis ha mostrado varias importantes condiciones límite para las
eléctricas en este tema.
Lo primero de todo, lo que parece más determinante para que la novedosa forma de generar
valor de las Smart Grids triunfe es que los usuarios asuman un papel más activo. El principal
atractivo de las redes inteligentes es un “empoderamiento” de los consumidores por la
posibilidad de generar energía distribuida para responder a la demanda. Todavía, antes de que
las empresas eléctricas sigan ganando más, deben prestar atención a si las preferencias de los
consumidores cambian, y pasan a tener un mayor respeto e interés por el medio ambiente, esto
unido a un control del uso que hacen de la energía en realidad se materializaría en un cambio
de la demanda. Las empresas eléctricas están buscando respuestas del mercado sobre la
madurez de nuevos sectores como por ejemplo los servicios energéticos. Las dudas han ido
creciendo sobre si un cambio solo en las preferencias de los clientes podrá ser suficiente para
que este nuevo sea escenario sea exitoso. Parece que solo cuando los gobiernos crean incentivos
para motivar a los consumidores a tener un papel más activo, estos responden con un
compromiso más fuerte con el mercado eléctrico. Por lo tanto, el apoyo de los diferentes
gobiernos es otra condición fundamental para que las empresas se comprometan con un
modelo de negocio sostenible, y no solo con el apoyo a las Smart Grids, sino también con un
mayor intercambio de energía. Si la política de los gobiernos para la puesta en marcha de
infraestructuras de medición avanzadas ayuda a cubrir los costes de la inversión inicial, por
ejemplo, políticas para el estímulo a la energía “verde” y la adquisición de vehículos eléctricos;
y parezca ser tan importante como influir en la respuesta de los usuarios ante estas nuevas
propuestas, las compañías estarán a la espera de las decisiones políticas que se tomen al
respecto. Por lo tanto la adopción de este nuevo modelo de negocio depende de si el
compromiso de los clientes y el apoyo de los gobiernos crea las condiciones necesarias para que
exista una demanda que se adapte a las nuevas propuestas que generan el uso de las redes
inteligentes.
A la inversa, los modelos de negocio innovadores también confían en las condiciones de
suministro. Es decir, ¿tendrán las compañías eléctricas los recursos y capacidades para mantener
esta entrega de valor a sus clientes manteniendo una posición central en el mercado? En
términos de la estructura de organización, el grado de integración vertical y el tipo de capacidad
de generación que posean las eléctricas afectará a su posición en las Smart Grids. Aquellas
compañías que tengan una mayor integración aguas arriba son las que están en una posición
más ventajosa, porque esto ayuda a dirigir las partes de transmisión y distribución de la
organización. Otros actores importantes son aquellas compañías que poseen centrales de
combustibles fósiles, porque podrían ser una barrera para el paso de las centrales centralizadas
a las pequeñas fuentes productoras. Por lo tanto, aquellas compañías que no tienen entre sus
actividades la de generación son más flexibles y tienen una mayor facilidad para seguir estas
nuevas vías y experimentar con nuevas formas de negocio. Además, innovar en el modelo de
negocio dependerá de como las eléctricas sean capaces de dirigir estos cambios a la cadena de
14. SMART GRIDS 14
valor. Es decir, ¿son capaces de cooperar de una manera exitosa con otras compañías para ganar
tener acceso a activos complementarios necesarios para cambiar su modelo de negocio? Las
redes inteligentes tendrían la capacidad de cambiar esta cadena de valor del sector eléctrico, ya
que podrían suponer la llegada de nuevos jugadores al tablero de juego, por lo tanto la pregunta
es si las compañías ya establecidas son capaces de mantener su posición dominante. La
percepción de riesgo respecto a la entrada de nuevos competidores que se coloquen en el parte
central del sector eléctrico puede llevar a que las eléctricas existentes aúnen esfuerzos para
encontrar nuevas formas de obtener ingresos.
3. Smart Grids en España
En nuestro país se han puesto en marcha varios proyectos similares a las Smart Grids, los
contadores inteligentes están ampliamente extendidos por todo el territorio (todos serán
inteligentes en (año)) y se va a implantar una tarificación horaria, sin embargo, las múltiples
restricciones legales existentes dificultan la instalación de pequeños equipos de generación que
potencien el uso de la generación distribuida.
Uno de los proyectos más ambiciosos de Smart Grids que se está desarrollando es la
creación de una red inteligente en el Corredor del Henares y parte de la provincia de
Guadalajara. Este proyecto está liderado por Gas Natural-Fenosa e Iberdrola, y tiene como
objetivos:
Diseñar y desarrollar una plataforma de red inteligente que permita el control y
automatización de la red de distribución.
Desarrollar e instalar concentradores de la medida en los Centros de Transformación
para conseguir una gestión energética de la red, lo que permitirá reducir las pérdidas y
mejorar los desequilibrios.
Fomentar la incorporación de generación distribuida en el sistema. Para ello, se prevé
la creación de centros de control que permitan optimizar y supervisar la producción
eléctrica de los usuarios. También se instalarán los dispositivos necesarios en dos líneas
de media tensión que permitan controlar el flujo de potencia y la tensión de la misma.
Desarrollo de un sistema de monitorización eficiente del consumo energético de los
usuarios, mediante el desarrollo e instalación de dispositivos de control y gestión de
dicho consumo (contadores inteligentes) en algunas viviendas. Este sistema permitirá
optimizar el consumo eléctrico en su conjunto (generación, distribución y consumo)
mediante la implementación de la Gestión Inteligente de la Demanda, permitiendo,
además, un importante ahorro energético.
Implementar una serie de puntos de recarga de vehículos eléctricos, con el fin de
fomentar su uso.
Otro proyecto de Smart Grid que ya se encuentra en desarrollo está en la ciudad de
Castellón. Este proyecto denominado “Star” conlleva una inversión de 22 millones de euros y al
igual que en el caso del que se va a ejecutar en el Corredor del Henares, los objetivos son muy
similares, aunque en este caso es lógicamente a una escala menor. Se tiene previsto que entre
en funcionamiento en su totalidad en el año 2018
15. SMART GRIDS 15
4. Opinión y reflexión personal
La posible entrada en escena de las Smart Grids puede suponer dentro de unos años un
cambio importante en el sector eléctrico, ya que puede suponer una revolución en la concepción
que tenemos actualmente de la generación, transporte y distribución de la misma. Sin embargo,
y a diferencia de lo que expone el artículo, las tecnologías que se pueden utilizar para la
generación distribuida (energía fotovoltaica, pequeñas instalaciones eólicas, cogeneración, etc.)
creo que por el momento no están lo suficientemente desarrolladas como para suponer un
vuelvo total del sistema, pasando de una generación centralizada a la utilización de estas
minicentrales, ya que la industria y los grandes edificios públicos y privados (hospitales, colegios,
oficinas, etc.) demandan unas importantes cantidades de electricidad que no podrán ser
satisfechas únicamente (ni tan siquiera en su mayoría) por este tipo de fuentes, continuando
por tanto la necesidad de tener una red de transporte y grandes grupos generadores. Pero este
tipo de iniciativas pueden ayudar a reducir sensiblemente las emisiones de gases nocivos para
el medio ambiente, ya que aunque actualmente no tienen la capacidad de ser fuentes de energía
muy importantes, si que pueden reducir la dependencia de las centrales de combustibles fósiles.
En España con la legislación actual es muy complicado que se desarrolle la generación
distribuida, ya que la obligación de satisfacer una serie de tasas y trámites burocráticos hace que
están tecnologías hayan pasado a ser inviables económicamente.
La posible entrada en escena de nuevas empresas, tales como pueden ser Google o Apple,
puede dar un vuelco total al sector, ya que algunas empresas eléctricas podrían verse
desplazadas por estos nuevos actores, sin embargo, bajo mi punto de vista, la presencia de
empresas tecnológicas no será tan intensa como refleja el artículo, limitándose en muchos casos
a la creación de pequeñas redes, como algunas de las que ya disponen en la actualidad y con las
que abastecen algunos de sus centros.
Las redes inteligentes pueden tener un desarrollo complicado en las zonas urbanas,
especialmente si estas presentan una elevada densidad, ya que esto dificulta enormemente el
funcionamiento de equipos fotovoltaicos y eólicos, además de tener la necesidad de abastecer
a un gran número de personas en un espacio muy reducido, por lo que para estos casos, la
generación distribuida solamente puede ser una alternativa para reducir ligeramente el peso de
la generación centralizada. Pero, en las zonas rurales bajo mi punto de vista esto puede ser de
una gran utilidad, ya que al existir en muchos casos multitud de espacios donde se pueden
colocar los equipos de generación, y además no existir una gran demanda de energía las Smart
Grids pueden tener un éxito importante, desplazando en estas zonas de una manera muy
importante a la generación centralizada. En estas zonas además, pueden tener su utilidad para
el riego de cultivos, ya que este se produce principalmente en los meses estivales, que son
aquellos que coinciden con los de mayor número de horas de sol, y por tanto con los que mayor
energía fotovoltaica se puede producir.
Como ya dijimos anteriormente, en mi caso no veo posible que estas redes supongan una
reducción de la dependencia de la energía que se produce en las grandes centrales, ya que el
sector industrial demanda cantidades de energía enormes, además de necesitar mucha
regularidad en el suministro, aspecto en el que la generación distribuida puede dar problemas.
16. SMART GRIDS 16
Otro nuevo actor que no se ha tenido en cuenta en el artículo es la pila doméstica que ha
desarrollado el fabricante de automóviles eléctricos Tesla. Si este dispositivo llegara a alcanzar
un precio de venta más reducido (el actual no es demasiado elevado 3500 $), puede que las
Smart Grids quedaran incluso obsoletas en el caso de viviendas unifamiliares, ya que tiene
capacidad para almacenar una cantidad de energía de 7 a 10 kWh, lo cuál sería suficiente para
abastecer una vivienda durante 1 día. También se podría recargar durante la noche utilizando la
red convencional, ya que durante estas horas la electricidad es considerablemente más barata,
y además se reduciría el consumo de electricidad en las horas punta, reduciéndose así el número
de centrales de punta.
Otro aspecto que yo no comparto con el artículo es el paso de la venta de electricidad a la
venta de servicios. Veo muy complicado que pequeños consumidores decidan invertir dinero en
la adquisición de servicios energéticos, ya que su consumo no serviría para reducir su consumo
y obtener por tanto un beneficio de esos servicios. Es posible que las empresas si adquirieran
esos servicios, porque probablemente sea rentable para ellas, pero hay que tener en cuenta que
en la actualidad ya existen varias empresas que los prestan y por tanto sería complicado entrar
en ese mercado.
Otro aspecto a mi modo de ver negativo de la implantación de Smart Grids, es la posibilidad
de que las compañías vendan información sobre las horas de consumo de electricidad y en que
emplean esa electricidad los usuarios. Esto puede suponer una grave invasión a la privacidad de
la población, ya que esa información podría ser usada con fines ilícitos.
Un nuevo nicho de mercado que podría crearse con la implantación de las Smart Grids es el
de la instalación y mantenimiento de las pequeñas instalaciones de generación de energía, ya
que lo más probable es que los consumidores no tuvieran los conocimientos necesarios para
llevar a cabo estas dos tareas.
La instalación de contadores inteligentes que permitan la lectura telemática de energía es
una práctica ya extendida en múltiples países, entre ellos España, por lo en nuestro caso no
supondría una innovación. Estos dispositivos suponen para las compañías un ahorro importante
de dinero, ya que no es necesario emplear trabajadores que vayan leyendo los diferentes
contadores. Además, permiten que la electricidad se facture por horas, lo cual puede ser de
utilidad para que ahorren dinero los consumidores tratando de utilizar energía durante las horas
más económicas y ahorrando energía en las horas punta.
La implicación de los consumidores (que también serían productores) en esta nueva
situación que se produciría con la implantación de Smart Grids sería vital. Esto puede suponer
una dificultad importante, ya que habría que conseguir que todas y cada una de estas personas
que contaran con estas “minicentrales” tuviera las mismas en perfectas condiciones para
funcionar, con el fin de no perjudicar el desempeño de la red.
La integración vertical de las compañías también jugaría un papel fundamental (aunque en
España, esta integración no es legal, existe en la práctica), ya que dependiendo de qué tipo de
tareas realicen, las Smart Grids podrían incluso llegar a suponer la muerte de determinadas de
empresas.
Quizás lo más significativo y más crítico de estas nuevas redes es la propiedad de las mismas.
Tratándose de un sector tan crítico como el eléctrico (que no deja de ser un servicio público), mi
17. SMART GRIDS 17
opinión es que si se desarrollan deberían ser propiedad pública, con esto se evitaría el riesgo
que produciría la venta de información anteriormente mostrada y además sería más sencillo
legislar para controlar el correcto funcionamiento de la red.
Como conclusión, a pesar de la serie de inconvenientes que presentan el empleo de estas
redes, creo que serían tremendamente positivas para determinados casos como los
anteriormente propuestos, ya que servirían para reducir el nivel de emisiones de gases nocivos
para el medio ambiente, así como un ahorro en las tareas de transporte y distribución de
energía. Sin embargo, creo que a toda esta serie de tecnologías todavía les falta madurez como
para llegar a sustituir por completo a la infraestructura actual.
5. Bibliografía
[1] SHOMALI, Azadeh y PINKSE, Jonatan (2015) The consequences of Smart grids for the
business model of electricity firms.
[2] https://es.wikipedia.org/wiki/Red_el%C3%A9ctrica_inteligente
[3]
http://www.gasnaturalfenosa.es/es/conocenos/innovacion+y+futuro/lineas+de+actuacion/red
es+inteligentes/1297091854793/price.html
[4] http://www.iberdrola.es/webibd/gc/prod/en/doc/EnergiaSostenible9.pdf
