Con la mirada del público votante puesta en el premio de cero emisiones netas para 2050, la colosal tarea de descarbonización se cierne sobre las mentes de los responsables de políticas, especialmente cuando se trata del suministro de electricidad a hogares y empresas.
En 2019, el Consejo Mundial de Edificios Verdes (World Green Building Council) estimó que el 28% de las emisiones globales de CO2 provienen de las operaciones de edificios, como la iluminación, la calefacción y la refrigeración, y además de las preocupaciones climáticas, el sector energético está recibiendo atención creciente por las preocupaciones de seguridad energética y la inflación desenfrenada.
¿Podría una transición a energías limpias ayudarnos en nuestra lucha contra múltiples crisis?
Alguien que sabe todo sobre transiciones en el mercado energético es David Healey, Director de Smart Grid Solutions Limited, y profesor en práctica en el innovador proyecto Smart Energy Network Solutions (SEND) de la Universidad de Keele.
"Soy bastante viejo", dice Healey.
"Esto significa que he pasado por tres fases principales de transición de la industria energética. Inicialmente, fue la privatización y cómo estas nuevas empresas de servicios públicos privatizadas podían aprovechar los activos de telecomunicaciones en el recién liberalizado mercado de las telecomunicaciones.
"Luego, pasamos a la era de Internet y a cómo se pueden lograr eficiencias operativas y más oportunidades de generación de ingresos al explotar la nueva Internet.
"En los últimos 10-15 años, todo ha sido sobre la digitalización de toda la cadena de valor, y cómo más recientemente se pueden explotar la IA y el aprendizaje automático en el sector energético".
Esta última fase está alcanzando un nuevo pico en forma de sistemas energéticos locales inteligentes (SLES por sus siglas en inglés), algo en lo que Healey es experto.
Pero, ¿qué es un SLES exactamente? ¿Y cómo podrían ponerse en práctica en la nación de origen de Healey, el Reino Unido? Echemos un vistazo.
A pesar de un cambio en la fuente de combustible de carbón a una mezcla de gas, nuclear y renovables, el sistema de distribución de electricidad del Reino Unido opera actualmente con el mismo modelo básico que se diseñó hace un siglo.
En esta estructura centralizada y derrochadora, las centrales eléctricas envían electrones a hogares y negocios a través de redes principalmente "tontas" y, aunque una pequeña cantidad de Operadores de Red de Distribución (DNOs por sus siglas en inglés) pueden monitorear sus subestaciones a gran escala, en general, hay poca gestión o supervisión de las redes en su conjunto.
"No tiene capacidad para monitorear o controlar a nivel local, lo que representa alrededor del 70% de la red", dice Healey.
"Si tienen un corte de energía, tienen que confiar en la triangulación de las llamadas telefónicas que reciben para quejarse y descubrir dónde está el problema".
Las ineficiencias de este sistema 'tonto' pueden remediarse mediante la parte 'inteligente' del SLES. Un SLES utiliza la tecnología de datos a través de medidores inteligentes, dispositivos de consumo, sensores de red, generación y almacenamiento de energía distribuida, incluidos vehículos eléctricos, para igualar dinámicamente la energía disponible con la demanda. Un SLES es capaz de hacer que las redes y la generación de energía sean más eficientes al apoyar el desarrollo de la gestión dinámica de la demanda, con ensayos básicos de esto que recientemente se han llevado a cabo por la National Grid en el Reino Unido.
Hoy en día, aproximadamente el 60% de los precios de energía minorista del Reino Unido están compuestos por costos mayoristas y de red. En comparación, la producción inteligente, de bajo costo y local de energía, cerca del punto de consumo, ofrece importantes eficiencias económicas que pueden mantenerse dentro de las mismas comunidades locales. La economía subyacente de la generación y el almacenamiento renovables distribuidos en los que se basa el SLES está bien documentada. Sin embargo, no parece haber fin a la continua caída de los costos y el aumento de la productividad de estas tecnologías de energía distribuida. Este enfoque centrado en el consumidor de abajo hacia arriba también es una forma efectiva de descarbonizar la red eléctrica. La demanda de electricidad solo aumentará a medida que los automóviles con motor de combustión interna y las calderas de gas sean reemplazados por alternativas electrificadas como los vehículos eléctricos de cero emisiones y las bombas de calor. A medida que aumente la proporción de la red alimentada por energías renovables, las emisiones del transporte y la calefacción disminuirán naturalmente.
Además de esto, un análisis de costos y beneficios durante toda la vida útil de las energías renovables muestra que no solo es más fácil construir energía eólica terrestre y paneles solares, sino que una vez construidos pueden funcionar literalmente con el aire. El costo de estas fuentes de energía se reduce aún más por la proximidad a hogares y negocios, lo que significa que se pierde menos energía en el tránsito, reduciendo los precios.
Una red inteligente que está conectada a la energía eólica terrestre (que está experimentando un resurgimiento gracias al próximo cambio de política en el Reino Unido), así como a los paneles solares en los tejados e incluso a la energía residual de las baterías de los vehículos eléctricos, crearía un sistema local integrado que responde a los perfiles de demanda del consumidor a nivel de calle y es esencialmente autoejecutable y en ocasiones potencialmente 'desconectado de la red'.
Estos sistemas tienen la ventaja adicional de desvincular los precios de la electricidad del margen global del gas, lo que significa que las facturas de energía estarían protegidas de los choques del mercado global como la pandemia COVID-19 y la guerra en Ucrania.
"Si piensan en cómo los datos, las redes de datos y el análisis se han desarrollado, claman por la aplicación de esas tecnologías, y toda la industria lo reconoce", dice Healey.
"Además, por supuesto, ahora tenemos la urgencia del cambio climático ante nosotros.
"Una de las herramientas que podemos utilizar para acelerar la descarbonización del sistema energético y, más políticamente relevante para el consumidor, reducir significativamente los costos de energía es...la adopción de soluciones digitales en toda la cadena de valor energético".
Aunque la tecnología de datos, los vehículos eléctricos y los paneles solares en el techo pueden sonar como un futuro utópico lejano, SLES pronto podría llegar a un vecindario cercano a ustedes.
El gobierno británico ha estado ejecutando 16 programas en diferentes regiones para ver cómo SLES funcionaría para diferentes demografías y geografías. Pero mientras esperamos los resultados, algunas ciudades del país han tomado las riendas del asunto.
"Bristol hace un par de años inició un proceso de licitación para algo llamado 'Bristol's City Leap' y eso realmente fue un sistema energético local inteligente", dice Healey.
"Y el Consejo de la Ciudad de Coventry está en el proceso de licitación para algo muy similar ahora.
"Otros seguirán".
En el caso de Bristol, el proyecto está programado para durar 20 años y ayudaría a descarbonizar toda la ciudad por un presupuesto proyectado de más de mil millones de libras esterlinas. El ayuntamiento se ha asociado con Ameresco y Vattenfall Heat UK en el proyecto en una asociación público-privada del tipo necesario para que las autoridades locales con dificultades financieras puedan poner en marcha estos proyectos.
La perspectiva de encontrar financiamiento privado en estos casos es mixta. Por un lado, la inversión parece muy atractiva dado el menor costo de construcción y operación de fuentes de energía renovable distribuidas en comparación con las grandes plantas de combustibles fósiles. Por otro lado, la naturaleza no probada de SLES y la compleja propuesta de redes integradas y de múltiples activos en comparación con una central eléctrica o incluso una granja eólica marina pueden resultar en una comparación financiera difícil para los inversionistas.
Sin embargo, una gran atracción para los inversionistas es el potencial de valor social que se puede acumular a través de SLES en forma de emisiones reducidas. Además, la tecnología inteligente involucrada tiene el potencial de ayudar con salas de hospital virtuales y sistemas de atención domiciliaria.
"Esta capa digital de la que estoy hablando se puede explotar para mucho más que solo energía", dice Healey.
"La comunidad de inversión ahora está adoptando objetivos sobre la inversión en sostenibilidad y valor social. Esta es una de las áreas donde podrían invertir, y será casi completamente sostenible con el potencial de realizar un valor socioeconómico significativo.
"Eso podría llevarlos a la mesa".
Aunque en teoría SLES suena como una opción obvia, la naturaleza de su implementación de abajo hacia arriba significa que los grandes actores actuales están destinados a perder a menos que cambien sus formas. Los proveedores de servicios públicos y los proveedores de redes existentes, por no mencionar a las compañías petroleras, todos serán sacudidos por esta Transición Energética a menos que se ajusten rápidamente.
"Parte de esta transición es que cambien sus modelos de negocio", dice Healey.
"Eso no está sucediendo tan rápido como nos gustaría".
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