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La red eléctrica de Estados Unidos fue diseñada para una economía del siglo XX y ahora sostiene una economía digital del siglo XXI. Ese desajuste se está convirtiendo en un riesgo económico real a medida que la electrificación, los centros de datos y la carga industrial elevan la demanda.

Por Everardo Camacho, Chief Technology Officer, Delta Energy & Communications. Cuando Bad Bunny subió al escenario durante el espectáculo de medio tiempo del Super Bowl, las imágenes fueron imposibles de ignorar: bailarines suspendidos de postes eléctricos estilizados recordaron la fragilidad de la infraestructura que alimenta nuestra vida diaria.

En este panorama digital moderno y en constante cambio, garantizar la plena fiabilidad y resiliencia de la red eléctrica inteligente se ha convertido en un desafío creciente. ¿Cómo asegurarnos de que el sistema pueda “recuperarse” y volver a funcionar eficazmente tras una interrupción? La expansión del Internet de las Cosas (IoT) ha introducido una amplia variedad de dispositivos y productos inteligentes que aumentan la conectividad. Sin embargo, combinada con infraestructuras obsoletas, esta situación ha incrementado la vulnerabilidad de la red frente a apagones y ataques maliciosos.

Hemos visto este reto de resiliencia manifestarse recientemente tras el huracán Harvey en Houston, el huracán María en Puerto Rico e incluso después de la supertormenta Sandy en 2012, donde millones de personas estuvieron sin electricidad durante días. En el caso de Puerto Rico, más de 450.000 residentes seguían sin electricidad cuatro meses después del impacto de la tormenta. Este tipo de apagones tiene un precio muy alto: un estudio del Departamento de Energía de EE. UU. de 2013 reveló que los cortes de energía provocados por fenómenos meteorológicos extremos generaron un coste promedio de entre 18 y 33 mil millones de dólares para toda la economía entre 2003 y 2012. A esto se suma la creciente preocupación por la ciberseguridad de la red —con el Departamento de Energía de EE. UU. advirtiendo que el sistema eléctrico “enfrenta un peligro inminente” de ciberataques—, por lo que no sorprende que la resiliencia de la red deba ser una prioridad máxima para las empresas de servicios públicos.

Para aprovechar al máximo las capacidades de la red inteligente, es necesario invertir en infraestructuras más resilientes y en soluciones tecnológicas que fortalezcan la red frente a eventos imprevistos, desde condiciones meteorológicas hasta incidentes de seguridad. Una pieza clave consiste en considerar soluciones tecnológicas innovadoras capaces de evaluar el rendimiento en tiempo real y proporcionar la información necesaria para actuar de forma proactiva, eficiente y eficaz en caso de un problema.

Por ejemplo, nuestra Delta Smart Grid Network (DSGN™) aporta capacidad de datos en tiempo real e integración activa de dispositivos IoT allí donde haya electricidad. La red puede ofrecer a las compañías eléctricas datos procesables y visibilidad de sus sistemas, así como de su funcionamiento, mediante el uso de nuestra plataforma de análisis en la nube.

Esta infraestructura permitirá a las empresas de energía identificar problemas con mayor facilidad para actuar de inmediato, ya provengan de desastres naturales, ciberataques u otros incidentes. Por ejemplo, si se informa de un corte, la compañía podrá localizar rápidamente el origen del problema, lo que normalmente supone un proceso manual que consume mucho tiempo. Gracias a esta mayor visibilidad, las compañías eléctricas se ven fortalecidas y, en consecuencia, mejora la resiliencia de la red.

Otra vía para aumentar la resiliencia de la red consiste en considerar las energías distribuidas, el almacenamiento de energía y las microredes. Un ejemplo de ello ocurrió durante el huracán Harvey, cuando más de una docena de tiendas H-E-B en Houston pudieron mantener encendidas sus luces y continuar prestando servicio a sus comunidades gracias a tener microredes alimentadas por gas natural.

La amenaza de un pulso electromagnético (EMP) no suele estar en la mente de la mayoría, pero es crítica para la protección y supervivencia a largo plazo de la red eléctrica moderna. Entonces, ¿qué es un EMP? Un EMP es “una ráfaga intensa de energía electromagnética causada por una aceleración abrupta y rápida de partículas cargadas, generalmente electrones.”[1] Las causas de un EMP pueden ser naturales (por ejemplo, una supertormenta solar) o un acto de guerra (por ejemplo, un evento nuclear o una bomba de hidrógeno). En cualquiera de los dos casos, el potencial de un EMP para dejar fuera de servicio la red eléctrica en un área geográfica extensa es enorme—y potencialmente catastrófico.

La amenaza para la red eléctrica es real. Las supertormentas solares ocurren cada 100-150 años y es solo cuestión de tiempo antes de que una impacte nuevamente la Tierra. Por otro lado, la amenaza de un EMP nuclear está en consonancia con nuestra sociedad frágil, donde dependemos de la electricidad para absolutamente todo. Naciones rebeldes podrían utilizar un ataque EMP para colapsar la infraestructura doméstica. Un ataque de este tipo afectaría negativamente a infraestructuras críticas (comunicaciones, banca, transporte, alimentos, agua, etc.); nuestros más de 100 reactores no podrían mantenerse refrigerados; el suministro de agua se detendría de inmediato; y la provisión de alimentos sería insuficiente. En esencia, un evento EMP, ya sea natural o como acto de guerra, provocaría un apagón de la red eléctrica norteamericana durante un año, periodo en el cual hasta el 90 % de la población podría morir de hambre y enfermedades.

Proteger la red eléctrica de Norteamérica contra las consecuencias más devastadoras de una interrupción o ataque EMP es relativamente sencillo y requeriría, en su forma más básica, una cantidad mínima de recursos. Según Anthony Furey, “tan solo 8 centavos por mes (menos de 1 dólar por año) cobrados a cada consumidor residencial de electricidad durante un período de cinco años podrían ser suficientes para proporcionar las salvaguardias nacionales básicas para nuestra red eléctrica.”[2] Estas protecciones incluyen sustituir cables de cobre por fibra óptica[3] e instalar elementos como jaulas de Faraday, pararrayos, dispositivos de bloqueo e interceptores espaciales.

Por supuesto, la decisión de reforzar toda la red eléctrica contra la amenaza de un EMP es compleja e involucra múltiples niveles de apoyo. Mientras tanto, estamos evaluando las medidas adecuadas para garantizar que la Delta Smart Grid Network™ esté lo más preparada posible ante cualquier evento EMP.

La frase «big data» existe desde hace tiempo, pero el concepto sigue evolucionando. Al principio, el big data significaba recopilar y analizar grandes conjuntos de datos que son demasiado complejos para ser tratados con el software tradicional de procesamiento de datos, centrándose en el volumen, la variedad y la velocidad de los datos. Ahora, incluimos la veracidad y el valor de los datos, y el énfasis se ha desplazado para priorizar el valor. En el panorama actual, en el que el big data se refiere al análisis predictivo, al análisis del comportamiento de los usuarios o a otros métodos analíticos avanzados, el tamaño del conjunto de datos ya no es la característica definitoria, sino que es el valor lo más importante. Después de todo, ¿de qué sirve tener todos estos datos si no se puede hacer nada con los resultados?

Desde la perspectiva de una ciudad inteligente, los datos que ofrece la infraestructura de medición avanzada instalada por la compañía eléctrica pueden aumentar la eficiencia operativa, mejorar la supervisión y la gestión de la red y mejorar la experiencia del cliente. Si la solución de red inteligente también ofrece una infraestructura de comunicaciones completa, como nuestra Delta Smart Grid Network™ (DSGN™), se pueden capturar más datos mediante los dispositivos del Internet de las Cosas (IoT) conectados a la red (consulte la publicación del blog de abril para obtener más información sobre el IoT).

Además, para extraer más valor, los avances en big data se están incorporando a la inteligencia artificial (IA) y al aprendizaje automático. Aunque son similares, ambos son diferentes:

• La IA es la creación de máquinas que aprenden de su entorno y pueden resolver problemas basándose en ello, y
• el aprendizaje automático es un subconjunto de la IA en el que la máquina puede utilizar lo aprendido para mejorar por sí misma sin ser programada explícitamente para ello.

Mediante un sólido análisis de datos, la inteligencia artificial y el aprendizaje automático, el valor del big data es exponencial. Y aunque el volumen, la variedad, la velocidad y la veracidad siguen siendo componentes clave del big data, el valor es la característica más crucial.

El racionamiento eléctrico ha sido una de las principales preocupaciones para muchos de nosotros aquí en Sudáfrica, pero es posible que muchas personas en el mundo no se den cuenta del impacto que puede tener en la vida diaria. Así que aquí les doy una idea de cómo es la vida con el racionamiento eléctrico.

Primero, es importante entender qué es el racionamiento eléctrico. Es una acción para reducir la carga sobre algo, en este caso me refiero específicamente a reducir la demanda de un suministro eléctrico para evitar una carga excesiva en la planta generadora. Generalmente reservado como una solución de último recurso, el acto de racionamiento eléctrico puede ayudar a prevenir un apagón generalizado del sistema y permite a los usuarios afectados por el corte planificar en consecuencia, en lugar de ser sorprendidos por un apagón en un momento desconocido y por una duración desconocida. La «acción» aquí es cuando la compañía eléctrica corta a propósito el suministro a una parte de la red eléctrica para permitir que las otras partes permanezcan estables.

Así es como funciona en mi vida:

• Cuando se requiere un racionamiento eléctrico, normalmente recibo un horario con una semana de antelación. Ese horario proporcionará información similar a la siguiente:
  • Lunes: de 08:00 a 10:00 y de nuevo de 23:00 a 01:00 (mar.)
  • Martes: de 12:00 a 14:00 y de nuevo de 19:00 a 21:00
  • Miércoles: ninguno
  • Jueves: de 02:00 a 06:00
  • Viernes: ninguno
  • Sábado: de 09:00 a 11:00 y de nuevo de 16:00 a 18:00
  • Domingo: de 19:00 a 23:00
• Esto significa que necesito planificar mis días para adaptarme a los momentos en que no tendré electricidad en casa. Algunas de las tácticas que utilizo para lograrlo incluyen las siguientes:
  • Asegurarme de que mi teléfono móvil y mi ordenador portátil estén completamente cargados antes de un corte programado.
  • Minimizar el número de veces que abro la nevera y el congelador para asegurar que no se eche a perder la comida.
  • Hacer arreglos para estar en casa de un amigo o familiar fuera de la zona de corte.
  • Programar las citas de trabajo y las llamadas telefónicas fuera del horario de corte.
  • Tener a mano velas, una linterna y/o un farol (y una provisión suficiente de pilas si es necesario) para cuando el corte de luz ocurra por la noche.

Aunque muchos ven el racionamiento eléctrico como un enorme inconveniente, debo admitir que lo prefiero a la alternativa de un apagón a nivel nacional si la red eléctrica nacional se cae. Hasta que se puedan realizar las mejoras necesarias en la capacidad de generación, esta es la mejor solución para mantener a todos a salvo y repartir el impacto entre un amplio grupo de usuarios, en lugar de que una zona sea devuelta al siglo XVIII.

La tendencia global hacia las ciudades inteligentes sigue en ascenso. Los beneficios de incorporar el Internet de las Cosas (IoT) en la infraestructura urbana son ampliamente reconocidos. Sin embargo, el mejor camino para convertir una ciudad en una ciudad inteligente puede variar. Los proveedores de soluciones, con diferentes estrategias, enfoques y técnicas, compiten por captar la atención de quienes toman decisiones en las ciudades. Todos coinciden en un punto: la importancia de una red a nivel urbano que respalde los dispositivos IoT que hacen que una ciudad sea más inteligente.

Solo con una red única, escalable y no limitada por el ancho de banda como columna vertebral, una ciudad inteligente podrá alcanzar realmente su máximo potencial. La posibilidad de utilizar distintos tipos de sensores electrónicos para recopilar datos que luego permitan gestionar de manera eficiente los activos y recursos es fundamental. Con una red única, como la Delta Smart Grid Network, esto es posible.

La solución de Delta se inspira en la misma estrategia que los teléfonos inteligentes actuales, que de manera innovadora unieron múltiples productos con un propósito específico en un solo dispositivo altamente capaz: converge la infraestructura de red inteligente, el Wi-Fi en malla y los dispositivos digitales orientados al consumidor en una solución de red urbana única, estandarizada y centralizada.

Esta red resultante se convierte en la infraestructura de comunicaciones mediante la cual todos los dispositivos IoT de la ciudad inteligente pueden conectarse, abriendo así la puerta a una solución urbana eficiente y efectiva.