Beneficios de las redes eléctricas inteligentes para vehículos eléctricos

Las redes eléctricas inteligentes, también conocidas como smart grids, son un sistema de infraestructura digital y física que permite generar, gestionar y monitorear la electricidad proveniente de diversas fuentes para satisfacer las necesidades de energía de hogares y empresas. Estas redes utilizan tecnología de vanguardia en gestión de datos para coordinar eficientemente la oferta y la demanda de electricidad, al mismo tiempo que reducen los costos operativos y el impacto ambiental, maximizando la confiabilidad, flexibilidad y estabilidad de todo el sistema.

¿Cómo impacta la tecnología de las redes eléctricas inteligentes en la industria de la infraestructura de carga para vehículos eléctricos?

La eficiencia de la tecnología de las redes eléctricas inteligentes no se limita al proveedor de electricidad, también permite la comunicación con los consumidores. Esto les brinda la capacidad de limitar su consumo durante los períodos de menor demanda, cuando los precios son más bajos. Esta capacidad de regular el consumo brinda una gran ventaja a los propietarios de vehículos eléctricos y a las empresas que les proporcionan la infraestructura para cargar sus vehículos. Tener una forma económica de cargar sus automóviles contribuye a reducir la reticencia de algunos consumidores a optar por un vehículo eléctrico.

Además, con una red eléctrica inteligente en funcionamiento, los propietarios de vehículos eléctricos pueden encontrar rápidamente estaciones de carga, incluso en áreas rurales donde las opciones de carga son escasas. Los pagos son seguros, fáciles de realizar y rápidos, lo que hace que los vehículos eléctricos sean una opción real incluso para empresas y propietarios de viviendas en zonas rurales.

Además, los conductores de vehículos eléctricos pueden elegir qué fuentes de energía eléctrica utilizan para cargar sus vehículos. Por ejemplo, la energía eólica suele alcanzar su punto máximo en la madrugada. Las redes eléctricas inteligentes permiten a los conductores programar el sistema para cargar sus vehículos automáticamente durante ese período. Dado que la demanda de energía es menor en ese momento, también es menos costoso.

Por último, las redes eléctricas inteligentes también pueden utilizar la energía de las baterías de los vehículos eléctricos para devolverla a la red y evitar cortes de energía durante los momentos de mayor demanda, a cambio de incentivos financieros. Este avance tecnológico puede integrar diversas fuentes de energía renovable en la red, manteniendo la energía en todo el sistema.

Desafíos en la expansión de la tecnología de las redes eléctricas inteligentes

Entonces, ¿cómo convertimos esta visión en realidad? Todo depende de nuestra capacidad para superar los desafíos que obstaculizan la expansión de la tecnología de las redes eléctricas inteligentes. Estos desafíos incluyen:

Una economía global aún en recuperación

El impacto económico de la pandemia de COVID-19 ha ralentizado el camino hacia un entorno de emisiones cero para 2050, según muestra un informe de la Agencia Internacional de Energía (IEA, por sus siglas en inglés). Para lograr este objetivo, las inversiones globales en tecnología de redes eléctricas inteligentes deben aumentar al doble para 2030.

Alcanzar esta meta de financiamiento es un desafío en países con economías en desarrollo y mercados emergentes. Las estadísticas de la IEA muestran que la financiación de 2021 en países en desarrollo y mercados emergentes se mantuvo en los niveles de 2020, dejando una considerable brecha por cubrir.

Escasez y fluctuación de precios de los recursos

Aunque muchos países han introducido parques eólicos, producción de energía solar y otras formas de generación de energía de emisiones cero en la red eléctrica, aún se necesita combustibles fósiles para producir la energía eléctrica que alimenta la red. Cuando estos países reducen la producción de estos combustibles, la escasez de recursos genera fluctuaciones en los precios y la disponibilidad, según muestra un estudio de 2021 sobre sensores.

Por otro lado, los materiales utilizados en la producción de energía de emisiones cero o baja, como las baterías y otras partes de los parques eólicos y el almacenamiento de energía solar, a menudo son difíciles de obtener. Por esta razón, encontrar nuevas formas ecológicas de generar electricidad seguirá siendo un desafío para los productores de energía del entorno en su búsqueda de un entorno de emisiones cero.

Vulnerabilidad a los ciberataques

Las redes eléctricas inteligentes requieren redes de comunicación complejas, ya que transmiten, procesan, analizan y gestionan grandes cantidades de datos. Desafortunadamente, esta necesidad las hace vulnerables a los ciberataques.

Encontrar una forma de detectar y evitar estos ataques será necesario a medida que más países desarrollen redes eléctricas inteligentes para gestionar su suministro de electricidad.

Inestabilidad de la ruta

Para garantizar que una red eléctrica inteligente proporcione una fuente confiable de electricidad a los consumidores y las empresas, los proveedores de electricidad deben abordar la pérdida de paquetes, una de las principales causas de la falta de confiabilidad de la red. La pérdida de paquetes ocurre cuando las unidades de datos, llamadas paquetes, no llegan a su destino. Esto ralentiza el servicio, interrumpe la red y posiblemente provoca pérdida de conectividad.

La inestabilidad de la ruta es uno de los factores que contribuyen a la pérdida de paquetes. Por lo tanto, los científicos que desarrollan redes eléctricas inteligentes deben encontrar una solución económica e innovadora para reducir la pérdida de paquetes en la red.

Resolviendo los desafíos de la tecnología de las redes eléctricas inteligentes

Superar los obstáculos para la adopción de las redes eléctricas inteligentes es esencial para construir la infraestructura que respalda una industria robusta de carga de vehículos eléctricos. Afortunadamente, muchas soluciones a estos problemas ya están en marcha.

Más inversiones en redes eléctricas inteligentes para resolver el desafío de financiamiento

El Departamento de Energía de los Estados Unidos ha tomado medidas para fomentar una mayor adopción de la tecnología de redes eléctricas inteligentes a través de su programa de subvenciones Smart Grid Grant, invirtiendo hasta $600 millones anuales desde 2022 hasta 202Esto es solo el comienzo.

Existen otros programas locales, estatales y federales complementarios que también contribuyen a la ecuación, lo que convierte a la tecnología de redes eléctricas inteligentes en una excelente opción para los inversores.

Con una tasa de crecimiento del mercado del 8,5% anual, la tecnología de redes eléctricas inteligentes ha captado la atención de inversores privados de todo el entorno. A medida que aumenta la conciencia sobre los beneficios de invertir en tecnología de redes eléctricas inteligentes, más inversores se sumarán para aumentar su riqueza invirtiendo en esta industria de rápido crecimiento.

Dar a conocer los beneficios financieros de invertir en tecnologías de redes eléctricas inteligentes contribuirá en gran medida a cubrir la brecha de financiamiento dejada por la recesión económica inducida por la pandemia.

Alternativas a los recursos escasos

Mejorar las tecnologías de almacenamiento de energía puede reducir y posiblemente eliminar la necesidad de utilizar combustibles fósiles para alimentar las redes eléctricas inteligentes. Además, las tecnologías de vehículo a red, la transmisión virtual y otras fuentes de energía de respaldo pueden complementar las fuentes renovables de electricidad para alimentar la red.

Además, los científicos están trabajando en alternativas al cobalto y otros minerales de tierras raras que las baterías actuales necesitan para almacenar energía renovable. Estos materiales incluyen superimanes de hierro-nitruro, así como máquinas sin imanes que están en desarrollo.

Abordar la vulnerabilidad a los ciberataques

En el estudio de sensores mencionado anteriormente, los autores señalan no solo el desafío de la vulnerabilidad, sino también una solución que se está desarrollando. Los investigadores han propuesto, y probado en simulaciones, un modelo de confianza de lógica difusa que identifica nodos maliciosos en las redes de redes eléctricas inteligentes por su comportamiento inestable. En comparación con los modelos de seguridad actuales, esta solución produjo una mejora del 90% en la tasa de pérdida de paquetes, lo que la convierte en una solución prometedora.

Soluciones propuestas para la inestabilidad de la ruta

Los investigadores que han estudiado el problema de la inestabilidad de la ruta, una de las causas de la pérdida de paquetes, encontraron que ciertos estándares del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE, por sus siglas en inglés) que rigen los protocolos de transmisión de redes inalámbricas muestran resultados prometedores como solución para los problemas de pérdida de paquetes, según muestra el estudio de sensores citado anteriormente.

Estos estándares utilizan el acceso mejorado al canal de distribución (EDCA, por sus siglas en inglés) para proporcionar un servicio de alta calidad para datos críticos en cuanto al tiempo. El EDCA admite acceso diferenciado y distribuido al servicio inalámbrico, lo que permite que el sistema entregue un gran número de paquetes de datos a los servidores centrales de la red eléctrica inteligente a alta velocidad y con una transmisión confiable, según informa el estudio.

¿Qué nos depara el futuro de la tecnología de las redes eléctricas inteligentes?

La tecnología de las redes eléctricas inteligentes tiene un gran potencial para el futuro, especialmente en el sector de la infraestructura de carga de vehículos eléctricos. Su capacidad para suministrar energía bajo demanda permite a los propietarios de vehículos eléctricos cargar sus vehículos durante los períodos de menor demanda, lo que hace que la propiedad de un vehículo eléctrico sea una opción viable para personas con un presupuesto ajustado.

Con una transmisión de datos de vanguardia, los propietarios pueden encontrar estaciones de carga para vehículos eléctricos en todo el país. A medida que aumenta la adopción, también lo hará la infraestructura que respalda la carga de vehículos eléctricos, desde la construcción hasta el equipamiento y las instalaciones de las estaciones de carga, como tiendas, restaurantes y baños.

Para aprovechar al máximo el potencial de la tecnología de las redes eléctricas inteligentes para la industria de la infraestructura de carga de vehículos eléctricos, es útil familiarizarse con toda la información más reciente. En un evento de EV Charging Summit, puedes absorber la sabiduría de los principales expertos de la industria de vehículos eléctricos.

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