Durante más de un siglo, las empresas de servicios públicos han logrado maravillas de la ingeniería que han llevado energía a miles de millones de personas en todo el mundo. Sin sus enormes y complejas empresas, nunca podríamos estar donde estamos hoy. Sin embargo, las empresas de servicios públicos modernas están bajo una presión creciente para reducir las emisiones de carbono y hacer la transición a fuentes de energía renovable. Así que, por primera vez en su larga historia, las empresas de servicios públicos no son las únicas proveedoras de energía, ya que los recursos energéticos distribuidos (DER) propiedad de terceros y los prosumidores también están generando energía para la red. La reducción de costos de los equipos solares fotovoltaicos (FV) y otros activos de energía renovable, junto con los incentivos gubernamentales, están impulsando el crecimiento de los DER en el sector energético.

Quienes lideran el camino hacia estos nuevos modelos operativos son los prosumidores, también conocidos como “consumidores activos”. En general, los prosumidores exigen más de sus proveedores de servicios públicos, incluyendo mayor control sobre los servicios bajo demanda, una mejor autosuficiencia y transparencia en sus propios términos. Si bien al principio los propietarios de activos DER pueden parecer competidores en el mercado energético, los líderes más innovadores y audaces de la industria de servicios públicos no solo aceptan que estos cambios se avecinan, sino que ya están aprovechando nuevas oportunidades de crecimiento y diversificación industrial.

¿Qué es DER y cómo está cambiando las tendencias en la industria de los servicios públicos?

Los recursos energéticos distribuidos incluyen cualquier activo utilizado para generar, almacenar o distribuir energía que exista fuera de la red eléctrica central administrada por las empresas de servicios públicos. Estos pueden incluir activos como celdas fotovoltaicas para energía solar, turbinas eólicas y sistemas de baterías locales, como los de los vehículos eléctricos (VE). Típicamente, los activos DER tienen una capacidad menor a 10 MW, están ubicados en o cerca del consumidor y existen “detrás del medidor”, lo que significa que se encuentran en el lado del consumidor de los sistemas de medición de la red eléctrica.

Estos recursos contrastan con los activos tradicionales propiedad de las empresas de servicios públicos, incluyendo las plantas de energía centralizadas ubicadas de forma remota y las líneas de transmisión de alta tensión necesarias para la distribución eléctrica a gran escala. Sin embargo, la capacidad de los propietarios de activos DER para aportar mayor resiliencia y flexibilidad a la red eléctrica mediante el uso de tecnologías modernas los convierte en un componente valioso en el mercado. Por ejemplo, los DERs de almacenamiento de energía como los bancos de baterías y los vehículos eléctricos conectados pueden ser utilizados para ayudar a las empresas de servicios públicos en caso de un apagón, ayudando a arrancar los generadores más grandes de las empresas de servicios públicos para que puedan restablecer la energía a toda la red más fácilmente. Entre las presiones sociales y políticas por un futuro más eficiente en el uso de la energía y las expectativas de una red eléctrica más estable, los DER tienen el potencial de optimizar y aportar mayor valor a las redes eléctricas existentes.

¿Qué son los prosumidores y cómo trabajan con las empresas de servicios públicos?

“Prosumer” es una palabra compuesta que combina “productor” y “consumidor.” Los prosumidores de energía típicamente permanecen conectados a la red central. Sin embargo, también son capaces de producir e incluso almacenar energía, normalmente con paneles solares fotovoltaicos y baterías de vehículos eléctricos. Dependiendo de la cantidad de energía generada, esta energía puede usarse para compensar las facturas mensuales o venderse como excedente a las empresas de servicios públicos u otros servicios de distribución de energía. Este modelo puede aplicarse tanto a prosumidores residenciales como comerciales, con un número creciente de empresas conectando sus paneles solares y flotas de vehículos eléctricos a la red.

Los prosumidores suelen clasificarse en tres categorías:

1. Quienes optimizan las tasas de autoconsumo sin una conexión directa a la red eléctrica
2. Quienes optimizan el autoconsumo mientras permanecen conectados a la red
3. Quienes prestan servicios de flexibilidad a nivel de sistemas (plantas de energía virtuales)

Según las tasas de crecimiento actuales, los activos DER que están conectados a la red eléctrica principal (categorías dos y tres mencionadas anteriormente) son actores principales, mientras que los prosumidores aislados están aumentando en número pero actualmente son menos significativos para el modelo energético general.

Se espera que los DER en los EE. UU. generen 387 GW de energía para el año 2050. De estos DER, la energía solar a pequeña escala es una de las formas más comunes para los prosumidores, quienes actualmente son responsables de casi un tercio de toda la energía solar producida en los Estados Unidos. Para los prosumidores, la mayoría de los sistemas fotovoltaicos modernos generalmente se establecen como una conexión bidireccional hacia y desde la red existente, lo que les permite tanto consumir energía de la red cuando sea necesario como suministrarla a la red cuando sea posible.

Otro modelo para los prosumidores incluye microredes y prosumidores que almacenan energía, quienes pueden encajar en diferentes categorías dependiendo de su configuración específica. Un campus universitario, por ejemplo, podría establecer una microrred donde suministre y provea todas sus necesidades de energía de manera independiente al resto de la red eléctrica principal. Además, las microrredes generalmente pueden conectarse o desconectarse de la red eléctrica principal según sea necesario, ofreciendo la flexibilidad de consumir de la red principal o funcionar como una planta de energía virtual, dependiendo de las capacidades y necesidades.

¿Cómo funcionan los modelos energéticos detrás del medidor, de microrredes y de recursos energéticos distribuidos (DER)?

DER abarca más que solo la producción de energía renovable o los prosumidores; se refiere a cualquier tipo de generación y almacenamiento de energía detrás del medidor o fuera de la red. Un modelo familiar es el de un generador diésel de respaldo o una serie de celdas de baterías de respaldo para el almacenamiento de energía. Estos son ejemplos tradicionales de DER, pero con tecnología más avanzada, nuevos sistemas están evolucionando constantemente.

Con el crecimiento del mercado de vehículos eléctricos, por ejemplo, se proyecta que las empresas de autos eléctricos pronto se convertirán en estaciones de energía virtuales y sistemas de almacenamiento de energía. El crecimiento de la inteligencia artificial (IA) ha hecho que esto sea más factible, ya que la carga y descarga inteligente puede utilizarse para cargar en horarios de baja demanda. Esto le da a la red más flexibilidad y estabilidad en términos de almacenamiento de energía, y este tipo de inteligencia artificial también facilita menores costos de carga para las personas propietarias de vehículos eléctricos cuando se combina con tarifas variables en su factura de electricidad al cargar en horas de menor demanda.

Este aumento en la adopción de sistemas de IA también abre espacio para nuevas empresas emergentes de energía que buscan captar una parte del mercado. Nuevas startups competitivas y grandes empresas de servicios públicos por igual están aprovechando las tecnologías de IA para atender mejor las necesidades de las personas usuarias. La inteligencia artificial se está utilizando para predecir los requerimientos de carga y las capacidades de generación, así como para la optimización de la red y la planificación de la misma, todo lo cual puede prevenir cortes, ahorrar dinero y mejorar la eficiencia operativa.

La era del prosumidor: Desafíos y beneficios

El prosumismo y los modelos de negocio “inteligentes” basados en datos están impulsando cambios que responden mejor a las demandas de las personas consumidoras de economizar, mostrar mayor transparencia corporativa y minimizar las huellas ambientales. Si bien estos nuevos modelos definitivamente presentan algunos desafíos, también ofrecen una oportunidad para que las empresas de servicios públicos existentes se integren con esta nueva generación de clientes y así brinden beneficios mutuos a través de una gama más diversa de productos y servicios.

• El hardware DER, la instalación y el mantenimiento están volviéndose cada vez más económicos y eficientes con el tiempo, especialmente para los sistemas fotovoltaicos (PV). El precio de los sistemas fotovoltaicos ha caído en más del 70% en la última década, lo que ayuda a explicar el crecimiento exponencial de este tipo de sistemas. De hecho, con una tasa de crecimiento anual promedio de instalaciones en los Estados Unidos del 42% cada año durante la última década, no es sorprendente que la energía solar represente la mayor parte de la nueva capacidad de generación eléctrica para 2021. Y, por supuesto, el mejor rendimiento y la disminución de los costos de las tecnologías fotovoltaicas benefician tanto al pequeño prosumidor como al comprador de equipos a nivel de servicios públicos por igual.
• Las empresas de servicios públicos también pueden apoyar a los prosumidores de manera más directa al atender sus amplias necesidades de equipos y tecnología, integrando verticalmente servicios como soporte técnico y servicios educativos para los clientes. Esto se puede realizar en forma de mantenimiento e instalación con descuento por volumen de equipos fotovoltaicos, paneles solares y baterías.
• Finalmente, cambiar a fuentes de energía alternativas y activos DER también tiene el potencial de reducir la dependencia y el riesgo político y financiero asociados con el uso de recursos finitos y geoespecíficos como el carbón y el petróleo. Esto es particularmente evidente a la luz de la reducción en el costo de producir energía renovable.

En otras palabras, puede parecer que los prosumidores y los DER representan una amenaza al tomar una parte del mercado energético de los principales proveedores de servicios públicos. Pero en realidad, el consumo de energía mundial solo va a seguir creciendo, junto con las demandas de los clientes por transparencia y sostenibilidad. Al aprovechar estas tendencias y aplicar sus formidables redes de clientes, amplios recursos y décadas de experiencia, los proveedores de servicios públicos pueden aprovechar y monetizar los DER para mejorar su eficiencia operativa y servir mejor a sus clientes.

Las soluciones inteligentes y basadas en datos para servicios públicos benefician tanto a los prosumidores como a las empresas de servicios públicos

Para manejar la creciente cantidad de DER que se están integrando a la red eléctrica sin verse sobrepasadas, las empresas de servicios públicos necesitan depender más de infraestructuras inteligentes de servicios públicos. Estas soluciones impulsadas por IA pueden mejorar la recolección y gestión de datos para informar a los operadores sobre riesgos, ineficiencias y oportunidades para optimizar sistemas y redes. Estos pueden ser dirigidos de manera predictiva para aumentar el beneficio general que los prosumidores aportan a la red eléctrica, así como el valor que reciben como contribuyentes.

Y aunque están surgiendo nuevas oportunidades para que las empresas del sector energético interactúen con sus redes de consumidores, la baja satisfacción de los clientes con las compañías eléctricas tanto en Europa como en Norteamérica sigue siendo un problema. Con más actores y empresas emergentes de distribución de energía en el mercado, las expectativas tanto de los consumidores como de los prosumidores están en aumento. Los proveedores mejor posicionados para tener éxito serán aquellos que encuentren formas de agregar un apoyo significativo y valor a este mercado competitivo y cada vez más complejo.

Mediante el uso de soluciones inteligentes de servicios públicos impulsadas por IA, los proveedores pueden gestionar, analizar y aprovechar los datos en todas sus redes de consumidores. Esto puede permitir que las empresas de servicios públicos del futuro personalicen las experiencias de los clientes y los planes de ahorro de energía, así como desarrollen perspectivas predictivas sobre cuándo y dónde las personas querrán actualizar o aumentar sus activos y equipos DER y prosumidores.

Fuentes de energía alternativa y modelos de negocio del sector de servicios públicos

El aumento de la presión social, la complejidad política y los desastres climáticos están impulsando la transición hacia la descarbonización. Y el deseo de fuentes de energía más eficientes y rentables está motivando a una nueva generación de consumidores más comprometidos.

Para innovadores y líderes de opinión en el sector de generación y distribución de energía, el futuro de su industria depende en gran medida de la provisión de una satisfacción superior para las personas usuarias. Esto significa remodelar la infraestructura y los servicios en torno a los clientes del futuro—específicamente, los prosumidores. Si se gestiona estratégicamente, esto puede llevar a una situación en la que tanto el sector de servicios públicos como los prosumidores salgan beneficiados. Para dar vida a soluciones que satisfagan a los prosumidores se requiere la capacidad de recopilar y comprender una amplia variedad de conjuntos de datos dispares y complejos. Y no solo para recopilar estos datos y analizarlos de forma aislada, sino para darles vida con sistemas inteligentes, utilizando IA y herramientas de aprendizaje automático para que cuenten historias accionables, hagan recomendaciones perspicaces y ayuden a tomar decisiones rápidas e inteligentes en tiempo real.