Una solución digital a una crisis energética heredada
El llamado continuo de los gobiernos para reducir el consumo de energía es una manzana de la discordia para el consumidor de energía. Pero no son solo los hogares los que se ven afectados; también son negocios. A medida que las solicitudes se convierten en gritos de ayuda en toda regla, tratar de asegurar fuentes alternativas de combustible es simplemente incursionar en soluciones a corto plazo para un problema continuo. ¿La respuesta? Descarbonización.
Infraestructura inteligente de Siemens
Si desentrañamos el verdadero significado de la descarbonización, es la menor dependencia y eventual evitación de los combustibles fósiles junto con la digitalización. Y en el ámbito de la no separabilidad cuántica, donde todo se considera conectado, cuando comenzamos a desentrañar la descarbonización, debemos crear una visión de cómo un esfuerzo en un sector beneficia a otro.
Un enfoque de toda la industria
Si bien los sectores de la industria, la construcción, el transporte y la energía tienen su parte que desempeñar, echemos un vistazo al sector de la construcción, que representa el 40 % del uso mundial de energía. Y luego la red de energía, que estará en la punta del hecho de que el consumo de energía se duplicará en los próximos 20 años y se espera que la demanda máxima se triplique. Sumado a esto, debemos tener en cuenta que no existe una guía definitiva sobre cuánta energía renovable podemos generar o consumir. Teniendo en cuenta todo esto, la única forma en que podemos hacer la transición a una infraestructura urbana descarbonizada y un sistema descentralizado de energía renovable es a través de la digitalización. Con una solución digital que pueda centralizar y automatizar la gestión del consumo de energía de edificios, redes y ciudades, podemos crear una verdad única de la energía que se consume.
Se prevé que el consumo de energía se duplique en los próximos 20 años y se espera que la demanda máxima se triplique.
Cuanto más inteligente es el edificio, menos energía se requiere
Si considera que los edificios representan el 40% del uso de energía global, una cuarta parte en su fase de construcción y tres cuartas partes en operación, y nuestra gestión de estos edificios causa el 27% de las emisiones globales de carbono, podemos asumir de inmediato la dependencia del sector de combustibles fósiles. combustibles es un problema.
Infraestructura inteligente de Siemens
Necesitamos comenzar a diseñar edificios sostenibles y crear comunidades sostenibles que pongan la eficiencia energética en primer lugar. Una forma de lograr esto es instalar soluciones de Internet de las cosas (IoT) que recopilan los datos necesarios para desarrollar procesos de optimización e identificar dónde se puede reducir el consumo de energía. En Siemens, establecimos que el 30-40% de la energía podría ahorrarse utilizando soluciones digitales.
“En Siemens, establecimos que entre el 30 y el 40 % de la energía podría ahorrarse utilizando soluciones digitales”.
Pero IoT es solo el comienzo. Si queremos descarbonizarnos verdaderamente, las futuras soluciones digitales deben poder monitorear la generación y el almacenamiento de energía, el control de microrredes, las soluciones de carga de vehículos eléctricos y realizar una gestión holística del rendimiento de los activos. El impacto de esto se puede determinar mediante el despliegue de un gemelo digital. Y con los datos, las organizaciones pueden implementar mejor el análisis y utilizar la IA para impulsar la automatización.
Rompiendo las percepciones digitales
Las soluciones digitales son caras. ¿Escuchaste eso antes? No es sorprendente si es así, ya que ha sido uno de los mayores desafíos que enfrenta la digitalización de edificios. Eso y las habilidades requeridas para manejarlos. Pero la tecnología no espera a nadie, y los avances en sensores, software y análisis han reducido significativamente el costo.
Además, el mercado de la energía está siguiendo los pasos del mercado de la tecnología, y las cosas se están entregando X-as-a-service (XaaS), es decir, paga por lo que usas. Esto permite a los operadores de edificios trasladar la gestión de edificios y energía de CAPEX a OPEX.
El tiempo tampoco espera a nadie. El “Net Zero by 2050. A Roadmap for the Global Energy Sector” de la Agencia Internacional de Energía (AIE) pone el cronograma para la descarbonización compatible con el Acuerdo de París en el sector de la construcción como tal: para 2030, los nuevos edificios deben estar listos para cero emisiones de carbono, y acceso universal a la energía facilitado; para 2035, la mayoría de los electrodomésticos y sistemas de refrigeración vendidos deben ser energéticamente eficientes; 2040 es la fecha límite para modernizar el 50 % de los edificios existentes a niveles listos para cero emisiones de carbono, y para 2050 más del 85 % de los edificios deberían estar listos para cero emisiones de carbono.
Redes energéticas avanzando poco a poco hacia la descarbonización
En cuanto al sector de la energía, también se enfrenta a un verdadero desafío, al tratar de abordar una crisis energética mientras intenta cumplir con los plazos del Acuerdo de París. El problema es que no podemos pausar la demanda. Por ejemplo, supongamos que para 2035, el 60 % de las ventas de automóviles y el 50 % de las ventas de camiones pesados deben ser eléctricas, esto solo sirve para aumentar el crecimiento del sector de la construcción mencionado anteriormente. En ese caso, podemos estimar que los requisitos de capacidad energética se triplicarán.
Desafortunadamente, mientras existan las fuentes, todavía desperdiciamos energía renovable debido a las redes heredadas y al suministro volátil. La única forma de solucionar esto es transformar las redes de energía existentes para acomodar las fuentes de energía renovable estocástica de alimentación. Y nuevamente, es solo algo que un sistema digital puede lograr, ya que ayuda a los operadores de la red a crear la estabilidad necesaria a partir de los activos de generación descentralizados. Las ganancias rápidas en esto incluyen soluciones de software de red que convierten la red en una red inteligente y se ofrecen XaaS para mantener los costos bajo control.
“La única forma de solucionar esto es transformar las redes de energía existentes para acomodar las fuentes de energía renovable estocástica de alimentación”.
El software de red tiene mucho que ofrecer, reduce la cantidad de habilidades técnicas requeridas, simplifica la resolución de problemas, disminuye los gastos operativos y mejora la eficiencia de la red a través de una mejor gestión de la red. Por ejemplo, es más fácil lidiar con la volatilidad cuando tiene datos en tiempo real que pueden dirigir e informar la toma de decisiones. Y con la combinación de un gemelo digital (de la red), se puede lograr una mejor planificación de escenarios para integrar recursos de energía renovable, independientemente de su "fuente".
De hecho, el sector de la energía persigue un objetivo elevado. Si queremos ser cero emisiones netas para 2050, debemos reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles ahora para disfrutar de una red eléctrica compuesta en un 90 % por energías renovables, el 70 % de las cuales provendrá de energía fotovoltaica y eólica.
Se puede hacer si se hace digitalmente
Nada de esto es imposible. Siemens trabajó recientemente con IBM para entregar un sistema de gestión de datos de red al operador finlandés del sistema de transmisión Fingrid. El sistema realiza gestión de modelos, análisis de red y simulación con su gemelo digital denominado ELVIS (Sistema de Información Eléctrica Verkko). Al integrar múltiples sistemas de TI, el gemelo digital mapea, analiza y simula el comportamiento de la red en tiempo real. Esto proporciona datos que ofrecen información sobre cómo se comporta la cuadrícula en diferentes situaciones y guía las soluciones a través de la planificación de escenarios. También ayuda con la gestión de activos, lo que se ha traducido en ahorros de decenas de millones de euros.
Está vacío. Debemos usar la tecnología si queremos liberarnos de nuestra dependencia de los combustibles fósiles y adoptar la descarbonización. No será barato ni tan fácil, pero permitirá la transición energética y acelerará el proceso. Y para el contexto, usando software, la remodelación y digitalización de la red costará menos que el Plan Marshall invertido en Europa después de la Segunda Guerra Mundial: aproximadamente el 2 % del PIB de EE. UU. en ese momento.
