Edificios eficientes e interactivos con la red eléctrica

En este contexto de eficiencia, gestión y flexibilidad se encuadra el concepto de ‘Edificios eficientes e interactivos con la red eléctrica’ (Efficient Grid-Interactive Buildings, EGIB).

Es una evolución en el modo en que los edificios consumen y gestionan la energía. Estos edificios no solo se enfocan en la eficiencia, sino que también se integran activamente con la red eléctrica para mejorar la estabilidad del sistema, aumentar la eficiencia operativa y contribuir a la reducción de emisiones de carbono.

La transición hacia los EGIB es impulsada por la creciente atención a los objetivos de sostenibilidad ESG¹, así como la necesidad de optimizar el uso de recursos energéticos y de inversiones en redes eléctricas, como habilitador a la integración de fuentes renovables y la electrificación creciente del consumo.

La creciente demanda de electricidad, una proporción cada vez mayor de generación renovable y la limitación de inversiones en infraestructuras de transmisión y distribución, están ejerciendo una importante presión sobre la red eléctrica. Poder utilizar cargas eléctricas flexibles, creando una red más segura, fiable y resiliente, es un objetivo primordial.

No se trata sólo de actuar a través de medidas de eficiencia energética, sino también proporcionar beneficios a la red

Operar una red eléctrica implica equilibrar la oferta y la demanda a lo largo del tiempo bajo restricciones, tanto en recursos de producción como en capacidad de transmisión y distribución de red.

La demanda debe satisfacerse del lado de la oferta a través de operadores integrados (i.e. compañías eléctricas), generadores y/o recursos de generación distribuida. Las entidades del lado de la demanda, como los edificios y los vehículos eléctricos, también pueden contribuir a equilibrar la oferta y la demanda y, en este sentido, pueden ser igualmente eficaces.

Por ejemplo, no se trata solo de actuar a través de medidas de eficiencia energética, sino también proporcionar beneficios a la red (i.e. reducir la demanda de energía durante los períodos pico).

Las necesidades de la red eléctrica varían significativamente según la ubicación, la hora del día, el día de la semana y la temporada. En consecuencia, es posible que un edificio necesite gestionar su carga eléctrica de diferentes maneras, modulando su carga a lo largo del año y garantizando el confort de sus usuarios.

Por esta razón, los edificios ofrecen una oportunidad única para una gestión rentable del lado de la demanda, dado que representan aproximadamente el 40 % del consumo de energía de la UE, más de la mitad del consumo de gas de la UE (principalmente a través de la calefacción, la refrigeración y el agua caliente sanitaria) y del 36 % de las emisiones.

La demanda de electricidad de los edificios proviene de una variedad de cargas eléctricas que funcionan para satisfacer las necesidades de sus ocupantes.

Sin embargo, dado que muchas de estas cargas son flexibles y con comunicaciones y sistemas de control adecuados, se pueden gestionar para consumir electricidad en momentos específicos y con diferentes rangos de intensidad, sin dejar por ello de cumplir con los requisitos de productividad y comodidad que requieren sus usuarios.

Los recursos energéticos distribuidos (Distributed Energy Resources, DER), como los fotovoltaicos en tejados, los vehículos eléctricos y las baterías, se pueden optimizar con las cargas del edificio para ampliar las opciones de gestión del lado de la demanda.

Las tecnologías pasivas (envolventes, cerramientos, iluminación natural) aumentan la eficacia de estas estrategias. La mayor flexibilidad puede beneficiar a la red y al mismo tiempo brindar valor añadido a los propietarios con reducción de costos y favoreciendo una mayor resiliencia frente a fenómenos meteorológicos adversos o puntas de sobrecarga en el sistema eléctrico.

Los EGIB tienen algunas características clave:

• Eficiencia: envolventes de edificios de alta calidad y equipos eficientes para reducir el consumo de energía y la demanda pico.
• Inteligencia: utilizan analíticas avanzadas y controles optimizados respaldados por sensores para gestionar recursos energéticos distribuidos (DER) de manera beneficiosa para la red y garantizando el confort de sus usuarios.
• Conectividad: tienen la capacidad de enviar y recibir las señales necesarias para responder a los requerimientos de la red (congestión, regulación de tensión y frecuencia, situaciones de emergencia, etc.).
• Flexibilidad: pueden modular y optimizar dinámicamente las cargas de energía del edificio a través comunicaciones bidireccionales, gestionando producción, consumo y almacenamiento, con beneficios para la red (aplazamiento de inversiones infraestructurales, resiliencia del sistema, etc.).

Estos edificios representan un elemento clave para combinar una mayor eficiencia energética (con el impulso de las directivas europeas), fomentando el uso de tecnologías digitales avanzadas y maximizando el uso de fuentes de generación eléctrica descarbonizada.

Los edificios ofrecen una oportunidad única para una gestión rentable del lado de la demanda, pues representan sobre el 40% del consumo de energía de la UE

Con su capacidad de producir, consumir, almacenar, vender y comprar energía, los edificios se convierten en participantes activos del sistema eléctrico habilitando el vínculo edificio-red (B2G, Building To Grid).

Conclusiones

• Sólo se podrá garantizar una integración armónica entre edificios y redes eléctricas si se implementan mecanismos de flexibilidad, otorgando a los operadores de redes nuevas funciones que les permitan realizar una gestión activa de la red, con nuevas oportunidades y beneficios sistémicos. También es clave no perjudicar la fiabilidad y calidad del servicio, asegurando una operación segura y eficiente, incrementado la resiliencia frente a los retos climáticos y optimizando la necesidad de inversiones en infraestructuras que permitan afrontar una transición energética justa para todos los stakeholders.
• Para avanzar hacia edificios más eficientes e interactivos es esencial fomentar políticas que apoyen la adopción de tecnologías clave y plataformas digitales, mejorar la eficiencia energética y promover la descarbonización.
• Las políticas deben incluir incentivos financieros, regulación favorable y programas de capacitación para asegurar la adopción generalizada de prácticas y tecnologías eficientes, en un marco normativo claro y estable.
• En este contexto los Ingenieros de Telecomunicación deben jugar un papel clave y activo, como expertos en el diseño de soluciones tecnológicas, conectividad, integración de sistemas, plataformas de control y monitorización, tratamiento avanzado de datos para la toma de decisiones y sistemas de Inteligencia Artificial. Los yacimientos de empleo en estas materias son numerosos, multidisciplinares y con un exitoso crecimiento futuro.