{"id":18825,"date":"2022-08-26T14:22:22","date_gmt":"2022-08-26T14:22:22","guid":{"rendered":"http:\/\/www.pasadenahoy.com\/primero\/?p=18825"},"modified":"2022-08-26T14:23:07","modified_gmt":"2022-08-26T14:23:07","slug":"caltech-traza-el-rumbo-hacia-una-red-electrica-verde","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.pasadenahoy.com\/primero\/la-comunidad\/caltech-traza-el-rumbo-hacia-una-red-electrica-verde\/","title":{"rendered":"Caltech traza el rumbo hacia una red el\u00e9ctrica verde"},"content":{"rendered":"\n
\"\"
Cr\u00e9dito: Shutterstock\/Nomad_Soul; Shutterstock\/Alexander Kondratenko<\/span><\/figcaption><\/figure><\/figure>\n\n\n\n

La red de energ\u00eda de California, una maravilla de la ingenier\u00eda hace 150 a\u00f1os, est\u00e1 a punto de ser renovada. Ahora, gracias a un grupo interdisciplinario de investigadores, Caltech est\u00e1 trabajando para transformar los sistemas de energ\u00eda mediante el desarrollo de una “red inteligente”: un sistema flexible, receptivo y eficiente que incorpora fuentes de energ\u00eda renovables mientras satisface la creciente demanda de energ\u00eda.<\/p>\n\n\n\n

Los californianos experimentan cada vez m\u00e1s los efectos del cambio clim\u00e1tico, desde la sequ\u00eda y la escasez de agua hasta el calor extremo. Estos desaf\u00edos resaltan la necesidad urgente de pasar de los combustibles f\u00f3siles que emiten gases de efecto invernadero a fuentes de energ\u00eda renovables como la e\u00f3lica y la solar. En 2018, California se comprometi\u00f3 a suministrar a los clientes de electricidad fuentes de energ\u00eda 100 % renovables y sin emisiones de carbono para 2045.<\/p>\n\n\n\n

Un paso crucial en esa transici\u00f3n es la reestructuraci\u00f3n de la red el\u00e9ctrica, la complicada red de hardware y software que lleva la electricidad a nuestras puertas. Con el apoyo de socios p\u00fablicos y privados, los ingenieros, economistas, matem\u00e1ticos e inform\u00e1ticos de Caltech est\u00e1n dise\u00f1ando y probando los fundamentos de la red del ma\u00f1ana. Sus avances incluyen todo, desde la creaci\u00f3n de algoritmos y hardware intuitivos que aseguran que las estaciones de carga de veh\u00edculos el\u00e9ctricos (EV) consuman energ\u00eda cuando es barata y abundante hasta el establecimiento de nuevas estructuras econ\u00f3micas que evitan que los actores del mercado manipulen los precios de la energ\u00eda.<\/p>\n\n\n\n

\u201cGran parte de la infraestructura ya lleg\u00f3 a un lugar donde se puede integrar e implementar\u201d, dice Adam Wierman, profesor de inform\u00e1tica y ciencias matem\u00e1ticas. \u201cExisten dispositivos inteligentes para detecci\u00f3n y comunicaci\u00f3n, y la energ\u00eda solar y e\u00f3lica son competitivas en costos. Eso significa que habr\u00e1 avances en el corto plazo. La pregunta es cu\u00e1ndo chocaremos con este muro donde la arquitectura actual deja de ser suficiente, donde los cortes de energ\u00eda comienzan a ser m\u00e1s probables, cuando los costos comienzan a aumentar. Nuestra investigaci\u00f3n est\u00e1 dirigida a atravesar ese muro, de modo que cuando llegue all\u00ed, a\u00fan pueda progresar\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Red el\u00e9ctrica de ayer
Las redes convencionales se han basado en centrales el\u00e9ctricas de carb\u00f3n o nucleares ubicadas cerca de \u00e1reas de alta demanda de electricidad. Los sistemas de generaci\u00f3n de energ\u00eda renovable, como los paneles solares y las turbinas e\u00f3licas, a menudo se ubican en espacios abiertos lejos de las \u00e1reas urbanas, lo que crea la necesidad de m\u00e1s almacenamiento (por ejemplo, almacenamiento de energ\u00eda hidroel\u00e9ctrica bombeada o bater\u00edas) y una mayor capacidad de transmisi\u00f3n (por ejemplo, l\u00edneas el\u00e9ctricas). ).<\/p>\n\n\n\n

La red tambi\u00e9n fue dise\u00f1ada para distribuir un flujo constante y predecible de electricidad creado por la quema de combustibles f\u00f3siles bajo demanda. La energ\u00eda renovable del viento y la energ\u00eda solar fluct\u00faan seg\u00fan el clima y son dif\u00edciles de predecir. Sin un gran almacenamiento de energ\u00eda a largo plazo, esto puede resultar en un desequilibrio entre la cantidad de electricidad producida y la cantidad necesaria en un momento dado.<\/p>\n\n\n\n

A estos desaf\u00edos se suma la expectativa de que la demanda de electricidad se disparar\u00e1 a medida que m\u00e1s personas conduzcan veh\u00edculos el\u00e9ctricos e instalen electrodom\u00e9sticos en un esfuerzo por descarbonizar. La red del futuro debe poder crecer para adaptarse a esta mayor demanda.<\/p>\n\n\n\n

Soluciones de red inteligente de Caltech
Cuando el suministro de energ\u00eda es menos predecible, la demanda de energ\u00eda debe ser m\u00e1s flexible para evitar sobrecargar la red. La programaci\u00f3n inteligente (extraer energ\u00eda de la red cuando hay energ\u00eda renovable disponible) podr\u00eda hacer que la red sea m\u00e1s compatible con la variabilidad de la energ\u00eda e\u00f3lica y solar.<\/p>\n\n\n\n

Los investigadores de Caltech han desarrollado herramientas matem\u00e1ticas que determinan cu\u00e1ndo usar y cu\u00e1ndo conservar energ\u00eda en funci\u00f3n de la energ\u00eda disponible en la red. Estas herramientas resuelven el problema de c\u00f3mo estabilizar los voltajes en la red incluso cuando fluct\u00faa la energ\u00eda de fuentes renovables. Este nuevo enfoque se puede aplicar a las redes de distribuci\u00f3n que toman energ\u00eda de subestaciones m\u00e1s grandes y la entregan a casas, edificios, farolas y otros consumidores de energ\u00eda en una regi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Con una rejilla habilitada para programaci\u00f3n inteligente, puede indicarle a su lavavajillas si necesita platos de inmediato o si el trabajo podr\u00eda esperar unas horas hasta que la rejilla est\u00e9 menos estresada. Los enormes centros de datos administrados por Google, Amazon y otras empresas podr\u00edan iniciar actividades de uso intensivo de energ\u00eda, como el archivo de datos, solo cuando la energ\u00eda solar y e\u00f3lica est\u00e9n disponibles.<\/p>\n\n\n\n

Caltech ya ha lanzado una soluci\u00f3n dirigida a un importante consumidor de energ\u00eda: los veh\u00edculos el\u00e9ctricos. Steven Low, profesor Frank J. Gilloon de Computaci\u00f3n y Ciencias Matem\u00e1ticas e Ingenier\u00eda El\u00e9ctrica, George Lee, exestudiante graduado de Caltech, y Zachary Lee, exinvestigador graduado del Instituto de Sustentabilidad Resnick<\/a>, inventaron la red de carga adaptable<\/a>, una plataforma habilitada para tel\u00e9fonos inteligentes que los estacionamientos pueden usar para maximizar la eficiencia de las estaciones de carga EV. Por ejemplo, una persona puede dejar su veh\u00edculo el\u00e9ctrico estacionado durante un d\u00eda completo de trabajo, pero necesita relativamente poca energ\u00eda para superarlo. <\/p>\n\n\n\n

fuera de la bater\u00eda. Esa persona podr\u00eda esperar hasta el final del d\u00eda, cuando la energ\u00eda est\u00e9 m\u00e1s disponible y sea m\u00e1s barata, para cargarla. Otra persona, que necesita cargar antes de conducir a una reuni\u00f3n a la hora del almuerzo, podr\u00eda comenzar a recibir electricidad de inmediato. Esta tecnolog\u00eda, con licencia a trav\u00e9s de una empresa llamada PowerFlex, ahora est\u00e1 operando en las estructuras de estacionamiento de Caltech y se est\u00e1 implementando en todo el pa\u00eds.<\/p>\n\n\n\n

Pero la programaci\u00f3n inteligente por s\u00ed sola no es suficiente. Una red que funciona con energ\u00eda renovable tambi\u00e9n requiere una revisi\u00f3n importante en la forma en que se gestiona y regula la red.<\/p>\n\n\n\n

La red el\u00e9ctrica actual se basa en un enfoque centralizado, lo que significa que todos los datos se recopilan y las decisiones de control se toman en un centro de administraci\u00f3n central para garantizar que se dirija suficiente electricidad a donde se necesita. La red inteligente, por otro lado, utiliza un enfoque descentralizado, en el que todo, desde lavavajillas hasta centros de datos, puede interactuar y obtener informaci\u00f3n de la red para optimizar el uso de energ\u00eda sin intervenci\u00f3n humana. Esto requiere nuevos algoritmos dise\u00f1ados teniendo en cuenta las amenazas de ciberseguridad desde el principio.<\/p>\n\n\n\n

El sistema actual tambi\u00e9n utiliza mercados que predicen la demanda de electricidad de los clientes con un d\u00eda de anticipaci\u00f3n, lo que permite que las centrales el\u00e9ctricas generen y vendan suficiente energ\u00eda para satisfacer esa demanda. Esta estructura de mercado no funciona cuando entran en juego las energ\u00edas renovables fluctuantes. Los investigadores de Caltech, como Wierman, est\u00e1n realizando trabajos te\u00f3ricos sobre la red inteligente y la red de mercados que producir\u00e1. Un problema potencial es que los mercados basados \u200b\u200ben energ\u00edas renovables abren la puerta para que las empresas manipulen los precios apagando los generadores. Mientras que el estado operativo de un generador normal se puede monitorear, la energ\u00eda solar y e\u00f3lica hacen que sea casi imposible verificar cu\u00e1nta electricidad deber\u00eda haberse producido porque es dif\u00edcil saber si hab\u00eda viento o sol en un momento determinado. Wierman est\u00e1 creando dise\u00f1os de mercado que reducir\u00edan ese riesgo.<\/p>\n\n\n\n

La ciudad natal de Caltech, Pasadena, es un laboratorio conveniente para los investigadores de redes inteligentes del Instituto: la ciudad ha promovido el uso de paneles solares y veh\u00edculos el\u00e9ctricos, proporcionando un ejemplo real y en tiempo real de los desaf\u00edos que conlleva la incorporaci\u00f3n de energ\u00edas renovables en una red convencional. . Caltech est\u00e1 trabajando con Pasadena Water and Power en un proyecto para instalar y programar estrat\u00e9gicamente bater\u00edas que podr\u00edan almacenar energ\u00eda solar y e\u00f3lica para usar cuando el suministro de energ\u00eda es bajo.<\/p>\n\n\n\n

“Los grandes desaf\u00edos de ingenier\u00eda est\u00e1n inspirando gran parte de la investigaci\u00f3n en Caltech, especialmente en el \u00e1rea amplia de la sustentabilidad”, dice Harry Atwater, presidente de liderazgo de Otis Booth de la Divisi\u00f3n de Ingenier\u00eda y Ciencias Aplicadas, profesor Howard Hughes de F\u00edsica Aplicada y Ciencia de los Materiales, y director de Liquid Sunlight Alliance. \u201cInventar y desarrollar tecnolog\u00edas para acelerar la transici\u00f3n a una infraestructura de energ\u00eda sostenible forma una gran parte de nuestra cartera de investigaci\u00f3n: nuestros profesores, estudiantes y ex alumnos est\u00e1n a la vanguardia de la soluci\u00f3n de problemas a gran escala que tendr\u00e1n un impacto a largo plazo\u201d.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

La red de energ\u00eda de California, una maravilla de la ingenier\u00eda hace 150 a\u00f1os, est\u00e1 a punto de ser renovada. Ahora, gracias a un grupo interdisciplinario de investigadores, Caltech est\u00e1 trabajando para transformar los sistemas de energ\u00eda mediante el desarrollo de una “red inteligente”: un sistema flexible, receptivo y eficiente que incorpora fuentes de energ\u00eda renovables mientras satisface la creciente demanda de energ\u00eda. Los californianos experimentan cada vez m\u00e1s los efectos del cambio clim\u00e1tico, desde la sequ\u00eda y la escasez […]<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":18826,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[4],"tags":[],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/www.pasadenahoy.com\/primero\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/18825"}],"collection":[{"href":"http:\/\/www.pasadenahoy.com\/primero\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/www.pasadenahoy.com\/primero\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.pasadenahoy.com\/primero\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.pasadenahoy.com\/primero\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=18825"}],"version-history":[{"count":4,"href":"http:\/\/www.pasadenahoy.com\/primero\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/18825\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":18830,"href":"http:\/\/www.pasadenahoy.com\/primero\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/18825\/revisions\/18830"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.pasadenahoy.com\/primero\/wp-json\/wp\/v2\/media\/18826"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/www.pasadenahoy.com\/primero\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=18825"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.pasadenahoy.com\/primero\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=18825"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.pasadenahoy.com\/primero\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=18825"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}