Eficiencia energética, autoconsumo y flexibilidad de la demanda del ciudadano de a pie

Anselmo Trillo
Energy & Utilities AI Leader
IBM Consulting SPGI

En este artículo explicaré qué se entiende por eficiencia energética, autoconsumo y flexibilidad de la demanda. Igualmente, describiré qué está ocurriendo actualmente en el mercado y qué prevemos que ocurrirá en un horizonte temporal de 3-5 años en estos mismos ámbitos.

Por último, identificaré el papel que empiezan a jugar las tecnologías de la información en un área en el que, tradicionalmente, han intervenido lo mínimo.

Pero comencemos aclarando qué es eficiencia energética, autoconsumo y flexibilidad de la demanda. Es habitual escucharlos siempre en la misma frase, no nos detenemos a entender el significado de cada uno de ellos y, además, son muy diferentes.

¿A qué denominamos eficiencia energética?

Existen muchas definiciones de lo que es eficiencia energética. A mí me gusta definirla como “el logro de un determinado confort consumiendo el mínimo posible de energía”.

En esta definición, un confort puede ser cualquier cosa: una luz que alumbra para leer, un ascensor que te sube al quinto, dos horas de fútbol en la tele… Y así hasta todo lo que podáis imaginar que utiliza energía en vuestro día a día para que tengáis una comodidad. Existen elementos relevantes para lograr eficiencia energética y que ese confort se consiga con la energía mínima. Algunos ejemplos son:

• Si pensamos en iluminación, para conseguir el mismo lux (unidad de luz) podemos utilizar una bombilla de filamentos, un fluorescente o un led. Es evidente que la tecnología led nos he permitido lograr ese lux de iluminación consumiendo mucha menos energía, comparado con las tecnologías anteriores.
• Si volvemos al ejemplo del ascensor, tenemos algo parecido. Para elevarse del bajo al quinto, no cuesta energéticamente lo mismo hacerlo con un ascensor activado por un motor antiguo, con engranajes y sin variador de frecuencia, que hacerlo con un motor nuevo de bajo consumo en el que se ha sustituido el reductor por un sistema de imanes permanentes.
• A mí, el que más me gusta es el interruptor. Ese dispositivo que es capaz de cortar el consumo de energía con una simple pulsación cuando el confort ya no es necesario. Se ha vuelto más interesante por la aparición de los sensores de presencia tipo PIR (por infrarrojos) o tipo Radar (por microondas) para sólo proveer un determinado confort cuando se está presente.

Aquí tenéis un enlace, por si tenéis curiosidad en conocer muchos otros ejemplos:

https://www.airzone.es/blog/eficiencia-energetica/10-simples-medidas-de-ahorro-energetico/

¿Qué es eso del autoconsumo?

El autoconsumo hace referencia a “la producción individual de energía para consumo propio”. En la mayoría de los casos, esta producción de consumo individual se realiza a muy pequeña escala —3, 4 o 5 kW de potencia— y mediante el uso de paneles solares.

Pero este autoconsumo también puede ser colectivo. Donde un grupo de individuos (léase una comunidad de vecinos) se pone de acuerdo para generar una energía que se reparte entre ellos.

Si volviéramos a hablar sobre el confort, podríamos decir que el autoconsumo no es otra cosa que lograr ese confort por uno mismo, sin contar con la energía de un tercero.

¿Y la flexibilidad de la demanda?

La flexibilidad de la demanda también tiene que ver con el confort. Este concepto correspondería con el hecho de “mantener nuestro nivel de confort desplazando el momento en el que se produce el consumo de energía que lo hace posible”, sin variar la energía total que lo origina.

Veámoslo con ejemplos:

• Si el nivel de confort consiste en tener recargado tu coche eléctrico al 100% para ir a trabajar por la mañana, el hecho de que cargue durante unas horas u otras no influye en tu confort.
• Si consiste en tener la ropa lista para trabajar el lunes, se puede poner la lavadora y secadora el viernes o esperar al sábado.

¿Dónde estamos en 2023?

Todos los que estamos leyendo este artículo hemos asistido a la subida de nuestras facturas eléctricas en el último par de años. No ha sido tanto porque hayamos incrementado nuestro consumo, sino porque ha aumentado fuertemente el precio de la energía generada.

Por el bien de nuestros bolsillos, tratamos de consumir lo mínimo posible. A mí me gusta mucho decir que el kWh más barato es el que no se consume. La  eficiencia energética va precisamente de eso, de no consumir kWh, pero sin renunciar por ello al confort.

Lamentablemente, no existen registros de energía ahorrada por implantación de medidas de eficiencia energética. Sin embargo, durante los últimos dos años la eficiencia energética ha estado en el foco tanto de los ciudadanos de a pie como de la industria en general. Con medidas destinadas a reducir el consumo total de energía como:

• Adquisición de electrodomésticos más eficientes.
• Instalación de sensores de presencia para iluminación de zonas comunes.
• Calefacción y ACS por aerotermia.
• Uso de lavadoras y lavavajillas a plena carga.
• Mejora en los aislamientos de viviendas.

Sin lugar a duda, la eficiencia energética es la base de nuestra futura sostenibilidad. Y, en un segundo término, el autoconsumo y la flexibilidad, pero el primer paso es consumir lo mínimo posible para la obtención del confort que necesitamos.

El crecimiento del negocio alrededor de la eficiencia energética está garantizado. Aunque este ámbito no parece estar muy cercano a nuestros servicios de consultoría tecnológica. Los que están triunfando en este ámbito son los vendedores de sensores de presencia, dispositivos de iluminación eficiente, aislamiento térmico, etc.; junto a numerosos pequeños instaladores.

Si pasamos a hablar de autoconsumo, lo primero es mencionar que no existe un registro centralizado de instalaciones. Sin embargo, a través de los distribuidores, las comunidades autónomas y las asociaciones de energías renovables es posible disponer de datos. A continuación, podéis ver estimaciones de la potencia instalada en autoconsumo fotovoltaico hasta la fecha en España y su previsión de crecimiento.

Actualmente se valora en casi 5 GWp la potencia solar para autoconsumo instalada en España a finales de 2022. Se pronostica doblar esta cifra en 3 años, superando el objetivo de la Agenda prevista para 2030 a finales del año 2024.

La lectura actual que hacemos todos sobre el autoconsumo es bastante evidente. La subida de los precios de la energía, unida a la bajada de los costes de las instalaciones fotovoltaicas, junto a una regulación favorable ha producido y seguirá produciendo autoconsumo en España durante los próximos 2-3 años de manera exponencial.

Estas inversiones a nivel doméstico o de pequeñas comunidades presentan retornos de la inversión que suelen rondar los 3 años. Un horizonte temporal donde se encontrarían los casos de negocio de los pequeños inversores.

En las instalaciones de autoconsumo debe tenerse también en cuenta cuándo se produce y cuándo se consume. Si durante las horas de producción no se consume, la producción no consumida digamos que casi “se regala”. En estos casos el auto-productor debe plantearse si le sale a cuenta la instalación de baterías, para almacenar la producción y consumirla cuando la necesita.

Sin duda ésta es la oportunidad para los nuevos negocios de las comercializadoras, para los instaladores y para los fabricantes de equipos. Pero también lo es para las consultoras. Además de poder construir alguna App de monitorización de producción y consumos, tenemos la oportunidad de dotar a las comercializadoras de las herramientas para gestionar el trabajo con los instaladores. Desde la detección de un cliente potencial hasta la instalación, podríamos, por ejemplo, monitorizar la gestión del proceso de instalación, de comunicación y experiencia del cliente.

Nos queda comentar sobre dónde estamos hoy en relación con la flexibilidad de la demanda. La realidad es que la intención se reduce básicamente a la voluntad de cada uno de nosotros de intentar mover el horario de ciertas cargas. Como en el ejemplo de poner la lavadora durante el fin de semana.

Por ser claros, la flexibilidad de la demanda, hoy por hoy, es inexistente en el mercado de los ciudadanos de a pie (y os diría que, en la industria, casi que también).

¿Qué va a pasar en un plazo de 3 a 5 años?

Vivimos en un mundo que ha decidido hacerse sostenible y que ha tomado la decisión de minimizar el impacto que provocamos en el medioambiente. El modelo tradicional de nuestro confort basado en quemar gas y combustibles fósiles está llegando a su fin.

La consecuencia de este abandono de los combustibles fósiles se traduce en una paulatina electrificación de la demanda.

La electrificación de la demanda no es otra cosa que reemplazar tu coche de gasolina por uno eléctrico. Desmontar tu caldera de gas para la calefacción y el agua caliente y sustituirla por otra de aerotermia. De los cambios en el sector industrial, escribiremos en otra ocasión.

Esta electrificación de casi todo provoca un crecimiento progresivo de la demanda de energía eléctrica. A este crecimiento de la demanda se le une el hecho de que la generación centralizada también será sostenible y tampoco utilizará combustibles fósiles. Por tanto, la cobertura de la demanda a largo plazo se basará en la generación de energías renovables: solar, eólica e hidráulica apoyadas en almacenamiento en centrales de bombeo e instalaciones de baterías centralizadas. También dejaremos la potencia nuclear para otro artículo.

La generación centralizada sostenible basada en energías renovables entraña un reto por la dificultad de su regulación y su discontinuidad. No podemos disponer de ella cuando no es de día, cuando escasea el viento o cuando no llueve. Dicho de otra manera, nos iremos acercando a un futuro de mayor incertidumbre y volatilidad. Un día a una hora podríamos generar centralizadamente tanta energía que no sabríamos qué hacer con ella y 12 horas más tarde podríamos tener una auténtica escasez de generación que fuera incapaz de dar cobertura a la demanda.

¿Por qué la eficiencia energética, el autoconsumo y la flexibilidad serán importantes?

Ahora que conoces qué es cada concepto y entiendes hacia dónde va la estrategia del sector por la sostenibilidad, te será muy fácil comprender que:

• Cuanto menos consumamos mediante acciones de eficiencia energética, más energía liberaremos para posibilitar el confort de los demás.
• Cuando más autoconsumo se instale, más se contribuirá a cubrir el incremento de la demanda por la electrificación.
• La flexibilidad de la demanda puede ayudar a consumir cuando hay exceso de generación y a posponer el consumo cuando existe escasez de energía.

Todas las acciones orientadas hacia la eficiencia energética seguirán creciendo en los próximos años en todos los ámbitos. Mejoras en el aislamiento de viviendas, electrodomésticos más eficientes, sensorización, etc.

Pero la evolución del autoconsumo, en un horizonte de 3 a 5 años, no está tan clara. Debido a la penetración de la generación solar centralizada, aparecerán las dudas alrededor de las inversiones en autoconsumo. Es muy probable que en España empecemos a disponer de una energía muy barata precisamente a las mismas horas en las que los autoproductores están generando la suya y el ahorro respecto a tomar esa misma energía de la red deje de compensar la autoproducción.

Sin embargo, se podría vaticinar una autoproducción apoyada en baterías. En lugar de consumir la generación en el mismo instante que se produce, almacenarla en baterías. La razón es simple: si a las horas de sol la generación centralizada produce energía muy barata, compensará consumirla de la red y almacenar la que nosotros generamos para consumirla más adelante, probablemente ese mismo día a la caída del sol.

Es aquí donde enganchamos con lo que todavía no existe, pero que será necesario: la flexibilidad de la demanda.

¿Y si pusiéramos a disponibilidad del sistema nuestra capacidad de generación de autoconsumo, nuestra capacidad de baterías o nuestra disponibilidad a renunciar a 1ºC de temperatura en nuestro salón? ¿Y si permitiéramos que el sistema nos apagara o encendiera la aerotermia dentro de unos parámetros de confort? A esto se le ha bautizado como Mercados de Capacidad, en los que aparecerán nuevas figuras no conocidas hoy, como serán los agregadores.

Estos agregadores tendrán la misión de sumar la pequeña flexibilidad de muchos para conseguir una flexibilidad agregada que pueda realmente actuar y operar en el sistema.

Poco más tengo que contaros para que os deis cuenta de que es en este mundo de la flexibilidad donde está todo por hacer desde el punto de vista de los sistemas de información. Solamente la perfecta combinación del IoT, el Data y la Inteligencia Artificial serán capaces de lograr que la flexibilidad funcione.