Expertos ante la cámara

Dr. Joshua Rhodes: Modernización de la red eléctrica

SciLine lleva a cabo entrevistas con expertos y pone material audiovisual a disposición de los periodistas para que lo usen en sus historias.

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¿Qué es Expertos ante la cámara?

Experto ante la cámara

La creciente demanda de energía renovable y la preocupación por los incendios forestales y otros riesgos relacionados con la red eléctrica están obligando a las comunidades a reconsiderar la forma en que generan, almacenan y transmiten la electricidad.

El miércoles 15 de noviembre de 2023, SciLine entrevistó a: Dr. Joshua Rhodes, investigador científico de la Universidad de Texas en Austin. Habló de cómo se genera y almacena la electricidad para satisfacer una demanda variable; las fuentes de energía renovables y las tecnologías avanzadas que están cambiando los lugares donde se genera la electricidad; cómo adaptaciones tales como enterrar cables eléctricos y aumentar la capacidad de almacenamiento pueden hacer que las redes eléctricas sean más resilientes al cambio climático y a los desastres naturales; el impacto de la electrificación a gran escala de hogares y automóviles; las redes inteligentes que permiten la comunicación bidireccional entre los servicios públicos y los clientes; y cómo interactúa el sector eléctrico con otros sectores, como los de gas natural, agua, hidrógeno, etc.

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Introducción

Lo siguiente fue traducido de la entrevista original realizada en inglés.

[0:00:18]

JOSHUA RHODES: Me llamo Joshua Rhodes. Soy científico investigador en la Universidad de Texas en Austin y estudio los sistemas de energía.

Entrevista con SciLine


¿Qué es la red eléctrica?


[0:00:32]

JOSHUA RHODES: La red eléctrica es básicamente el medio por el cual llega la electricidad a las personas: desde las centrales eléctricas que producen electricidad hasta los grandes cables y postes que mueven grandes cantidades de electricidad a través de largas distancias, y los cables y postes que tal vez conducen esa electricidad el último tramo hasta los hogares o los lugares de trabajo. La red eléctrica es básicamente una de las máquinas más grandes del mundo y lleva la electricidad desde donde se produce hasta donde se consume.


¿Cómo se ha generado electricidad históricamente en los Estados Unidos?


[0:01:03]

JOSHUA RHODES: Históricamente, en los EE. UU., hemos generado electricidad principalmente con carbón. Quemamos carbón para hervir agua, producir vapor, encender una turbina, hacer girar un generador y producir electricidad. Luego, pasamos a usar cosas como el petróleo. Generamos mucha electricidad con petróleo y gas natural. Y, últimamente, hemos estado produciendo mucha más electricidad utilizando otras formas de energía, como la eólica, la solar y la nuclear.


¿Cómo están cambiando las fuentes de energía renovable cuándo y dónde se genera la electricidad?


[0:01:37]

JOSHUA RHODES: Originalmente, cada vez que necesitábamos electricidad, simplemente podíamos decirle a una central eléctrica que se encendiera. Empezábamos a quemar combustible y a producir electricidad. Ahora, con las energías renovables, se genera energía cada vez que sopla el viento o brilla el sol. Además, donde sopla el viento y donde más brilla el sol no siempre es exactamente donde se construyeron las centrales eléctricas antes. Por lo tanto, es posible que tengamos que mover la electricidad a lo largo de distancias más largas y construir más cables de transmisión. Así que estas tecnologías no solo están cambiando la forma en que se genera la electricidad, sino también los lugares donde se genera.


¿Cómo responden los proveedores de electricidad a las fluctuaciones de la demanda y qué papel desempeña el almacenamiento?


[0:02:18]

JOSHUA RHODES: Los proveedores de electricidad responden a los cambios en la demanda cambiando la cantidad de electricidad que generan. Porque, con la electricidad, hay que hacer coincidir la oferta y la demanda en tiempo real. Por lo tanto, toda la electricidad que alguien utiliza actualmente para hacer funcionar una computadora o iluminar una casa se genera o se pone en la red eléctrica en ese preciso instante. Ahora, con las nuevas tecnologías, como la eólica y la solar, que no siempre se puede…, que no se puede controlar exactamente cuándo generan electricidad, al generarla se la pone cada vez más en baterías para que pueda usarse más adelante, cuando se la quiera consumir.


¿Qué se puede hacer para que la red eléctrica sea más resiliente al cambio climático y los desastres naturales?


[0:02:45]

JOSHUA RHODES: Lo primero que se puede hacer para que la red eléctrica sea más resiliente al cambio climático y otros desastres naturales es planificar teniendo en cuenta el cambio climático y esos otros desastres. Muchas veces, la forma en que se planifica el futuro del sistema energético o del sistema eléctrico consiste en mirar al pasado y observar la historia climática y los acontecimientos históricos y ver cómo respondió la red a ellos y, luego, prepararla básicamente para volver a responder a esos acontecimientos. Lo que pasa con el cambio climático es que mirar hacia atrás no va a ser una buena indicación de lo que vendrá en el futuro. Por lo tanto, una mejor planificación para los acontecimientos futuros, los climas futuros y las tormentas futuras posiblemente más intensas nos dará una mejor idea de cómo debe evolucionar la red eléctrica para ser capaz de afrontar esos eventos.


¿Cómo afecta la electrificación a gran escala de hogares y automóviles a los proveedores de electricidad y a la red eléctrica?


[0:03:50]

JOSHUA RHODES: La electrificación de muchos usos finales, como la calefacción de edificios y el transporte, aumentará la cantidad de energía, de electricidad, que se utiliza para la vida moderna. Así que habrá que generar más electricidad para impulsar ese futuro. Los vehículos eléctricos, por ejemplo, no solo cambian la cantidad de energía que se utiliza, sino también el momento en el que se utiliza la energía. Si al regresar a casa se enchufa el auto, eso puede generar mucha carga a una hora determinada del día. Y los operadores de la red eléctrica deben estar preparados para incentivar a las personas a cargar en diferentes momentos o para satisfacer esa nueva demanda. Por su parte, la electrificación de la calefacción podría generar más picos de demanda en épocas como el invierno, mientras que, en el pasado, el pico de demanda ha sido en verano a causa del aire acondicionado. Por lo tanto, la electrificación de todos estos usos finales va a cambiar no solo la cantidad de electricidad que utilizamos, sino también la forma en que la utilizamos, y tendremos que prepararnos para ambos factores.


¿Qué son las redes eléctricas inteligentes?


[0:04:52]

JOSHUA RHODES: Las redes eléctricas inteligentes son esencialmente una capa de información que se agrega al sistema que mueve la electricidad de un lado a otro. Permiten que la información (por ejemplo, el precio actual de la electricidad o su intensidad de carbono) fluya junto con la electricidad. Y eso permite a los usuarios finales tomar decisiones más informadas sobre la cantidad y el momento en que utilizan esa energía. Pero también permite que la empresa de servicios públicos reciba información sobre los usos finales en que se consume esa energía, ya sea para cargar vehículos eléctricos o hacer funcionar aires acondicionados, y los planificadores de servicios públicos pueden usar esa información para planificar mejor la red eléctrica del futuro y hacer frente a los cambios que puedan ocurrir. Básicamente, la forma en que funciona la red eléctrica inteligente es a partir de la información. Es como una Internet para el sistema eléctrico.


¿Cómo interactúa el sector eléctrico con otros sectores?


[0:05:44]

JOSHUA RHODES: El sector eléctrico interactúa con otros sectores de dos maneras. El sector eléctrico consume combustibles de otros sectores, como el carbón y gas natural, y de las partes de la economía que crean combustibles nucleares y cosas por el estilo. Consume esos combustibles para producir electricidad. También consume mucha agua para la refrigeración de las centrales de energía térmica de carbón, gas natural o energía nuclear. El sector eléctrico también interactúa con otras partes de la economía al producir fuentes de energía que estas utilizan. Así, por ejemplo, si tenemos electricidad barata y abundante, quizás nuestros sectores industriales puedan ser más competitivos en el mercado mundial. En resumen, el sector eléctrico opera en cierto modo entre muchos otros sectores de la economía estadounidense y es uno de los elementos que los conectan entre sí.


¿Qué hay en el futuro del sector eléctrico?


[0:06:44]

JOSHUA RHODES: Creo que uno de los desarrollos energéticos más importantes que veremos en el futuro tiene que ver con el aumento del consumo de electricidad. En los EE. UU., en la última década, de hecho, hemos visto un crecimiento de la electricidad bastante bajo. Pero creo que eso va a cambiar muy pronto con la electrificación de los vehículos y la calefacción. Y con el entrenamiento de modelos de IA en centros de datos. Creo que el sector eléctrico, si bien ha estado inactivo durante aproximadamente una década, realmente va a tener que volver a crecer, lo que, en ciertos ámbitos, probablemente cause dificultades iniciales. Pero también va a ser más fácil invertir en un sector que está creciendo que en uno que lleva un tiempo estancado. Creo que una de las cosas que realmente vamos a empezar a ver en breve es cuánta más electricidad se consume, en particular en los EE. UU.