Contribuido por Elaine Baker, gerente técnica de productos voluntaria de Energy IoT Open Source:

  • ¿Qué es una microrred?

    Una microrred es una red eléctrica donde varias viviendas e instalaciones están conectadas entre sí mediante cables, con sus propias fuentes de generación de electricidad (p. ej., paneles solares o turbinas eólicas) y almacenamiento de energía (p. ej., baterías), así como electrodomésticos. Una microrred puede ser una "isla" o estar conectada a la red principal (macrorred). Sin embargo, se diferencia de ser simplemente una sección de la macrorred, ya que cuenta con todo lo necesario para funcionar de forma independiente, es decir, como una isla, cuando está aislada de la macrorred. Las microrredes también se construyen específicamente según las necesidades de consumo energético del lugar. Un lugar puede ser una vivienda, un hospital, una escuela, un edificio de apartamentos, una granja o un pueblo entero.

  • ¿Por qué tener una microrred?

    En zonas donde ya existe una red eléctrica (macrored)

      Puede resultar más sencillo y económico para la macrorred conectar una microrred que conectar cada hogar y organización individualmente a la macrorred. Esto se debe a que la microrred puede equilibrar internamente parte de la demanda y la oferta, lo que resulta en una "capacidad máxima de importación" (CMI) general menor que si se sumaran las CMI que necesitaría cada hogar o local. Esto puede reducir los costes de conexión eléctrica en nuevos desarrollos, como urbanizaciones, bloques de apartamentos, parques empresariales, etc. Resiliencia: cuando la macrorred eléctrica sufre apagones o problemas, la microrred puede seguir funcionando de forma autónoma. Esto contrasta con la situación actual de muchos hogares y locales, donde, incluso si tienen sus propios paneles solares, no pueden utilizarlos durante un corte de electricidad por motivos de seguridad, ya que están conectados directamente a la red principal.

    En algunas zonas, no existe una macrored eléctrica, por ejemplo, en zonas del hemisferio sur donde aún no han llegado las redes eléctricas nacionales, o en lugares muy remotos. En estas situaciones, la opción es a) no tener electricidad, b) que cada vivienda o local tenga su propio sistema aislado con su propia generación y almacenamiento, o c) una microrred. La microrred ofrece ventajas sobre múltiples sistemas aislados, ya que agrupa la generación y el almacenamiento de electricidad en la zona, lo que resulta más eficiente tanto en términos de hardware como de pérdidas eléctricas continuas durante la carga y descarga de baterías/almacenamiento.


  • ¿Qué son las microrredes CA y CC?

    La corriente alterna (CA) puede viajar largas distancias, mientras que la corriente continua (CC) no puede viajar largas distancias de manera eficiente. Por lo tanto, las redes eléctricas nacionales se han construido como CA. Sin embargo, los paneles solares generan CC y las baterías almacenan CC. Debido a la forma en que evolucionaron los sistemas eléctricos, la mayoría de los electrodomésticos se han diseñado para conectarse a CA; sin embargo, también existen electrodomésticos de CC (algunos electrodomésticos de CC surgieron para poder conectarse a las baterías de los automóviles, que son de CC). Una microrred, al cubrir distancias cortas, puede basarse en CC o CA. Si la microrred se basa en CC, cualquiera de los electrodomésticos también debe ser de CC, o los electrodomésticos de CA deben conectarse a través de un inversor. Muchas microrredes en el hemisferio sur son de CC, y los hogares y las instalaciones utilizan principalmente electrodomésticos de CC, como luces y refrigeradores de CC, así como la carga de teléfonos y computadoras portátiles que utilizan CC directamente, con convertidores de CC a CC para modificar el voltaje de CC si es necesario. Las microrredes de CC generalmente operan a 12 V/24 V/48 V/60 V. Sin embargo, las microrredes, como las gestionadas por Operadores Independientes de Sistemas de Distribución (IDNO) en el Reino Unido, suelen ser de CA. Las microrredes de CA pueden funcionar a tensiones similares a las de las secciones de baja tensión de las macrorredes, es decir, superiores a 100 V.


  • Entonces, ¿quieres una microrred? Además del hardware, ¿qué software necesitas?

    Software para equilibrar y controlar: Los componentes fundamentales de una microrred son los activos de generación (p. ej., paneles solares y turbinas eólicas), el almacenamiento de energía (p. ej., baterías), las cargas (es decir, los electrodomésticos que utilizan electricidad) y los cables que los conectan. También hay hardware de seguridad como fusibles. También puede tener inversores que conviertan entre CA y CC. Sin embargo, no es simplemente una cuestión de conectarlos todos y que todo funcione. Las redes eléctricas solo funcionan si la demanda y la oferta están equilibradas en todo momento. Por lo tanto, necesita software para equilibrar la demanda y la oferta mediante la carga/descarga de baterías y el encendido y apagado de otros componentes en los momentos adecuados. La seguridad es una consideración central. Para ello, el software también debe ser capaz de facilitar la comunicación entre las diferentes partes del sistema, facilitar la toma de decisiones por parte de las diferentes partes del sistema y, a menudo, recopilar datos de medidores y otros dispositivos, y gestionarlos.


    Software para facilitar la facturación de hogares/locales: Las microrredes suelen (aunque no necesariamente) contar con un sistema que permite que cada hogar o local pague según su consumo de electricidad. Para ello, se necesitan contadores para cada hogar o local y un software que gestione los datos. En los sistemas de pago por uso, también se requieren funciones para conectar con sistemas de pago y cortar el suministro eléctrico a un hogar o local que se haya quedado sin crédito.


    Software para interactuar con la macrorred: Si la microrred está conectada a una macrorred, también se necesitará software para intercambiar información con la macrorred, de modo que se tomen decisiones óptimas sobre el almacenamiento de energía frente a su importación/exportación a la macrorred, de acuerdo con los precios por tiempo de uso y las necesidades de respaldo. Esto puede lograrse con mayor sofisticación si incluye la previsión de las condiciones del mercado, tanto de la microrred como de la macrorred.