O sector enerxético mundial atópase nun proceso de profunda transformación con dous retos fundamentais. Por unha banda, achegar a electricidade aos 1000 millóns de persoas que aínda carecen dela e aos 3000 millóns de persoas que empregan combustibles contaminantes e, por outra, desenvolver as fontes renovables de enerxía. Ambos restos están integramente ligados, xa que os custes marcadamente máis baixos da enerxía limpa contribúen no proceso de axudar aos países a desenvolver sistemas enerxéticos modernos e seguros.
Neste contexto enmárcase a tese de doutoramento de Javier Bernardo Cabrera, que se centra en propoñer solucións para reducir as perdas de potencia das redes eléctricas intelixentes empregando para isto a teoría de xogos colaborativos. Segundo explica, varios estudos sosteñen que en 2040 a demanda total de enerxía no mundo incrementarase nun 30% e a maior parte deste consumo procederá de países en vías de desenvolvemento. Respecto á orixe da enerxía, actualmente o 23% da electricidade consumida procede de fontes renovables, pero agárdase que en 20 anos sexa o 37%, particularmente de xeración eólica e solar. O investigador apunta que neste proceso cara unha contorna renovable, “as tecnoloxías disruptivas, como as redes intelixentes, os medidores intelixentes e os sistemas de datos xeoespaciais están a transformar a planificación enerxética”.
Atender ao comportamento real do usuario e non ao racional
Esta xestión enerxética intelixente ten como principais características a xestión do lado da demanda e o intercambio de enerxía a grande escala. Así, “os mecanismos de xestión de enerxía na rede intelixente deben tratar cunha complexa rede de enerxía dinámica, composta por compañías de servizos públicos, fontes de enerxía tradicionais, así como novos dispositivos de propiedade do cliente, como unidades de almacenamento, cociñas de indución ou vehículos eléctricos”. Neste sentido, Javier Bernardo Cabrera traballou no deseño de novos mecanismos de xestión enerxética que representen adecuadamente as decisións e os procesos de control do lado de clientes e empresas de servizos públicos na rede intelixente.
Explica que ata o de agora houbo importantes avances na xestión do lado da demanda de enerxía, integración de unidades de almacenamento e ideas relacionadas, pero o enfoque principal dos traballos foron os conceptos clásicos da teoría de xogos, como os xogos non cooperativos. Estes non consideran o comportamento do usuario no mundo real e o seu impacto na operación da rede intelixente e dos mercados enerxéticos, por iso el aposto por empregar a teoría de xogos colaborativa.
Subliña que “a maioría dos modelos existentes baséanse na suposición ideal de que os clientes da rede” toman decisión de xeito racional, pero existen contextos nos que isto non sucede. Por exemplo, cando as compañías eléctricas ofrecen tarifas de discriminación horaria, as persoas usuarias non sempre poden adaptar o seu comportamento a estas franxas, “como nun caloroso día de verán, no que os clientes non poden permitir que a compañía eléctrica reduza o seu uso de aire acondicionado durante as horas pico”. En consecuencia, recalca, “existe a necesidade de desenvolver un marco innovador que capture o comportamento realista do usuario durante a administración de enerxía, tendo en conta os beneficios e custes asociados entre os clientes e a rede eléctrica”.
Así, a súa investigación presenta un avance “cara un modelo eficiente de enerxía a través da aplicación da teoría de xogos cooperativos a nivel da xestión enerxética, así como o control dos recursos enerxéticos distribuídos integrados para brindar solucións enerxéticas óptimas que permitan o logro de importantes aforros en custes e permitindo unha diminución das perdas de potencia”, que no seu modelo “é un valor aproximado do 35%”.
A tese foi realizada no marco de atlanTTic e complementada con estadías de investigación internacional no Laboratorio de Simulación en Tiempo Real do Centro de Investigación, Innovación y Transferencias de Tecnología (CIITT) da Universidad Católica de Cuenca (Ecuador). Os seus resultados e as publicacións científicas xeradas permitiron presentar novos mecanismos de xestión enerxética que representen adecuadamente as decisións e os procesos de control do lado de clientes e empresas de servizos públicos na rede intelixente.
