Las tecnologías de transmisión avanzadas ayudan a las empresas de servicios públicos estadounidenses a actualizar la red eléctrica: NPR

Jul 20, 2023

Por

Julia Simón

Jon Marmillo señala una caja llena de sensores láser en una torre de transmisión en Folsom, California. Los sensores pueden leer cosas como el viento y la temperatura y proporcionar esos datos a las empresas de servicios públicos para que puedan transmitir más energía de manera segura. Julia Simon/NPR ocultar leyenda

Jon Marmillo señala una caja llena de sensores láser en una torre de transmisión en Folsom, California. Los sensores pueden leer cosas como el viento y la temperatura y proporcionar esos datos a las empresas de servicios públicos para que puedan transmitir más energía de manera segura.

FOLSOM, California – En un suburbio de Sacramento, al borde de una hilera de casas color beige, una torre de transmisión gigante se eleva hacia el cielo azul del verano.

Jon Marmillo está mirando una caja situada a unos 20 pies de altura de la torre, llena de sensores láser. Dice que pasa demasiado tiempo mirando las líneas de transmisión, incluso cuando conduce. Esto se debe a que cree que si más líneas eléctricas pudieran integrar tecnologías como la caja de láseres, eso podría ayudar al país a alcanzar sus objetivos climáticos de forma más económica y rápida.

"Yo digo, ¡tenemos la respuesta!" Marmillo dice: "Podríamos poner más energías renovables en la red".

La crisis climática exige reemplazar rápidamente los combustibles fósiles con energía verde, pero miles de proyectos eólicos y solares enfrentan tiempos de espera de varios años para conectarse a las líneas de transmisión. Para alcanzar los objetivos del país de reducir drásticamente la contaminación que calienta el planeta, Estados Unidos necesita ampliar la capacidad de transmisión en un 43% para 2035, según el Proyecto REPEAT dirigido por la Universidad de Princeton. Pero construir esas nuevas líneas de transmisión llevará tiempo y miles de millones de dólares.

Ahí es donde entran los sensores láser, dice Marmillo, cofundador de LineVision, la empresa que los fabrica. Los sensores pueden ayudar a las empresas de servicios públicos a obtener datos en tiempo real sobre sus líneas eléctricas, lo que les permitirá enviar más electricidad renovable a través de los cables. Esta tecnología es parte de un conjunto de innovaciones que podrían ayudar a Estados Unidos a aumentar la capacidad de su red de manera más rápida y económica que construir nuevas líneas de transmisión.

Los estados y el gobierno federal están considerando nuevos incentivos y posibles mandatos para estas tecnologías, dice Allison Clements, comisionada de la Comisión Federal Reguladora de Energía, o FERC, que regula la transmisión interestatal de electricidad. "Esta es una gran oportunidad: podemos sacarle más jugo a nuestro sistema de transmisión existente a costos más bajos y mucho más rápidamente", afirma.

Clements dice que parte de la tecnología es "obvia". Pero a los expertos les preocupa que las empresas de servicios públicos monopólicas se demoren debido a la forma en que se les incentiva a ganar dinero, dice Rob Gramlich, presidente de Grid Strategies, una firma consultora.

"A veces ocurre que cuanto más barata es la tecnología, más difícil es lograr que las empresas de servicios públicos la implementen, lo cual es al revés", dice Gramlich.

La empresa de Jon Marmillo fabrica sensores láser que pueden ayudar a obtener más energía en la red. Los sensores son parte de un grupo creciente de tecnologías que mejoran la red. Julia Simon/NPR ocultar leyenda

La empresa de Jon Marmillo fabrica sensores láser que pueden ayudar a obtener más energía en la red. Los sensores son parte de un grupo creciente de tecnologías que mejoran la red.

La tecnología podría ayudar a arreglar una red rota

El sistema eléctrico del país todavía funciona principalmente con combustibles fósiles. Miles de proyectos solares y eólicos están listos para entrar en funcionamiento, pero el antiguo sistema de transmisión del país no es lo suficientemente grande ni robusto para conectarlos a todos. A medida que el país recurre a cosas como automóviles eléctricos y bombas de calor para reemplazar los automóviles de combustión y las calderas de gas, esa mayor demanda de electricidad ampliará aún más los límites de la infraestructura existente.

Será necesario construir nuevas líneas de transmisión, afirma Mathias Einberger, director del programa de electricidad libre de carbono de la organización de investigación energética RMI. Pero señala que construirlos puede llevar años, a veces una década o más, y que a menudo se ven retrasados ​​por las dificultades para obtener permisos y la oposición de la comunidad. Los expertos dicen que las innovaciones llamadas "tecnologías de mejora de la red" o "tecnologías de transmisión avanzadas" pueden ayudar a acelerar la transición renovable al hacer que la red existente y las nuevas líneas de transmisión funcionen de manera más eficiente.

"Se implementan rápidamente. Su implementación es barata", afirma Einberger. "Pueden ayudarnos mucho y van a ser muy críticos".

Estas innovaciones incluyen cables que transportan más electricidad, software y hardware que pueden ayudar a las empresas de servicios públicos a evitar la congestión en las líneas, y sensores láser, como los de Folsom.

En cualquier momento dado, las empresas de servicios públicos suelen saber cuánta energía pasa por sus líneas. Pero no es necesario que conozcan las condiciones en tiempo real de esas líneas, como la velocidad del viento o qué tan caliente está la línea. Sin esos datos, las empresas de servicios públicos tienen que utilizar estándares conservadores sobre cuánta energía puede fluir de manera segura, dice Jake Gentle, gerente senior de programas para seguridad de infraestructura en el Laboratorio Nacional de Idaho.

Pero cuando los sensores recopilan información de los cables (sobre el viento, la temperatura y la flexión de los cables), esos datos permiten a las empresas de servicios públicos ir más allá de sus estándares conservadores y pasar más electricidad a través de los cables de manera segura. El viento en la línea, por ejemplo, es información vital, dice Marmillo. "Esa brisa fresca y agradable", dice, "enfriará la línea eléctrica, lo que permitirá que la empresa de servicios públicos pase más energía a través de ella de manera segura".

Con esta tecnología, llamada "clasificación de línea dinámica", las empresas de servicios públicos pueden aumentar la eficiencia de sus líneas, a veces hasta un 40%, dice Gentle. La empresa de servicios públicos que presta servicios a Folsom, el Distrito Municipal de Servicios Públicos de Sacramento, dijo que los sensores son parte de un programa piloto y aún no han evaluado los datos. Pero una empresa de Pittsburgh que utiliza la misma tecnología láser, Duquesne Light Company, dijo en un correo electrónico que desde que la empresa la instaló hace dos años "encontramos un promedio de 25% de capacidad adicional disponible en las líneas de transmisión que estaban equipadas con sensores".

En Dinamarca, el operador nacional de transmisión, Energinet, descubrió que utilizando una combinación de mediciones y algoritmos, pueden aumentar la capacidad de la línea hasta en un 30%, especialmente en la primavera y el otoño con mucho viento, dice Jakob Nørskov, ingeniero eléctrico de Energinet.

En última instancia, estas tecnologías avanzadas de red son mucho más rápidas de implementar que construir nuevas líneas de transmisión, dice Jason Huang, director ejecutivo de TS Conductor, que fabrica nuevos cables que pueden mover más electricidad. Debido a que la crisis climática ya está aquí, es fundamental poner en funcionamiento las energías renovables rápidamente, dice Huang.

"No tenemos tiempo ilimitado", dice Huang, "tenemos que actuar, tenemos que actuar rápido".

Los investigadores dicen que las tecnologías de transmisión avanzadas podrían ayudar a que la red existente funcione mejor. Pero algunas de estas empresas tecnológicas se preocupan por incorporar a las empresas de servicios públicos, debido a la forma en que las empresas de servicios públicos ganan dinero. Julia Simon/NPR ocultar leyenda

Los investigadores dicen que las tecnologías de transmisión avanzadas podrían ayudar a que la red existente funcione mejor. Pero algunas de estas empresas tecnológicas se preocupan por incorporar a las empresas de servicios públicos, debido a la forma en que las empresas de servicios públicos ganan dinero.

Una estructura centenaria de incentivos a las empresas de servicios públicos amenaza estas tecnologías

A los expertos en redes les preocupa que algunas empresas de servicios públicos estadounidenses se resistan a implementar estas tecnologías, y eso se reduce a cómo ganan dinero las empresas de servicios públicos monopolistas. Las estructuras de ganancias de estas empresas se diseñaron hace más de un siglo, cuando sus reguladores querían obligarlas a construir grandes infraestructuras. En la mayoría de los estados sigue siendo cierto que cuanto más gastan estas empresas de servicios públicos en construir cosas, más dinero les permiten sus reguladores ganar de los clientes.

Eso significa que proyectos grandes y costosos, como nuevas torres de transmisión, son atractivos para el balance de una empresa de servicios públicos y para sus accionistas. Las tecnologías de menor costo, como sensores o recableado de una línea existente, no parecen tan atractivas en comparación, dice Marissa Gillett, presidenta de la Autoridad Reguladora de Servicios Públicos de Connecticut.

"Si soy una empresa de servicios públicos, no voy a estar tan entusiasmado con eso porque, en igualdad de condiciones, tengo menos oportunidades de ganar dinero", dice Gillett.

Huang dice que a veces puede ser difícil vender a las empresas de servicios públicos sus cables súper eficientes de menor costo, tecnología llamada "reconductora", por esta razón. "Si nos fijamos en la reconducción frente a las nuevas líneas, la reconducción no es necesariamente tan atractiva", dice Huang.

Pero Scott Aaronson, vicepresidente senior de seguridad y preparación del Edison Electric Institute (EEI), el principal grupo comercial de empresas de servicios públicos propiedad de inversores, no está de acuerdo con la idea de que las empresas de servicios públicos no estén incentivadas a adoptar estas tecnologías más baratas. Sostiene que hay muchas compañías eléctricas que están realizando mejoras y volviéndose más eficientes para no necesitar construir nueva infraestructura. Y dice que las empresas de servicios públicos ya están adoptando estas innovaciones, incluida tecnología como los sensores láser.

"Puedo decir con seguridad que docenas de empresas están explorando el valor de [la calificación de línea dinámica] en toda su infraestructura", afirma Aaronson.

Pero Gillett dice que a medida que se implementen estas innovaciones en redes de menor costo, los reguladores de servicios públicos de todo el país deben reconocer el conflicto de intereses inherente entre cómo ganan dinero estas empresas y qué aborda el cambio climático de manera más rápida y económica.

"Sería perjudicial para todos afirmar que ese sesgo no existe porque, en algún momento, simplemente estamos hablando de economía básica", dice Gillett. "Es imperativo que abordemos los incentivos no coincidentes".

Los reguladores federales están considerando si hacer que la lectura de líneas de transmisión, denominada "clasificación de línea dinámica", sea una práctica obligatoria. Julia Simon/NPR ocultar leyenda

Los reguladores federales están considerando si hacer que la lectura de líneas de transmisión, denominada "clasificación de línea dinámica", sea una práctica obligatoria.

El papel del gobierno federal

El gobierno federal podría acelerar la adopción de estas innovaciones en la red, principalmente a través de la FERC, la comisión que regula la transmisión de electricidad interestatal. La comisión está analizando una serie de propuestas que harían que estas tecnologías se generalicen más.

En una propuesta, si una empresa de servicios públicos o un operador de red propone nuevas líneas de transmisión, la FERC puede exigir que la empresa de servicios públicos considere primero estas tecnologías más baratas que mejoran la red para ahorrar dinero. La comisión también está considerando la posibilidad de convertir la "clasificación dinámica de líneas" en una práctica obligatoria.

A finales de julio, la FERC aprobó una nueva norma para hacer frente a la enorme acumulación de proyectos eólicos, solares y de baterías que esperan conectarse a la red. El presidente de la FERC, Willie Phillips, dice que la nueva regla requiere que las empresas de servicios públicos y los operadores de redes evalúen el uso de muchas de estas tecnologías, incluidos nuevos cables que transportan más electricidad.

Durante la reunión sobre la nueva norma, la comisionada Clements dijo que si bien es un "gran comienzo" para estas tecnologías, añadió: "Creo que la norma establece un listón bastante bajo: es una 'evaluación' de estas tecnologías".

Phillips dice que en los próximos meses la comisión federal emitirá fallos que pueden requerir que las empresas de servicios públicos implementen algunas de estas tecnologías, incluidas las calificaciones de línea dinámicas.

"Cuando se habla de exigir a las empresas de servicios públicos que hagan algo diferente de lo que normalmente hacen, se trata de acciones que requieren tiempo y tenemos que hacerlo bien", dice Phillips. "Y este es un primer paso".