¿Qué es una red inteligente o smart grid y cuáles son sus beneficios?

La electricidad es indispensable en nuestra sociedad, aunque su producción tiene un fuerte impacto en emisiones de CO₂, ya que, a día de hoy, sigue dependiendo de los combustibles fósiles. Para mitigar las consecuencias del cambio climático, el actual modelo energético requiere de una transformación que incorpore fuentes de generación renovable. Sin embargo, para obtener todo su potencial, también es necesario que el propio sistema eléctrico evolucione.

La red eléctrica de España, una de las infraestructuras más importantes a nivel nacional, se construyó hace más de 100 años: en 1881, se creó la primera red de alumbrado público en Sotres, Asturias. No obstante, hoy nuestra demanda de energía y la situación ambiental es muy diferente: necesitamos una red moderna, fiable y más sostenible.

Esto es lo que se busca solucionar con la red inteligente o smart grid , la cual ha pasado a convertirse en un eje central para lograr la transición energética. Sin ir más lejos, el uso de redes eléctricas inteligentes puede evitar la emisión de 700 millones de MMT* de CO2 a nivel global en el año 2027, según datos del informe SmartGrid, 2022-2027 Market Summary, de Juniper Research.

Si quieres saber todos los detalles sobre qué es una red inteligente o smart grid, qué beneficios ofrece y por qué tiene un papel tan importante en el futuro, sigue leyendo.

*MMT: millones de toneladas métricas.

¿Qué es una red inteligente o smart grid?

Una red eléctrica inteligente, también conocida como smart grid, es aquella que no solo se limita a transportar la electricidad, sino que también tiene la capacidad de monitorizarla y gestionarla gracias a la aplicación de nuevas tecnologías, con el objetivo de mejorar la eficiencia, fiabilidad, sostenibilidad y seguridad del suministro eléctrico.

De este modo, una red inteligente, a través de sensores y medidores inteligentes, recopila y analiza datos en tiempo real sobre el estado y rendimiento para coordinar de manera eficiente la generación, la transmisión, la distribución y el consumo de energía eléctrica.

¿Cómo funciona una red inteligente o smart grid?

La red tradicional es un elemento pasivo que se limita a transportar electricidad, mientras que una red inteligente tiene la capacidad de integrar nuevas tecnologías, como sensores y medidores inteligentes, para equilibrar y optimizar en tiempo real el uso de todos los recursos de la red:

• Generación de electricidad
• Demanda
• Gestión de la distribución de electricidad
• Almacenamiento de energía

Esto nos lleva a una de las principales diferencias entre una red inteligente y una red tradicional, que es su bidireccionalidad. Dicho de otro modo, es capaz de responder a las fluctuaciones en la producción y en la demanda de energía. De esta forma, transmite la electricidad en ambos sentidos: las distribuidoras llevan energía hasta el punto de suministro, pero, al mismo tiempo, los consumidores también pueden producir y verter electricidad a la red.

La red inteligente o smart grid también es capaz de coordinar en tiempo real numerosos sistemas de control (telegestión) que se encargan de medir parámetros de todo tipo, como el consumo, la temperatura ambiental, el estado de carga de los conductores, etc. Esto facilita realizar acciones como reconfigurar la red para aislar un fallo, aprovechar momentos de alta producción solar para almacenar el exceso de producción, regular la demanda, etc.

Tipos de redes inteligentes o smart grids

Las redes inteligentes se clasifican según su tamaño , es decir, en función de la dimensión de la zona geográfica a la cual van a abastecer de energía. Teniendo en cuenta este criterio, podemos clasificarlas en los siguientes tipos:

• Microgrids: son redes inteligentes locales que pueden operar de manera autónoma o conectadas a la red principal, y su área de acción se limita a pequeñas comunidades energéticas.
• Smart grids de tamaño medio: son las que optimizan la distribución de energía a nivel regional.
• Supergrids: todavía son modelos teóricos. Estas se basan en redes inteligentes de transmisión de gran escala, con la capacidad de conectar múltiples regiones o países, incluso a nivel intercontinental. Las principales propuestas de proyectos de este tipo son SuperSmart Grid ‘SSG’ (para la conexión de Europa con el norte de África y Oriente Medio) y Unified Smart Grid (para la conexión nacional de Estados Unidos).

Asimismo, en la actualidad ya se comienza a hablar de las neural grids. Se trata de un sistema más avanzado incluso que las redes inteligentes , ya que su arquitectura y configuración eléctrica permiten imitar el funcionamiento del cerebro humano. En este sentido, como sucede con nuestras redes neuronales, las neural grids están conformadas por una gran cantidad de nodos computacionales hiperconectados entre sí, que funcionan con tecnologías avanzadas de inteligencia artificial.

¿Qué elementos componen las smart grids?

Dentro del sistema de una red inteligente o smart grid confluye una serie de componentes críticos , cuyo funcionamiento interconectado permite optimizar la generación, distribución, almacenamiento y consumo de energía eléctrica. Principalmente, estos componentes son los siguientes:

• Soluciones de generación distribuida: incluye fuentes de energía descentralizadas, como placas solares, turbinas eólicas y sistemas de cogeneración, que permiten la producción de electricidad cercana al punto de consumo para reducir pérdidas en la transmisión y aumentar la eficiencia energética.
• Sistemas de almacenamiento de energía: la red inteligente utiliza tecnologías sostenibles, como baterías de iones de litio, volantes de inercia y almacenamiento térmico, para equilibrar la oferta y la demanda de energía. Esto ayuda a gestionar la intermitencia de las fuentes renovables y mejorar la estabilidad de la red.
• Medidores inteligentes (smart meters): los smart meters son dispositivos que registran el consumo de energía en tiempo real y permiten la comunicación bidireccional entre el consumidor y el proveedor de energía. De esta manera, se facilita la gestión de la demanda y la implementación de tarifas dinámicas.
• Sistemas de automatización y control : incluyen tecnologías como SCADA (siglas del término en inglés, Supervisory Control and Data Acquisition) y sistemas de gestión de energía (EMS), que supervisan y controlan en tiempo real la operación de la red. Esto permite detectar y responder a fallos o fluctuaciones para mantener la estabilidad y confiabilidad del suministro eléctrico.
• Infraestructura de telecomunicación: para lograr la transmisión de datos entre sus diferentes componentes, la red inteligente utiliza tecnologías como fibra óptica, comunicación por línea eléctrica (PLC) y redes inalámbricas.
• Sistemas de gestión de la demanda (demand response): son herramientas que permiten ajustar el consumo de energía de los usuarios en respuesta a señales del operador de la red. Así, se incentiva la reducción de la demanda en momentos de alta carga.
• Dispositivos de protección y calidad de energía: son equipos como relés inteligentes, interruptores automáticos y filtros de armónicos que protegen la infraestructura eléctrica y aseguran la calidad del suministro. Estos son muy importantes para mitigar problemas como sobretensiones, caídas de tensión y distorsiones armónicas.

Ventajas de la red inteligente o smart grid frente a la red convencional

Entre las muchas ventajas que aportan las smart grids o redes eléctricas inteligentes, podemos destacar las siguientes:

• Mayor eficiencia y seguridad: las redes inteligentes pueden reducir las pérdidas en la distribución mediante el monitoreo en tiempo real para:
• Detectar cualquier desviación o pérdida de energía a lo largo de la red.
• Identificar fugas y fallos en el cableado, las conexiones o el equipo.
• Elegir la mejor ruta para transmisiones a larga distancia y distribuir la energía de manera eficiente.
• Automatizar la gestión de carga para ajustarla a la demanda de electricidad en tiempo real.

Todo ello permite, a su vez, hacer un uso óptimo de todos los elementos de la red, por ejemplo, al reducir la demanda en la hora pico.

• Mayor información y uso responsable de la energía: los sistemas informáticos que posee la red inteligente proporcionan más información tanto al distribuidor como al usuario final, lo que permite hacer un uso más responsable de la energía .
• Reducción de emisiones: esto es posible por doble vía, gracias a la optimización del sistema y al aumento en la capacidad para incorporar energías renovables. Las redes pasivas trabajan con base en previsiones estáticas de demanda, mientras que una red inteligente o smart grid es capaz de adaptarse en tiempo real a la producción renovable, reduciendo la generación necesaria de fuentes más contaminantes.
• Mayor calidad de suministro: por su capacidad de adaptarse a fallos o a problemas en diferentes zonas de la red. Además, una red inteligente tiene la posibilidad de gestionar dispositivos de almacenamiento y puntos de generación descentralizados, lo que ofrece una mayor seguridad en el suministro.
• Mayor ahorro en el consumo : los usuarios pueden conocer en tiempo real el consumo y tarifa de la electricidad, lo que facilita que puedan gestionar sus dispositivos y reducir o ajustar su consumo de energía en momentos de alta demanda o cuando hay fluctuaciones en la generación.
• Descentralización de la producción: la energía que producen los consumidores puede almacenarse o ser aprovechada por otros usuarios, lo que reduce la dependencia de los grandes agentes implicados en la producción de energía.
• Facilita la transición energética: las redes inteligentes favorecen la descarbonización de la economía gracias a su capacidad de integrar las energías renovables, facilitar la movilidad eléctrica y generar la energía de forma descentralizada, tanto en el ámbito residencial o industrial (autoconsumo) como para grandes plantas de generación.

Ejemplos de smart grids en España

Un excelente ejemplo de red inteligente en España es el de Smart DSO-Living Lab (en municipios de la red de distribución de Cuerva, como Fornes, Escúzar, Láchar, etc.), desarrollado por Cuerva en colaboración con la Junta de Andalucía.

A través de la implementación de sistemas de monitorización, control y automatización, hemos desarrollado una red inteligente para facilitar la integración de fuentes de energía renovable y promover la participación activa de los consumidores en la generación y gestión de energía.

Asimismo, este proyecto, que ha sido financiado con fondos FEDER (Fondo Europeo de Desarrollo Regional), y dentro del marco del Programa para el Desarrollo Energético Sostenible, mejora la calidad, seguridad y sostenibilidad del suministro en municipios rurales, beneficiando directamente a más de 16.000 clientes. Además de frenar la despoblación y fomentar el desarrollo económico mediante la atracción de empresas y la creación de empleo, impulsa la transición energética al integrar fuentes renovables y promover una gestión eficiente de la energía. 

Iniciativas para el desarrollo redes inteligentes o smart grids

Este tema es prioritario en la agenda de muchos países, ya que, en la actualidad, hay hasta 130 naciones que están trabajando en iniciativas para lograr emisiones neutras en 2050, algo que va a requerir una fuerte descarbonización de la producción eléctrica.

Un ejemplo de ello lo vemos con el Real Decreto 1125/2021, a través del cual el gobierno español destinó 525 millones de euros a iniciativas como digitalizar la red eléctrica e impulsar la recarga de vehículos eléctricos en la vía pública entre 2021 y 2023.

En 2024, en el marco del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia (PRTR), España canalizó fondos europeos del programa Next Generation EU a través del Fondo de Resiliencia Autonómica (FRA) hacia proyectos de promoción de redes inteligentes para la transición energética . 

También, encontramos el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) 2021-2030, el cual establece objetivos claros para la transición energética, incluyendo la modernización de las redes eléctricas mediante su transformación a redes inteligentes. Textualmente, el programa del PNIEC expresa que: “... el desarrollo digital, o las redes inteligentes, son ejemplos de disciplinas necesarias para abordar el reto climático de una manera integral”.

En los próximos años, por tanto, se espera que haya una fuerte inversión en este tipo de redes, ya que son un elemento crítico para lograr los objetivos de transición energética y cero emisiones que persiguen muchos países. 

El futuro de la red inteligente o smart grid

La tendencia del modelo energético actual es evolucionar hacia un sistema cada vez más descentralizado que promete revolucionar la forma en la que generamos y consumimos la energía. En este sentido, los consumidores pasarán a convertirse en “prosumidores”, ya que también tendrán la opción de generar, compartir, vender o almacenar energía. Sin embargo, para ello, es necesario contar con redes eléctricas inteligentes que permitan esta democratización de la producción eléctrica de una forma eficiente y segura, aprovechando el potencial de las fuentes de energía renovable.

En este sentido, en los próximos años, la red inteligente tiene que afrontar algunos desafíos, como aumentar la capacidad de generación renovable y descentralizada, extender la electrificación a otros usos (transporte, climatización, etc.) y adaptarse a la nueva demanda de los consumidores.

En Cuerva, llevamos más de 80 años entendiendo la energía como un canal para ofrecer servicios útiles y relevantes para todas las personas. Por ello, ponemos a las personas en el centro y aprendemos del dato para poder conocer la relación del usuario con la energía. Solo así podemos dar respuesta a las necesidades presentes y futuras, apostando por la innovación para mejorar nuestro servicio.

Con este objetivo, buscamos crear modelos que respondan a la nueva demanda eléctrica y optimizar procesos a partir de la digitalización de nuestras redes. En este sentido, trabajamos en el desarrollo de consultoría de redes inteligentes desde varios ámbitos:

• Sensorización, adquisición e integración de las medidas a través de plataformas IIoT.
• Innovación en las formas de entrega energética como el modelo EaaS (energía como servicio).
• Aplicaciones de monitorización y analítica avanzada que nos permitan mejorar la calidad de suministro de la red, la operación y eficiencia y aumentar la resiliencia de la red.
• Modelos digitales de redes de MT y BT.
• Digitalización de redes privadas, cerradas y microrredes.

¿Te ayudamos a encontrar mejores maneras de entender la energía?

Publicado originalmente el 11 de julio de 2023 y actualizado el 3 de febrero de 2025.