Uno de los sectores donde se proyecta mayor inversión durante los próximos años es el relacionado con la generación eléctrica. De acuerdo con la Secretaría de Energía de México (Sener), 62.271 millones de dólares (55.816 millones de euros) serán invertidos en materia de transmisión, distribución y generación eléctrica.

Articulo de Armando Bonilla de la Agencia Informativa Conacyt.

No solo en Europa con su Unión Energética se planea invertir en las redes de transmisión. La seguridad e independencia energética es una necesidad en todas las geografías. En México, durante la presentación del Programa de Desarrollo del Sistema Eléctrico Nacional (Prodesen) 2015-2029 se dio a conocer que la partida a la cual se destinará el mayor porcentaje de recursos es la de generación, con un total de 45.045 millones de dólares (40.375 millones de euros), es decir, 72 por ciento del total. A transmisión se destinarán 9.513 millones (8.526 mill. euros), y a distribución 1.713 millones (1.535 millones de euros).

En ese contexto, un grupo de investigadores mexicanos adscritos a una asociación civil del estado de Querétaro trabaja en la construcción del primer transformador inteligente, proyecto que forma parte de la carrera mundial para llegar a dicho desarrollo.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, Natalia de Jesús Nila Olmedo, presidenta del Laboratorio de Investigación en Control Reconfigurable (Licore), dijo que el proyecto es desarrollado por un grupo multidisciplinario y en colaboración con la academia.

“Somos una asociación civil queretana, la cual surgió de un grupo de posgrado de la Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ); para este proyecto colaboramos con la propia universidad y con la Universidad de Guanajuato (UGTO), la Universidad Tecnológica de San Luis Potosí (UTSLP) y la Universidad Tecnológica de Morelia (UTM); asimismo, con el Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial (Cidesi)”, explicó.

Respecto a la innovación que están realizando, señaló que se trata de un transformador inteligente de estado sólido, cuya investigación inició gracias a un apoyo de Estados Unidos. “(Ese país) nos dio aproximadamente medio millón de dólares para comenzar el proyecto, recursos que permitieron desarrollar el primer prototipo”, subrayó.

Asimismo, detalló que el proyecto está estructurado por una gama de otras investigaciones denominadas Energía Eléctrica más Eficiente. “El objetivo final consiste en desarrollar una smart grid, es decir, una red eléctrica inteligente (…) Tenemos varias colaboraciones con otras instituciones que desarrollan otras partes de dicha red”, comentó.

Señaló también que se trata de un transformador inteligente porque sustituye algunas piezas convencionales, como el embobinado de cobre, por elementos de electrónica de potencia. “Al tener electrónica, opera de manera similar a un teléfono celular; lo que le da la característica de smart es la capacidad que tiene de conectividad. Tendrá un módulo de control de comunicaciones que le permitirá comunicarse con toda la red eléctrica, optimizando el uso de la energía”, explicó.

De acuerdo con la entrevistada, la red de comunicación que se integrará al transformador no es la única innovación tecnológica, toda vez que a la par se trabaja en la integración de un aerogenerador, así como celdas fotovoltaicas. “Una de las grandes características de este transformador inteligente es que operaría como el nexo entre la red eléctrica y este tipo de energías alternativas”, refirió.

Nila Olmedo dijo además que el transformador inteligente está en fase de desarrollo a nivel mundial. “Nadie lo tiene todavía terminado, los que tienen un poco más de avance porque tienen más tiempo trabajando en él es un grupo estadounidense de la Universidad de Carolina del Norte; no obstante, aún está en desarrollo”, aseguró.

¿Cómo funciona el transformador inteligente?

Por su parte, el ingeniero Fortino Mendoza Mondragón, líder técnico en el desarrollo del transformador inteligente, explicó que esta innovación está pensada para reemplazar los transformadores convencionales (colocados en los postes de luz para distribuir la energía eléctrica a las viviendas) pero con la ventaja de integrar comunicaciones en el sistema eléctrico, abriendo la puerta a las redes eléctricas inteligentes (smart grid ).

Precisó que ya se cuenta con un prototipo que está en etapa de validación. “Actualmente estamos probando un prototipo de tres kilovatios (kW), es decir, el consumo de una casa promedio en México, y estamos desarrollando al mismo tiempo un modelo a mayor escala: de 30 kW, que equivalen al consumo promedio de 10 hogares mexicanos”, reveló.

Respecto al funcionamiento, dijo que es necesario integrar un sistema embebido a los transformadores. “Básicamente se trata de una computadora con la capacidad de realizar el control de comunicaciones, pero también el control de dispositivos de estado sólido (switchs electrónicos). La función del transformador ya no solamente será reducir o elevar los voltajes, ahora podrá generar interconexión entre el usuario y el productor de la electricidad”, manifestó.

Añadió que ello, a su vez, le permitirá identificar fallas, reportarlas, mejorar la calidad de la energía gracias a algoritmos de control que le serán integrados, así como a arquitecturas específicas de electrónica de potencia. “A grandes rasgos, el sistema operará como gestor de la energía y de la información”, abundó.

Una gran ventaja de este proyecto es que el dispositivo permitirá descentralizar la generación eléctrica, explicó el entrevistado: “Hoy en día, una gran desventaja consiste en que la electricidad es  obtenida de grandes hidroeléctricas alejadas de la ciudad y ante ello la energía eléctrica tiene que recorrer largas distancias; en cambio, el concepto de smart grid contempla la generación de energías renovables dentro de la ciudad, es decir, el uso de pequeños módulos de generación distribuida”.

“Para lograr esto, es necesario que exista un complejo sistema de comunicación, que la empresa proveedora del servicio tenga la capacidad de gestionar de una manera mucho más eficiente la energía. La idea en el futuro es tener muchos generadores distribuidos en la ciudad con un sistema que los comunique entre sí”, agregó.

Finalmente, señaló que por ello lo que están desarrollando tendrá la capacidad de interconectar todos los tipos de sistemas de energía alternativa que existen en la actualidad, tales como los aerogeneradores y las celdas fotovoltaicas. “Estamos trabajando en la integración de estos al transformador, y más adelante también atenderemos el tema de almacenamiento”, concluyó.

Para la siguiente etapa, esta tecnología logró la aprobación de tres subproyectos por parte del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), el cual apoyará la investigación con recursos a través del Programa de Estímulos a la Innovación (PEI).

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