In order to analyze the worldwide Smart Grid´s development, perhaps we should start by reviewing the concept of Smart Grid.  However, we find that there is no single definition. On the contrary, each region and country and even each utility have their own definition. This reminds us the blind and elephant Hindu´s parable, where each interest group has different perspectives of the same reality.

 

As an aspirational concept, most authors agree that Smart Grid is one that intelligently accommodates and responds to all the elements it has interconnected, namely: generators, consumers and prosumers, with the purpose of delivering the electric power service more efficiently, reliably, safely, economically and sustainably.

 

In the last two decades, there has been a transformation process in the electrical industry worldwide, this process will accelerate significantly in the years to come, Smart Grids are the technologies that will support and make it possible.

 

Considering the diversity public policy aspects, regulation, market and technology of the Electric Service Industry in each country; Governments, operators and utilities have defined their own path and pace of transformation. The Smart Grid´s public policy, strategy, road maps, programs and project definitions are essential in order to harmoniously address this transformation.

 

There is a worldwide trend towards a progressive ecological awareness and sustainability that drives the growing use and development of electric vehicles, energy storage systems and distributed generation.

 

Global digitization trends are also driving the transformation of this industry, especially the imminent IoT ubiquitous networks deployment and advanced fiber optic networks that will enable more efficient connection of intelligent measurement equipment, protections, compensation and distributed sensors throughout the distribution and transmission networks, as well as big data systems for the processing of large data bases and advanced analytical systems that will allow to take advantage of the information collected, almost in real time, even for the network operation.

 

Even though the digitization that adds "intelligence" to the grid has advanced in the last decades, and it is present in the important penetration of Supervisory Control and Data Acquisition Systems (SCADA), Energy Management Systems (EMS), Geographic Information Systems (GIS), Advanced Measurement Infrastructure (AMI), etc., as well as in the increasing incorporation of automations in substations and transmission and distribution networks; the best is just yet to come.

 

The mix between global trends and industry pressures will not only bring about a change in the technological models we are currently familiar with, innovation will also arrive at the heart of Electricity Industry business models. In this context, the more market liberalization and deregulation, the more challenge will face traditional utilities, the best way to deal with them will be the incorporation of higher levels of digitization with a focus on efficiency and customer service.

 

The electricity industry transformation has also incorporated the need for more research and development activities in Smart Grid´s domains, such as: demand integration, microgrids, renewable energy integration, distributed generation and energy storage systems. The Smart Grid development has also promoted the development and convergence of operational technologies and information technologies (OT / IT), which have given impetus to Smart Cities development of Intelligent as well.

 

In addition to the large companies that have been traditionally supplied equipment and services for the electrical industry, and are also transforming their technology offer to make it more digital; there is a growing number of new companies whose focus is eminently technological, interested in capitalizing on new opportunities, developing and promoting emerging Smart Grid technologies that we will see in operation in the short and medium term.

 

The Smart Grid great advantage is, when its deployment advance with transmission systems operators, distribution system operators, suppliers and independent system operators, not only benefits are obtained in each of these actors, but also the electric system obtains important benefits, for example, greater efficiency in the operation of the whole system, reserve margin reduction and energy losses reduction; as well as improvements in system reliability, flexibility, security and resilience. A Smart Grid also improves the energy efficiency of the entire system, thus achieving a significant reduction in the emission of greenhouse gases.

 

Like I said, the best is just yet to come. With the processes and technologies that are currently being developed and matured in the laboratories, test bed and electrical networks of various countries, not only locally will great benefits be achieved. With greater international cooperation and suitable regulation, we could even aim to have a global interconnected grid, with this network and a suitable planning of the use of renewable energy resources, we could substantially improve the efficiency of the entire interconnected world electrical system, the economic and ecological benefits could be tremendous.

 

To achieve this vision, technological capabilities are being strengthened. There are important advances in HVDC systems, FACTS, high-speed communication networks and advanced EMS systems. However, organizational and collaborative capacities at the international level in this area should also be strengthened. I couldn´t have but wonder: Will we have the capability to organize us at a global level?

 

It is well known that before running we have to learn to walk first. Each country and region must make its own path at their own pace and style, always taking care to move forward in their local context while continues seeing the lessons learned and best practices of the world.

 

 

Written by

 

Oscar Miranda Miranda
Smart Grid México &
LATAM Smart Community Alliance
President
M.  +52 1 (55) 1798-5866

 

 

 

 

 

Para analizar el ritmo de desarrollo de las Redes Eléctricas Inteligentes a nivel mundial, quizás debemos empezar por repasar el concepto de Red Eléctrica Inteligente (REI). Sin embargo, al intentarlo encontramos que no existe una definición única. Por el contrario, cada región y país e incluso cada empresa de servicio eléctrico tienen su propia definición. Esto nos recuerda la parábola hindú de los ciegos y el elefante, en dónde cada grupo de interés tiene perspectivas diferentes de la misma realidad.

 

Como concepto aspiracional, la mayoría de los autores coinciden en que una Red Eléctrica Inteligente es aquella que inteligentemente acomoda y responde a todos los elementos que tiene interconectados, a saber: generadores, consumidores y prosumers, con el propósito de entregar el servicio de energía eléctrica de forma más eficiente, confiable, segura, económica y sustentable.

 

En las últimas dos décadas se ha observado un proceso de transformación en la industria eléctrica a nivel mundial, este proceso se acelerará significativamente en los años por venir, las Redes Eléctricas Inteligentes son las tecnologías que lo soportarán y harán posible.

 

Considerando la diversidad en los aspectos de la política pública, regulación, mercado y tecnología de la Industria de Servicio Eléctrico en cada país; los gobiernos, operadores y empresas de servicio eléctrico han definido su propio camino y ritmo de transformación. La definición de la política pública, estrategia, planes de ruta, programas y proyectos de REI es esencial para dirigir armónicamente esta transformación.

 

Las diversas presiones que están dirigiendo el ritmo de transformación de la industria eléctrica se han incrementado en los últimos años, tales como la cada vez mayor penetración de renovables a la red, la socialización de la producción de electricidad a través de sistemas de generación distribuida y la cada vez más afinada integración de la demanda como recurso masivo de flexibilidad y eficiencia en el sistema eléctrico.

 

Existe la tendencia mundial de una progresiva consciencia ecológica y de sustentabilidad que impulsa el creciente uso y desarrollo de vehículos eléctricos, sistemas de almacenamiento de energía y generación distribuida.

 

Las tendencias mundiales de digitalización también impulsan fuertemente la transformación de esta industria, principalmente el inminente despliegue de redes ubicuas de IoT y avanzadas redes de fibra óptica que permitirán conectar de forma más eficiente equipo inteligente de medición, protecciones, compensación y sensores distribuidos en redes de transmisión y distribución; Así como sistemas para el procesamiento de grandes volúmenes de información y analíticos avanzados que permitirán aprovechar la información colectada casi en tiempo real, incluso para la operación de la red.

 

Aun cuando la digitalización que agrega la “inteligencia” a la REI ha avanzado en las décadas pasadas, y se hace presente en la importante penetración de Sistemas de Control Supervisorio y Adquisición de Datos (SCADA), Sistemas de Gestión de Energía (EMS), Sistemas de Información Geográfica (GIS), Infraestructura Avanzada de Medición (AMI), etc., así como en la cada vez mayor incorporación de automatismos en subestaciones y redes de transmisión y distribución; lo mejor está apenas por llegar.

 

La combinación de las tendencias mundiales y las presiones que la industria enfrenta, provocarán no solo un cambio en los modelos tecnológicos que actualmente conocemos, la innovación llegará también al corazón de los modelos de negocios de la Industria Eléctrica. En este contexto, a mayor liberalización y desregulación de los mercados, las empresas de servicio eléctrico tradicionales enfrentarán los mayores retos, la mejor manera de enfrentarlos será la incorporación de mayores niveles de digitalización con un enfoque a la eficiencia y al servicio al cliente.

 

La transformación de la industria eléctrica ha incorporado también la necesidad de mayor investigación y desarrollo en las áreas asociadas a la REI, tales como: integración de demanda, microredes, integración de renovables, generación distribuida y almacenamiento de energía. El desarrollo de la REI también ha impulsado el desarrollo y convergencia de las tecnologías operacionales y tecnologías de información (OT/IT), con lo que se ha dado impulso al desarrollo de las Ciudades Inteligentes.

 

Además de las grandes empresas que tradicionalmente han suministrado equipo y servicios para la industria eléctrica, y que están transformando también su oferta tecnológica para hacerla más digital; existe una creciente cantidad de nuevas empresas, cuyo enfoque es eminentemente tecnológico, interesadas en capitalizar las nuevas oportunidades, desarrollando e impulsando tecnologías emergentes de REI que veremos en operación en el corto y mediano plazo.

 

La gran apuesta por la REI radica en que, al avanzar su despliegue con los transportistas, distribuidores, suministradores y operadores del sistema, no solo se obtienen beneficios en cada uno de estos actores, también el sistema eléctrico obtiene importantes beneficios, por ejemplo, mayor eficiencia en la operación del sistema, reducción de márgenes de reserva y reducción de pérdidas de energía; así como mejoras en la confiabilidad, flexibilidad, seguridad y resilencia del sistema. Una Red Eléctrica Inteligente, también mejora la eficiencia energética de todo el sistema, logrando con esto una importante reducción en la emisión de gases de efecto invernadero.

 

Como he dicho, lo mejor está apenas por llegar. Con los procesos y tecnologías de REI que actualmente se están desarrollando y madurando en los laboratorios, escenarios de prueba y redes eléctricas de diversos países, no solo localmente se alcanzarán grandes beneficios. Con mayor cooperación internacional y una regulación adecuada, podríamos aspirar incluso a tener una red eléctrica interconectada a nivel global, con esta red y una adecuada planeación del aprovechamiento de los recursos de energía renovables, podríamos mejorar sustancialmente la eficiencia de todo el sistema eléctrico mundial interconectado, los beneficios económicos y ecológicos podrían ser tremendos.

 

Para llegar es esta visión, las capacidades tecnológicas se están fortaleciendo. Existen importantes avances sistemas HVDC, FACTS y redes de comunicación de alta velocidad y sistemas EMS avanzados. Sin embargo, también se deberán fortalecer las capacidades de organización y colaboración a nivel internacional en esta materia. La pregunta es: ¿Contaremos con la capacidad para organizarnos a nivel mundial?

 

Sabemos que antes de correr tenemos primero que aprender a caminar. Cada país y región deberá hacer esta caminata a su propio ritmo y estilo, cuidando siempre avanzar en su contexto local sin dejar de ver la lecciones aprendidas y mejores prácticas globales.

 

 

 

Escrito por:

 

Oscar Miranda Miranda
Smart Grid México &
LATAM Smart Community Alliance
Presidente
Global Smart Grid Federation
Board Member

M.  +52 1 (55) 1798-5866