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  • Estrategias ganadoras para crecer en un nuevo panorama energético

    Una demanda eléctrica sin precedentes está transformando la red. Descubra cómo las empresas del sector energético pueden liderar con estrategias flexibles y preparadas para el futuro para responder al aumento de la demanda procedente de los data centers, la electrificación y mucho más.
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La respuesta a una demanda eléctrica sin precedentes

¿Está preparada su empresa energética? Aumentos inéditos de la demanda eléctrica están llegando desde múltiples frentes: data centers, electrificación de todo tipo de usos (edificios, viviendas y transporte), reindustrialización y más. 

La demanda eléctrica se había estancado en las últimas décadas, pero ahora vemos un crecimiento anual del 2 al 4 %. Sin embargo, las previsiones a corto plazo varían sustancialmente y son mucho más drásticas. Las investigaciones recientes de S&P Global Market Intelligence, encargadas por Eaton, indican que las compañías eléctricas de Norteamérica prevén un crecimiento de la demanda del 36 % en los próximos cinco a diez años1. En Estados Unidos, se prevé que la demanda de energía de los data centers se duplique o incluso triplique de aquí a 2028, pasando de 176 teravatios hora (TWh) en 2023 a un rango de entre 325 y 580 TWh2.

Este fuerte aumento de la demanda eléctrica exige una respuesta coordinada de todo el ecosistema, con los distintos sectores trabajando de manera alineada. Las colaboraciones estratégicas entre las compañías eléctricas, los proveedores y los clientes finales serán determinante para hacer frente a este reto. Al mismo tiempo, este crecimiento de la demanda invita a replantear las formas tradicionales de colaboración y abre la puerta a acelerar la innovación tecnológica, modernizar las infraestructuras y ampliar el mix energético con nuevas fuentes de suministro.

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Iniciativas combinadas para atender la demanda

No existe una única solución para hacer frente al rápido aumento de la demanda eléctrica. Las inversiones para modernizar y optimizar la red, aumentar la capacidad y aportar mayor flexibilidad son imprescindibles, pero solo representan el punto de partida.

La capacidad para incorporar nueva potencia será, sin duda, un factor esencial. Las soluciones inteligentes de gestión de la energía pueden contribuir de forma decisiva a respaldar estas iniciativas; sin embargo, la simple ampliación de la capacidad no será suficiente para absorber con la rapidez necesaria el crecimiento previsto de la carga eléctrica.

La infraestructura actual resulta insuficiente y, en muchos casos, obsoleta para absorber el crecimiento previsto, una situación señalada por el 44 % de las empresas eléctricas encuestadas en el estudio de S&P Global Market Intelligence. Ya en 2015, el Departamento de Energía de Estados Unidos constató que el 70 % de las líneas de transmisión del país tenían 25 años o más. Actualmente, hay 7600 millones de dólares en financiación destinados a 105 proyectos seleccionados de refuerzo de la red eléctrica, repartidos en los 50 estados de EE. UU.

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Cabe destacar que las empresas eléctricas de Norteamérica y de otras regiones consideran que existe capacidad sin utilizar en la red que podría aprovecharse. Las herramientas digitales pueden ayudar a liberar una capacidad significativa: el 44 % de las eléctricas cree que es posible añadir hasta un 24 % de capacidad adicional en la red, mientras que otro 40 % considera que el incremento potencial podría ser incluso mayor (hasta un 49 %)3.

Abordar este crecimiento requerirá inevitablemente flexibilidad en la gestión de la oferta y la demanda. Al analizar la futura combinación de generación y las necesidades de recursos de la red, no se trata únicamente de invertir en la red o de añadir capacidad. La flexibilidad del lado de la demanda es esencial; sin ella, el consumo energético acabará chocando con las limitaciones físicas de líneas de distribución, subestaciones y transformadores que no fueron dimensionados para estos incrementos de demanda. Esta flexibilidad puede ponerse al servicio de la gestión de la red, ayudando a coordinarla mediante automatización y control del punto de encuentro con los recursos energéticos descentralizados del cliente, el “grid edge” o borde de la red. Además, existen herramientas muy potentes capaces de contribuir a este objetivo, ya sea en la propia red, en el ámbito doméstico, en los data centers o en edificios e instalaciones industriales.

En Eaton, nuestras soluciones eléctricas y nuestra experiencia desempeñan un papel clave en las infraestructuras críticas prácticamente en todo el mundo. Durante el último siglo, nuestras soluciones han operado a ambos lados del contador eléctrico. Hoy, nuestro portfolio de productos, servicios y soluciones permite el flujo bidireccional de la electricidad, aportando nuevos niveles de flexibilidad a compañías del sector eléctrico, data centers, entornos industriales, edificios, hogares y muchos otros ámbitos. Además, identificamos nuevas y necesarias oportunidades de colaboración, tanto dentro de cada sector como entre diferentes industrias y aplicaciones, para impulsar una red eléctrica más dinámica.

Soluciones para la red ya disponibles

La forma más eficaz de incorporar nuevos recursos y capacidad a la red, de manera segura y rentable, comienza con una planificación adecuada. Al mismo tiempo, la flexibilidad de la red depende en gran medida de soluciones avanzadas de automatización y control, así como de una comprensión profunda de la evolución de los patrones de consumo energético de los clientes. Existe una necesidad urgente de facilitar y acelerar los estudios de interconexión, validar la viabilidad de conectar tanto nuevos recursos como nuevas cargas a la red, planificar de forma proactiva la demanda futura, evaluar los cambios en los hábitos de uso de la energía y habilitar nuevos niveles de control y flexibilidad en el “grid edge” o borde de la red.
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El software de modelado de redes eléctricas desempeña un papel clave a la hora de romper los silos tradicionales, facilitar el intercambio de datos y transformar la planificación de la distribución. Permite a los planificadores de la red agilizar los análisis esenciales para los proyectos energéticos y diseñar con rapidez y seguridad alternativas a los refuerzos de red tradicionales, reduciendo al mismo tiempo el riesgo de errores humanos. Esto significa que el análisis necesario para validar la viabilidad de nueva capacidad puede realizarse en cuestión de horas, en lugar de semanas o meses. Esta herramienta, probada y de gran solidez, ofrece a las compañías eléctricas una visión integral y precisa del estado actual de la red y de su evolución prevista, facilitando la gestión del cambio y la anticipación a futuras necesidades. En Eaton, trabajamos junto a las empresas eléctricas para personalizar sus modelos, adaptándolos tanto a los datos disponibles en la actualidad como a los que serán necesarios en el futuro.
¿Cómo influirán los cambios en los hábitos de consumo energético de los clientes en la red? También existe una herramienta para analizarlo. Cada vez con mayor frecuencia, los consumidores de energía tradicionales incorporan generación solar, sistemas de almacenamiento de energía y puntos de carga de vehículos eléctricos (VE). Por ello, resulta cada vez más importante comprender y evaluar cómo estos patrones de uso diversos afectan a la red e identificar oportunidades para optimizar su funcionamiento. En la actualidad, una de las principales formas de que las compañías eléctricas conozcan dónde se está desplegando la carga de VE, por ejemplo, es a través de programas de incentivos. Contar con una mayor visibilidad sobre la adopción de la carga de VE es especialmente crítico, y el análisis avanzado puede desempeñar un papel clave a este respecto. Al proporcionar la información necesaria, estas herramientas ayudan a anticipar y gestionar el impacto de la carga de vehículos eléctricos, así como a supervisar activos críticos ante posibles limitaciones de capacidad.
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Cuando se trata de habilitar la flexibilidad entre la oferta y la demanda en la red eléctrica, la automatización y el control son elementos clave, y en Eaton llevamos décadas impulsando y desplegando estas tecnologías. Por ejemplo, los programas de respuesta a la demanda están aprovechando cada vez más nuevas capacidades de análisis, datos y control detrás del contador para reforzar la resiliencia del sistema y aumentar su flexibilidad. Además, trabajamos en el desarrollo de sistemas de control capaces de coordinar distintas fuentes de energía en el “grid edge” o borde la red.

Coordinación y colaboración detrás del contador

Más que nunca, los consumidores de energía tradicionales están generando, almacenando y utilizando la energía de nuevas formas. Esta dinámica está transformando la relación entre las compañías eléctricas y sus clientes. Como resultado, los clientes pueden convertirse ahora en socios en la producción de energía y en un apoyo clave para la flexibilidad de la red. En este nuevo entorno, los consumidores de energía pueden ser llamados a inyectar electricidad en la red cuando sea necesario. Este enfoque pone al servicio de la red las inversiones realizadas en generación in situ, al tiempo que contribuye a reducir la demanda global. Se trata de un escenario beneficioso para todas las partes, ya que facilita la transición hacia un futuro con una demanda energética creciente, acelera el crecimiento de los data centers y la industria, impulsa la electrificación de todos los sectores y ayuda a reducir los costes 
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Se espera que los data centers pasen de representar menos del 2 % del consumo energético de Estados Unidos en 2018 a situarse entre el 6,7 % y el 12 % en 2028, lo que los convierte en el segmento de mayor crecimiento4. Más allá del aumento de las necesidades de potencia, los data centers orientados a la IA presentan variaciones de carga muy pronunciadas, lo que hace que el enfoque tradicional de planificar la capacidad para cubrir los picos máximos resulte especialmente costoso. En este contexto de crecimiento acelerado y fuertes oscilaciones de carga, es esencial sacar un mayor partido a las inversiones energéticas, tanto para la red eléctrica como para los propios data centers.

¿Cómo se traduce esto en la práctica? Los sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI) interactivos con la red pueden ayudar tanto a suavizar los perfiles de carga de los data centers de IA como a respaldar la respuesta en frecuencia en zonas con una elevada penetración de energías renovables, al tiempo que cubren las necesidades de suministro de emergencia. Esto se consigue mediante dos inversores independientes: uno de ellos alimenta la carga del data center, mientras que el otro puede absorber o inyectar energía desde la batería según sea necesario, cuando así lo solicita el operador de la red eléctrica. Esta estrategia contribuye a la estabilización de la frecuencia y ya se utiliza ampliamente en Europa.

Los sistemas de microrred y de almacenamiento de energía, desplegados por grandes consumidores como entornos industriales y data centers, también pueden contribuir a los objetivos de resiliencia y flexibilidad de la red eléctrica. Por ejemplo, una microrred de energía limpia suministra más de la mitad de la energía necesaria para abastecer nuestras instalaciones de fabricación de Arecibo y, además, puede inyectar electricidad de vuelta a la red, apoyando la demanda eléctrica regional. El controlador de la microrred proporciona capacidades clave de gestión y optimización en tiempo real, permitiendo gestionar de forma eficiente la variabilidad de la carga.

Además, los vehículos eléctricos (VE) tienen el potencial de convertirse en un recurso clave para la red eléctrica si se integran adecuadamente. Estamos trabajando junto con compañías eléctricas, fabricantes de vehículos y otros socios del sector para sentar las bases de los estándares de vehículo a red (V2G)5. En la actualidad, en California solo está permitido el V2G en corriente continua (DC), lo que requiere un inversor adicional. En colaboración con la empresa eléctrica, trabajamos para demostrar la tecnología V2G en corriente alterna (AC), que utiliza el inversor integrado del propio vehículo —y reduce los requisitos de equipamiento en la instalación—, haciendo la solución más sencilla y rentable.
Con algunos estudios que apuntan a un incremento del 127 % en la demanda eléctrica de los hogares electrificados, la gestión del consumo energético se vuelve esencial tanto para la red eléctrica como para los propios propietarios de viviendas. Se estima que los cuadros eléctricos de más de 48 millones de hogares en Estados Unidos necesitarían mayor capacidad de servicio para dar soporte a la electrificación6. Para evitar ampliaciones de capacidad, muchos hogares pueden recurrir a la gestión inteligente de cargas, ya que no todos los consumos necesitan estar activos al mismo tiempo. Al integrar la gestión inteligente de cargas en los interruptores automáticos, numerosas viviendas pueden evitar incrementos de capacidad, manteniendo al mismo tiempo la funcionalidad necesaria. Paralelamente, la tecnología que hace posible esta gestión de cargas aporta nueva visibilidad y control en el grid edge, lo que resulta clave para los programas de respuesta a la demanda. Tal como han demostrado las pruebas de campo del EPRI, esta tecnología es capaz de ofrecer información detallada “detrás del contador” sobre el uso y el control de la energía, proporcionando flexibilidad a la red y posibilitando una gestión inteligente de cargas en el ámbito residencial7.
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El ciclo de crecimiento impulsa la red del futuro

Durante más de un siglo, la red eléctrica funcionó esencialmente de la misma manera. Proporcionar un suministro seguro, fiable y asequible implicaba transportar la electricidad desde los puntos de generación centralizada hasta los lugares donde se necesitaba.

Hoy, esta realidad se ha visto alterada por nuevas dinámicas de la red eléctrica. Tras años de crecimiento plano —o incluso de descenso—, nos encontramos en las primeras fases de un nuevo ciclo de expansión. Megatendencias como la transición energética, la electrificación, los data centers de IA, la reindustrialización y las regulaciones medioambientales están reconfigurando la red eléctrica. Como consecuencia, las compañías eléctricas se enfrentan a un entorno de crecimiento sostenido durante las próximas décadas.

Los consumidores de energía tradicionales pueden hacer mucho más que recibir electricidad de la red; ahora también pueden generar, almacenar, gestionar y utilizar la energía de nuevas formas. Esta dinámica abre nuevas oportunidades y estrategias para la gestión de la red eléctrica.

Al alinear las prioridades de los distintos grupos de interés, las compañías eléctricas seguirán dando forma a una red eléctrica más inteligente, dinámica y flexible. Dar respuesta al crecimiento previsto de la demanda y a las necesidades futuras de la red depende de la flexibilidad y de estrategias inteligentes que permitan aprovechar los activos energéticos de nuevas formas:

  • Identificación de la capacidad disponible en la red
  • Ampliación de la capacidad allí donde se requiera
  • Gestión de la oferta y la demanda a ambos lados del contador para optimizar los sistemas energéticos
     

Si bien hoy existen numerosas soluciones para aumentar la flexibilidad de la red eléctrica, siguen siendo imprescindibles mayores inversiones en capacidad, así como en control y automatización de la red y en esfuerzos de investigación y desarrollo. La formación y la capacitación del sector son claves para mantenerse al día, especialmente en un contexto en el que los sistemas energéticos están evolucionando rápidamente. Una colaboración sólida con proveedores, clientes y el conjunto de la industria permitirá abrir nuevas vías y desarrollar estrategias más eficaces. Vivimos un momento excepcional. Todos dependemos de la electricidad más que nunca. Las compañías eléctricas seguirán liderando el camino, y fabricantes como nosotros las apoyaremos en su labor de adaptar la red eléctrica para dar respuesta a un nuevo escenario energético.

1 Adoption, execution and expansion of digital transformation in the wake of AI, data collection and analysis by 451 Research, S&P Global Market Intelligence, 2024.

2Data Center Energy Usage by the Lawrence Berkley National Laboratory, Diciembre de 2024.

3 The “energy trilemma” calls for unique solutions and a holistic approach, data collection and analysis by 451 Research, S&P Global Market Intelligence, 2024.

42024 Report on U.S. Data Center Energy Usage by the Lawrence Berkley National Laboratory, diciembre de 2024.

5EV teamwork: setting new road rules for vehicle-to-grid in Energized by Edison International, abril de 2024.

6Addressing an electrification roadblock: residential electric panel capacity by Pecan Street, agosto de 2021.

7Data-driven insights for electricity customers in EPRI Journal, mayo de 2018.

Autor: Jason Plane, responsable del segmento de utilities en Eaton