Tecnologías conectadas

Entre las muchas tecnologías, el grupo de las llamadas tecnologías inteligentes ofrece algunas oportunidades clave.

Debido a la limitación de datos, los sistemas modernos pueden desperdiciar agua y energía sin que los usuarios se den cuenta. No es raro que los sistemas de agua municipales pierdan entre 10% y 40% de su agua tratada a causa, por ejemplo, de escapes no detectados. Las tecnologías inteligentes, incluyendo sensores ubicuos y medidores inteligentes de electricidad, gas y agua, pueden añadir información para ayudar a reducir las pérdidas como estas.

El medidor de electricidad más común mide la energía en kilovatio-hora (kWh) a través de inducción electromecánica, que hace que un disco de metal gire a una velocidad proporcional al consumo de energía eléctrica. El medidor cuenta las vueltas para llevar un registro del uso total, y un lector graba manualmente el consumo mensual. Los medidores eléctricos tradicionales están plagados de errores debido al control manual de datos y a la reducción de velocidad gradual del disco en sí a través de un fenómeno conocido en inglés como "creep" (lentitud). Los medidores de agua usan una tecnología de molinete simple que graba el uso acumulado. Al igual que los medidores de electricidad, se vuelven lentos con el tiempo y requieren de lectura manual. Los medidores de gas natural son parecidos a los medidores de agua.

Con los medidores tradicionales de agua, gas y electricidad, los periodos de uso y los ciclos de facturación se salen de sincronización. Las facturas por lo general incluyen los totales de consumo para un periodo de treinta días. Procesar, imprimir y enviar las facturas toma una o dos semanas, así que la información que reciben los clientes incluye por lo general actividad de hasta cinco o seis semanas anteriores. Las facturas de agua emitidas trimestralmente (algo que no es raro) empeoran aun más el problema. Lo complejo del formato de la factura, que tiene impuestos, cuotas, endosos y otros costos aparte que no están directamente relacionados con el consumo, dificultan la capacidad de interpretar el uso total. Pocas personas saben cuántos kWh de electricidad, pies cúbicos (o metros) de gas, o miles de galones (litros) de agua consumen en un mes ni entienden por qué.

Como la factura incluye información del consumo para todo el ciclo de facturación, los consumidores operan solo en función de la información acumulada. Las facturas por lo general no hacen distinción por hora, día, estación, ocupante del hogar o electrodoméstico. Sin señales de precio por electrodoméstico individual, es fácil desperdiciar electricidad y acumular gastos sin darse cuenta. Los consumidores podrían entender sus patrones generales de uso, pero desconocer cuáles hábitos determinan su consumo. Tener más información les da conocimiento a los clientes para que apaguen los electrodomésticos que no estén usando o busquen alternativas tales como tender la ropa para secarla al sol.

Algunas municipalidades leen los medidores de agua cada trimestre y, hasta hace poco, algunas municipalidades como Sacramento y Las Vegas no tenían medidores de agua alguno. Algunas compañías de servicios públicos no miden el agua residual. En su lugar, miden el agua usada durante los meses de invierno y usan esa cantidad para estimar la factura de agua residual para el año entero. Las compañías de servicios públicos que usan este sistema basan su facturación en la suposición de que toda el agua usada en el invierno regresa a través del alcantarillado sanitario en lugar de ser absorbida por la tierra durante la irrigación. Las municipalidades sin medidores de agua cobran cuotas fijas basadas en el costo de la infraestructura. Las cuotas fijas fomentan el consumo porque no hay una penalidad de precio por desperdiciar agua.

La revolución del Internet en los 90 redujo dramáticamente el costo de las tecnologías de informática y abrió el camino para los sensores ubicuos en el sector de los servicios públicos. Los medidores inteligentes de electricidad, gas y agua pueden monitorear el tiempo de uso y el consumo de electrodomésticos particulares. Los medidores inteligentes pueden diferenciar entre el agua en interiores, exteriores; calentada y no calentada; tratada o gris y agua negra; y entre agua del grifo y agua recolectada localmente. Una revolución en tecnología de la información, servicios de software y medidores inteligentes irá dejando obsoletos los enfoques de infraestructuras convencionales, a medida que las tuberías y cables se convierten en industrias de alta tecnología.

La información nueva pudiera empoderar a las compañías de servicios públicos y a los consumidores. Los consumidores pudieran llevar registro de su propio consumo y posiblemente también llevar registro por miembro de la familia, lo cual pudiera ser valioso para que los padres les enseñen recursohabilidad a sus hijos. La información detallada sobre el uso de agua y energía también puede identificar escapes y electrodomésticos descompuestos. Las compañías de servicios públicos pueden integrar información con la respuesta a desastres y apagones, programas de mantenimiento y lectura de medidores. Usando telemetría en lugar de cientos de lectores manuales de medidores, las compañías de servicios públicos pueden instalar software y hardware para leer medidores en camionetas que pueden ser manejadas por las áreas de servicio. Los propietarios de vivienda se benefician arreglando los problemas antes de que empeoren, reduciendo el riesgo de incendio en caso de problemas con el gas o electricidad y mitigando los daños que causan las fugas y las inundaciones. Para los operadores de la red de servicio, la información en tiempo real puede ayudar a balancear la oferta y demanda, lo cual es particularmente relevante para los mercados de electricidad. Para los generadores locales, tales como paneles solares en los techos, los medidores inteligentes pueden llevar registro de la cantidad de energía que los hogares devuelven a la red en forma de créditos.

Los medidores y electrodomésticos inteligentes permiten la facturación inteligente y la automatización de precios. En Estados Unidos, los precios de la electricidad deben aumentar durante las tardes en el verano cuando los aires acondicionados están funcionando. En Francia, los precios de la electricidad deben aumentar en las noches en el invierno cuando aumenta la demanda por la calefacción en los hogares. Los precios del agua deben aumentar en las estaciones secas para corresponderse con la demanda más alta de riego cuando el suministro de agua es más escaso. Con los medidores de resolución temporal, las compañías de servicios públicos también pueden poner en vigor precios por tiempo de uso (TOU, por sus siglas en inglés). Estos niveles de precios tendrían señales de precio en horas pico y fuera de horas pico para cambiar la demanda durante las horas y los días.

Los medidores inteligentes permiten la comunicación directa entre los electrodomésticos inteligentes y los servicios públicos inteligentes. Las compañías de servicios públicos pueden apagar automáticamente todos los electrodomésticos no esenciales tales como las bombas para piscinas o calentadores de agua durante las horas pico o de altos precios durante el día para ahorrar energía y controlar la demanda. En Francia, la habilidad de apagar más de trece millones de calentadores de agua inteligentes ahorra 3 gigavatios (GW) de demanda.¹Eric Lajoie-Mazenc, “Which Technologies for Hot Water in France for 21st Century?” (presentación, Foro sobre agua caliente de ACEEE, Berkeley, CA, 21 de mayo de 2012).  Las nuevas tecnologías también democratizan la infraestructura permitiendo que vendedores externos entren al sistema para vender servicios que ayuden a los consumidores a reducir sus gastos. Estas compañías de servicios de energía (ESCO, en inglés) ayudan a preparar y administrar los edificios en el sector comercial reduciendo el consumo y ahorrando dinero a los clientes. Las ESCO ganan ingresos basados en una parte de los ahorros, mientras más les ahorran a sus clientes, más dinero ganan, lo cual es un modelo comercial que funciona gracias a una cantidad mayor de datos. Para el sector residencial, el flujo de datos abiertos le da el poder a los consumidores sobre su uso y decisiones de compra al tener una lectura digital en tiempo real clara y específica para sus electrodomésticos sobre su consumo acumulado.

"Un solo medidor inteligente que reporta cada 15 minutos genera 400 megabytes (MB) de datos al año. Por lo tanto, un millón de clientes generan 400 terabytes (TB) de datos anualmente que la compañía de servicios públicos manejará. El insumo de datos presenta ciertos retos para las compañías de servicios públicos pero también mejora la resiliencia de la red, reduce el tiempo de respuesta y les da a los clientes claridad en cuanto a sus hábitos de consumo". 

Lynda O’Malley, The Evolving Digital Utility: The convergence of energy and IT

Las compañías de servicios públicos deben estar preparadas para manejar el insumo de información proveniente de una red más inteligente, en términos tanto de capacidad de computación como de recursos humanos. Los medidores convencionales tienen dos puntos de datos mensuales: uno al comienzo del mes y otro un mes más tarde. Un sistema inteligente recopila alrededor de tres mil lecturas de medidores al mes, así que las compañías que adquieran los nuevos sistemas necesitarán software nuevo y capacidad para administrar los datos.

Image Credits: Courtesy/Itron; Eric Broder Van Dyke/Shutterstock.com; John Panella/Shutterstock.com; Cedric Crucke/Shutterstock.com.