A medida que aumentan las necesidades de energía, también lo hacen los nuevos programas de energía para el hogar.

Los desarrollos de viviendas innovadores respaldan la infraestructura de red obsoleta y entregan energía rentable a los hogares.

Imágenes falsas

Durante tres años consecutivos, el precio de la electricidad ha aumentado a un ritmo más rápido que la inflación, elevando los costos de energía en el hogar en un momento en que la mayoría de los estadounidenses no pueden afrontar los costos adicionales.

NEADA, un grupo que representa a los directores estatales de programas de asistencia energética para familias de bajos ingresos, informa que los estadounidenses están pagando un 11 por ciento más por la electricidad que en enero. Esta cifra varía según el país. Por ejemplo, en Missouri, los costos han aumentado un 37%, mientras que en algunos estados han bajado hasta un 13%.

Afortunadamente, existen soluciones en línea que no sólo ayudan a estabilizar la envejecida red del país, sino que también pueden reducir los precios para los consumidores.

Palancas del precio de la energía nacional

Si bien los consumidores sienten la creciente presión de los costos de energía en el hogar, también exigen más de los dispositivos móviles y de las innovaciones impulsadas por la inteligencia artificial que requieren un gran consumo de energía de los centros de datos. Todo el aumento de la demanda está provocando competencia por la energía, por lo que los propietarios de viviendas están exacerbando el problema de la asequibilidad.

“Hoy nos enfrentamos a dos crisis en Estados Unidos: la primera es la confiabilidad y la segunda es la asequibilidad”, dijo Mark Christie, ex presidente de la Comisión Federal Reguladora de Energía de Estados Unidos, en un evento reciente organizado por una empresa de tecnología energética. Electricidad Schneider. “Desde el punto de vista de la confiabilidad, la crisis que enfrentamos se reduce a la oferta y la demanda de energía. La demanda está creciendo y ha estado creciendo mucho más rápido que los nuevos recursos de generación que estamos poniendo en línea. Eso deja una brecha que significa problemas de confiabilidad”.

Cuando ChatGPT se lanzó en 2023, la inversión en la construcción de centros de datos fue de 15 mil millones de dólares y ahora supera los 41 mil millones de dólares, según la Asociación de Constructores de Viviendas. NAHBanálisis de

Energía doméstica interactiva de red

Las empresas de servicios públicos están empezando a comprender que los hogares pueden ser un recurso, pero reconocen que existe una complejidad significativa en la gestión de todo el uso de energía en el hogar.

Marta Asack es vicepresidenta senior de productos eléctricos en Norteamérica de Schneider Electric y reconoce la importancia de las nuevas fuentes de energía.

La energía se transmite primero desde la conexión a la red eléctrica hasta la vivienda, luego el contador es el punto de entrada a la vivienda, luego el panel es el sistema de distribución de la vivienda y los interruptores gestionan la carga de cada elemento de la vivienda. Todo esto se orquesta a través de un sistema de gestión de energía en el hogar, que hoy es solo un flujo de información unidireccional, pero que puede ser bidireccional en el futuro.

“A medida que adquirimos más tecnología para el hogar inteligente y queremos orquestar la red con el hogar, necesitamos agregar una capa de software que pueda tomar decisiones para priorizar el uso de energía”, dijo Asack. “Desde el punto de vista de los costes, primero tenemos que fabricar productos muy eficientes y luego trabajar con diferentes proveedores para que los sistemas sean interoperables”.

Aquí es donde entra en juego el trabajo de sus compañeros.

“La industria de servicios públicos ahora ve una oportunidad de operar el hogar y los elementos del hogar de la misma manera que operamos una microrred”, dijo Scott Harden, vicepresidente senior y CTO de Schneider Electric, que supervisa las plataformas de hogares conectados de la compañía. “Están viendo cómo los hogares interactivos con la red pueden ayudar a resolver la crisis energética de los centros de datos y la IA, y cómo pueden hacer que los hogares sean más resilientes”.

A medida que los hogares se vuelven más inteligentes, también se abre la oportunidad de interactuar con la red. El año que viene, Schneider Electric aprovechará esta oportunidad lanzando una red troncal digital que conecta tecnologías domésticas, como electrodomésticos, baterías y convertidores, a la red. El software proporcionaría una mejor visibilidad del uso de la energía, monitoreando las cargas en el hogar como un sistema de sistemas que luego se coordinarían para un mejor uso de la energía.

“Creemos que estamos en un interesante punto de inflexión en la tecnología de energía doméstica”, añadió Harden. “Ahora existe un alto grado de sistemas en el hogar que no sólo están relacionados con la energía, sino que también están conectados, son inteligentes y, en muchos casos, interactivos. Estos sistemas se beneficiarán de cierto nivel de orquestación”.

Avanzar en políticas y programas energéticos domésticos

Para crear un hogar interactivo eficiente en su ecosistema diverso, los estándares y protocolos son fundamentales. Hay tres que dictan este entorno. El punto es de dispositivo a dispositivo en el hogar, OCPP conecta cargadores y Modbus habla de inversores.

“Hace cinco años eso no existía, ahora la mayoría está empezando a adoptar los mismos protocolos”, dijo Harden.

IEEE 2030.5 es un estándar de comunicación para gestionar recursos energéticos distribuidos en una red inteligente, no una microrred en sí, pero es fundamental para la funcionalidad similar a una microrred donde recursos energéticos como paneles solares, baterías y vehículos eléctricos trabajan juntos. Proporciona una forma estandarizada, segura e interoperable para que los dispositivos se comuniquen entre sí y con la red para facilitar la carga inteligente, la respuesta a la demanda y el soporte de la red.

La tecnología puente conecta este nivel de comunidad con los tres protocolos domésticos, por lo que la estandarización es importante.

Harden prevé más beneficios para los propietarios de viviendas, como subsidios de las empresas de servicios públicos para participar en los programas junto con programas para generar ingresos.

Suministro energético al hogar del futuro

La red troncal digital de Schneider Electric podrá monitorear el uso de energía en el hogar, brindando acceso a datos de uso que pueden informar al sistema sobre formas de optimizar el rendimiento.

La plataforma independiente del proveedor será una mina de oro de datos que estará disponible para el propietario y otros que estén creando productos y servicios en el segmento.

El aprendizaje también informará la dirección y estrategia futuras, incluido el rendimiento y la confiabilidad de la energía renovable a medida que esté disponible. James Lee, socio de Blackrock Global Infrastructure Partners, dice que la demanda de energía de los centros de datos nos empujará hacia la energía nuclear y geotérmica.

“Los pequeños reactores nucleares están creciendo rápidamente”, afirmó. “El almacenamiento, las baterías y la tecnología limpia no desaparecieron en One Big Beautiful Bill”.

Asack también analiza la importancia de invertir en una fuerza laboral calificada para respaldar un mundo más electrificado.

“Necesitamos sistemas más eficientes y más electricistas”, afirmó. “Tenemos que entrenarlos y escalarlos. A medida que avanzamos hacia más IA y sistemas más conectados y nos alejamos de soluciones más mecánicas, tenemos que escalar, y ahora son sistemas basados ​​en software”.

Los electricistas tienen que trabajar en múltiples niveles y ahora necesitarán comprender protocolos y tecnologías cada vez más sofisticados y hacia dónde se dirige todo. En el futuro, Asack cree que habrá asociaciones avanzadas con entradas de datos, edificios, oficinas, hogares y diferentes segmentos de la industria.

En el Alianza para la construcción de energía y medio ambiente sesión, Transformar nuestras comunidades en activos de redMatt Brost, vicepresidente de ventas de viviendas nuevas de​ SunrunDiscutió formas de diseñar comunidades que puedan almacenar y compartir energía con energía solar, baterías y gestión de carga flexible para ayudar a estabilizar los sistemas eléctricos locales. Su empresa está desarrollando la energía solar y el almacenamiento como servicio inscribiendo a las comunidades en programas de plantas de energía virtuales y ya tiene más de 106.000 clientes con una producción de 416.200 megavatios el año pasado, comparable a una planta de gas de tamaño mediano. A través de este programa, los propietarios tienen costos de servicios públicos más bajos, mejor resiliencia y energía confiable durante los cortes.

Comparte que se podrían adaptar comunidades enteras, dependiendo de la integridad de la infraestructura de servicios públicos existente. Su enfoque para las nuevas construcciones ofrece beneficios de costos al combinar la energía solar y el almacenamiento en forma de un acuerdo de compra de energía cuyo precio es inferior al que cobraría la empresa de servicios públicos y proporciona un flujo de ingresos adicional al cliente por participar en una planta de energía virtual.

“Lo que es aún mejor es que estos clientes también terminan con hogares resistentes que suministran energía a cargas esenciales durante los apagones”, añadió. “Es una tripleta para el propietario: menores costos de energía, tarifas fijas y la capacidad de mantener las luces encendidas en caso de un apagón”.

Sunrun está viendo una mayor demanda de plantas de energía virtuales a medida que la demanda continúa aumentando en la envejecida red del país.

La fórmula energética doméstica del mañana

Harden hizo algunos cálculos rápidos sobre las actualizaciones para propietarios de viviendas que brindan esta reciprocidad de red, que suman alrededor de $ 30,000 con energía solar, almacenamiento, carga de vehículos eléctricos y un termostato inteligente. Las empresas de servicios públicos pueden ofrecer algún tipo de descuento porque les dará acceso a la infraestructura proporcionada por el propietario.

El futuro ofrece muchas posibilidades, pero será necesaria una cuidadosa preparación y colaboración. Con la promesa futura de un programa basado en software, no estaría limitado por la geografía.

“El punto de control es un software para que los hogares puedan conectarse digitalmente y gestionar puntos finales que puedan distribuirse”, dijo Harden. “Piense en el hogar como el punto final, las preferencias de los sistemas pueden ser parte de un acuerdo de capacidad con el propietario de la casa para que puedan consumir cinco KwH en cualquier momento y pueden extraerlos de un ajuste de temperatura o de la batería y el punto final del hogar podría ayudar a orquestar eso”.

Todo esto significa una complejidad cada vez mayor porque agregar 500 baterías en un territorio significaría ejecutar varios programas en todas esas casas.

Es fácil ver las posibilidades y oportunidades, pero también la complejidad en múltiples niveles. Pero existe la promesa de grandes beneficios cuando la energía doméstica sea más asequible.