Las minirredes inteligentes y bajas en carbono están devolviendo la energía a la gente

Algunos de los primeros recuerdos de Elizabeth Nyeko son de haber crecido en medio de la agonía de la guerra civil. Cuando era niña en el norte de Uganda y, más tarde, en Sudán, a menudo dormía al aire libre con su familia, ya que su casa estaba en riesgo de ser bombardeada. Levantaba la vista hacia el cielo nocturno, tratando de distinguir las estrellas de los satélites, y se preguntaba de dónde sacaban energía estos últimos.

Tres décadas después, el interés de Nyeko en los sistemas energéticos solo se ha intensificado. Hoy, ella tiene la misión de llevar electricidad asequible, confiable y baja en carbono a las comunidades rurales.

Según el Banco Mundial, más del 11% de la población mundial no tiene acceso a la electricidad. Sin embargo, las mini redes [redes de distribución de electricidad autosuficientes a pequeña escala] están democratizando lentamente el panorama de los servicios públicos, ayudando a electrificar a las comunidades de bajos ingresos que no reciben servicio de la red principal.

En 2012, mientras realizaba un doctorado en medicina clínica en la Universidad de Oxford, Nyeko instaló una mini-red alimentada por biomasa en Uganda con su hermano Peter y su compañía, Mandulis Energy. El dúo desarrolló un método para convertir subproductos agrícolas, como las cáscaras de arroz, en gas sintético, que se utilizaba para impulsar turbinas para generar electricidad en una mini red.

Pero las minirredes como la que configuraron los hermanos requieren una planificación exhaustiva y, a menudo, no son tan eficientes como deberían ser. "Cada vez que configuras una mini red, debes comenzar desde cero", explica Nyeko. "Cada mini-red es a medida, creada específicamente para un sitio determinado y para un número determinado de hogares". Esto significa que, aunque las mini redes se posicionan como soluciones de energía asequibles, aún requieren una cantidad considerable de tiempo, experiencia y dinero para diseñar y ensamblar.

Entonces, en 2017, Nyeko lanzó Modularity Grid, una startup con sede en Londres que se especializa en tecnologías de inteligencia artificial que puede optimizar el funcionamiento de las mini redes. Nyeko y su equipo han puesto a prueba la tecnología que aprovecha el aprendizaje automático para ayudar a los operadores de minirredes a rastrear y predecir el consumo de energía de manera más efectiva.

El sistema conecta los diversos componentes en una mini red y recopila enormes cantidades de datos en tiempo real, incluida información sobre la cantidad de electricidad que se ha generado y utilizado. Luego se asegura de que haya electricidad ininterrumpida disponible en toda la mini red al administrar la oferta y la demanda en consecuencia, así como priorizar a los usuarios críticos, como los hospitales, en caso de escasez.

“En la mayoría de los sistemas convencionales actuales, debe cablear la cantidad de energía que recibe cada usuario. Pero con Modularity Grid, puede cambiar fácilmente la cantidad de energía entregada a cada usuario, o el número de hogares vinculados a la mini-red ", dice Nyeko. "Esto esencialmente crea un sistema modular" plug-and-play "que se puede ampliar o reducir según sea necesario".

Las ventajas de un sistema tan predictivo y adaptativo son numerosas. Por ejemplo, los proveedores de energía ya no tienen que sobredimensionar sus minirredes o gastar demasiado en baterías para almacenar electricidad adicional, lo que disminuye la incertidumbre y ahorra dinero en hardware. "Tenemos un siglo de experiencia en pronosticar la demanda en grandes sistemas eléctricos", explica Adrià Junyent Ferré, profesor titular en el Imperial College de Londres que lidera un proyecto de investigación sobre minirredes. “Pero el pronóstico es mucho más desafiante cuando se miran sistemas más pequeños, como las minirredes, donde un vecino que enciende un calentador de agua puede causar el cambio equivalente en el balance de energía como una recolección de TV durante una final de la Copa Mundial. En general, cuanto mejor pueda anticipar las acciones de las personas, mejor podrá administrar la generación y el almacenamiento de energía. "

El sistema de Modularity Grid también reduce la complejidad del diseño y la planificación de una mini grilla, así como el nivel de experiencia requerido para configurarla. "Con nuestra tecnología, los proveedores de energía pueden confiar en técnicos con conocimientos básicos de sistemas de energía para armar una mini red en un día, en lugar de tener que pasar meses de planificación previa", dice Nyeko. Esto podría facilitar el despliegue de minirredes en áreas rurales y llevar electricidad a todos, por menos.

Nyeko dice que las mini redes a veces cobran más del doble de la tarifa actual de electricidad. "En algunos casos, la cifra puede llegar a US $ 1 o US $ 2 [por kWh]", dice. "Realmente, estamos tratando de abordar estos costos prohibitivos".

Modularity Grid se está probando actualmente en Uganda, pero Nyeko ya tiene planes de expansión, con otro piloto en Myanmar en proceso para más adelante en 2020. Una donación de £ 1.1 millones de Innovate UK ayudará a la compañía a comprometerse con más proveedores de mini-grid en mercados como el sudeste asiático y África subsahariana, dice ella.

Más allá de eso, también tiene sus ojos en otras industrias. "En última instancia, nuestra tecnología se puede aplicar a cualquier contexto en el que existan sistemas de energía independientes, desde aviones hasta automóviles eléctricos", dice Nyeko. Recientemente trabajó en una prueba de concepto para un proyecto satelital con Airbus. "Sorprendentemente, aproximadamente una cuarta parte de los satélites pequeños fallan prematuramente, pero nuestra solución puede mejorar enormemente la confiabilidad y la resistencia de sus sistemas de energía", dice ella. Para alguien que una vez pasó muchas noches maravillado con el cosmos, el proyecto de satélites Airbus casi parece que fue escrito en las estrellas. "Fue realmente emocionante para mí trabajar en la prueba de concepto", se ríe Nyeko. "Fue como cerrar el círculo".

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