noviembre 2018 - enero 2019 volumen 1 número...

La Transición Energética. Hitos y retos Colaboración tecnológica entre México y Finlandia Visión de la próxima Secretaria de Energía de México

Noviembre 2018 - Enero 2019 Volumen 1 Número 1

Redes Eléctricas Inteligentes

Big Data Microrredes

Gestión de activosTransporte

eléctrico

Revista del Instituto Nacional de Electricidad y Energías LimpiasISSN en trámite

Transición EnergéticaNoviembre 2018-Enero 2019

Comité editorial

Diego Arjona ArgüellesSalvador González Castro

Eduardo Preciado DelgadoRamón Carlos Torres Enríquez

Gerardo Montoya TenaFernando Kohrs Aldape

Alfredo Gómez Luna Maya

EditoraElsa Orduña Mercado

ColaboradoresFrancisco González QuiñonesVerónica García Rodríguez Francisco Corza PlancarteArmando Moreno Almaraz

Luis Domínguez BritoJorge Zarco

Diseño y Sitio Web Mónica González ArribasRoberto Linares Palacios

Vicente Valera Aldana

Transición Energética, año 1, volumen 1, número 1, noviembre 2018-enero 2019; es una publicación trimestral editada por el Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL), Reforma 113, colonia Palmira, C.P. 62490, Cuernavaca, Morelos, México. Tel. 52 (777) 362 3811, www.gob.mx/ineel, transicionenergeti-ca.ineel.mx, [email protected]. Editora responsable: Elsa Edith Or-duña Mercado. Reserva de Derechos al Uso Exclusivo e ISSN en trámite, ambos solicitados al Instituto Nacional del Derecho de Autor. Responsable de la última actualización, Gerencia de Inte-ligencia e Información Tecnológica del INEEL, fecha de última actualización, noviembre de 2018.

Los artículos firmados son responsa-bilidad de sus autores.

Diego Arjona ArgüellesDirector General

Carta editorialTengo el agrado de presentar el primer número de la nueva propuesta editorial: Transición Energética, del Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL).

Su aparición marca el comienzo de un ciclo oportuno para construir entre todos esta plataforma de expresión digital, con la que participaremos en el vasto mer-cado eléctrico nacional.

La Transición Energética que actualmente atraviesa nuestro país ha sido un factor clave para mitigar los efectos del cambio climático a través del uso de tecnologías limpias, la eficiencia energética y la modernización de las redes de transmisión y distribución, que llevarán a la instauración de las Redes Eléctricas Inteligentes que, para el Instituto, hoy en día es un punto fundamental.

En el INEEL contamos con el conocimiento, la experiencia y el esfuerzo de todo nuestro personal de investigación, que a lo largo de los últimos 40 años ha llevado a cabo diversas propuestas tecnológicas que han transformado y con-tribuido en el desarrollo del sector energético del país.

En el sector gubernamental hemos asistido a la Comisión Federal de Electricidad, a Petróleos Mexicanos, al Centro Nacional de Control de Energía, así como a los gobiernos estatales. Asimismo, en el sector privado hemos colaborado con cen-tenares de empresas, tanto nacionales como internacionales.

Hoy, a unos días del cambio de gobierno en nuestro país, queremos contribuir con nuevas propuestas con el fin de aprovechar el enorme potencial de energías renovables, para lograr un desarrollo sostenible de México.

Invitamos a la comunidad científica, académica y expertos del sector energético, nacionales e internacionales, a sumarse en los próximos números de esta revista.

Transición Energética tiene como objetivo la divulgación del conocimiento, así como un vínculo de comunicación entre el sector público, privado y la investiga-ción tecnológica de excelencia.

1Noviembre 2018 - Enero 2019 |

Contenido02 Ciencia al

descubierto Big Data, una mina de

información y conocimiento... 02 Check-up básico para

transformadores de potencia... 12 Microrredes Eléctricas y la

Transición Energética de México... 18

06 Expertos compartiendo

La Transición Energética. Hitos y retos... 08

Visión de la próxima Secretaria de Energía de México... 16

Colaboración tecnológica entre México y Finlandia... 24

26 La infografía

28 Reportaje Las Redes y Microrredes

Eléctricas Inteligentes

34 Ciencia, tecnología y sociedad

Transporte eléctrico, el futuro de la movilidad nacional

3836

41

36 Apropiación social

38 Talento en movimiento

41 Personajes

44 Leer, ver y escuchar

02

1228

2 | Noviembre 2018 - Enero 2019

Ciencia al descubierto


Big Data, una mina de información y conocimiento El INEEL cuenta con un laboratorio de Big Data y Analítica Avanzada, con infraestructura adecuada para soportar el análisis intensivo de grandes cantidades de datos.

Cortesía: Pixabay



Introducción

Una Red Eléctrica Inteligente es una red de energía eléc-trica que incorpora y utiliza tecnologías digitales, de infor-mación y comunicación para supervisar y gestionar los pro-cesos relacionados con el transporte y uso de electricidad. Estos procesos se dan desde las fuentes de generación como termoeléctricas, hidroeléctricas y nucleoeléctricas, hasta los usuarios finales en la industria, los comercios y los hogares. El objetivo principal al implementar una Red Eléctrica Inteligente es optimizar su capacidad de opera-ción, integrar nuevas aplicaciones y facilitar la incorpora-ción de nuevas fuentes de energía renovables; lo que per-mitirá mejorar la eficiencia, la confiabilidad, la calidad y la seguridad del sistema en su conjunto, así como reducir el impacto ambiental con beneficios económicos y sociales.

Entre los nuevos campos que se abren paso con la llegada de las Redes Eléctricas Inteligentes se encuentran la inte-gración de fuentes de energía renovable, principalmente eólica y solar; el uso de nuevas tecnologías para almacenar energía; una nueva infraestructura para conectar vehículos eléctricos y cargar sus baterías, pero también para apro-vechar la energía remanente almacenada en sus baterías;

En esta nueva generación de redes eléctricas, la transformación de la información en conocimiento será el elemento guía en muchas

decisiones alrededor de la dinámica de la operación técnica.

la automatización de los equipos en la red eléctrica para detección y atención de fallas; y la respuesta en tiempo real a la demanda de energía de los clientes.

Estos nuevos factores que llegan a la Red Eléctrica Inteligente hacen necesaria la integración de nuevas Tecnologías de Información y Comunicaciones para dar soporte a las tareas de almacenamiento, procesamiento y uso efectivo de la información que se genera en los procesos operativos de la red. Esta gran cantidad de datos proviene de los sensores y medidores instalados en diversos puntos de la red eléctrica, representando un nuevo y valioso activo para las empresas del sector eléctrico.

La evolución de los datos

Anteriormente, los esquemas de medición de energía eléc-trica ofrecían la posibilidad de conocer de forma general el comportamiento del sistema eléctrico y de los consumi-

Cortesía: Pixabay

Cortesía: Pixabay



dores de energía mediante reportes generales o con valores promedios. Un cliente podía conocer su consumo mensual o bimestral acumulado; la máxima interacción que tenía el cliente con la empresa eléctrica era en el momento de recibir y pagar su recibo, o al reportar alguna interrupción en su ser-vicio. Sin embargo, con la llegada de los medidores inteli-gentes de energía eléctrica y otros sensores ubicados en la red, se puede tener monitoreado el sistema eléctrico casi en su totalidad. Con estos dispositivos, los clientes, por ejemplo, pueden conocer minuto a minuto su consumo de electri-cidad, e incluso, saber si la empresa eléctrica podría ofre-cerles una tarifa más económica en una determinada hora del día, para ahorrar costos en su factura mensual.

Este nuevo esquema de medición pone a disposición de las empresas y los usuarios un volumen gigantesco de datos que tienen un gran valor. Pero, ¿qué pasa con esos datos?, ¿qué significan esas listas y tablas con millones de registros por día?, ¿para qué le sirve esta información a la empresa y a los clientes?, ¿cuál es su verdadero valor?

El conocimiento es la nueva monedaLa riqueza de estos datos radica en el valor que se puede obtener a partir de ellos; de la capacidad que se tenga para extraer conocimiento valioso a partir de estos “datos crudos”. En este sentido, las áreas de investigación y desarrollo de técnicas y funciones en Big Data y Analítica Avanzada cobran relevancia; estas hacen referencia al manejo y análisis de grandes volúmenes de información, generada a una gran velocidad desde fuentes diversas. Es por ello que compa-ñías como Facebook, LinkedIn e Instagram han aumentado su valor exponencialmente en los últimos años. Su riqueza está en la información y el conocimiento detallado de sus clientes. Sólo en 2017, los ingresos conjuntos de Facebook y Google fueron de 151 mil millones de dólares. ¿Cómo lo lograron?, ¡con nuestros datos!

En el caso de las Redes Eléctricas Inteligentes, a manera de ejemplo, consideremos el caso de los medidores inte-

Cortesía: Pixabay



ligentes de energía eléctrica. Estos son dispositivos que miden y pueden reportar minuto a minuto el consumo de electricidad, entre otras variables, y permiten una interac-ción dinámica entre los usuarios y la empresa eléctrica. A partir del análisis avanzado de la información generada por los medidores, sería posible no solo conocer la demanda acumulada de electricidad de un cliente, sino también iden-tificar sus hábitos de consumo, incluso por franjas horarias.

Si se conocieran a detalle estos patrones de consumo, se podrían implementar programas con tarifas dinámicas, donde se le brinde a los usuarios un costo de energía mayor o menor, según la hora del día y otras variables que influyen en el costo de la electricidad. Este dinamismo en las tarifas, proveniente de un mejor conocimiento del comportamiento del consumo de los usuarios y las capacidades de las empresas eléctricas para atender la demanda de electricidad, se vería reflejado en beneficios económicos para ambas partes. Por un lado, para las empresas del sector eléctrico, ya que una mayor capacidad para realizar la predicción acertada de la demanda y la oferta de electricidad supondría una mejor capacidad para mantener estable y confiable la operación del sistema eléctrico, por ejemplo, al prevenir adecuadamente los con-sumos en las horas pico, así como una mejora en los procesos de planeación y operación del sistema en general. También se podrían reducir las pérdidas de energía y detectar fallas con mayor rapidez y eficiencia. Todo esto se vería reflejado en los indicadores de rendimiento, que finalmente representan dinero para las empresas. Por otro lado, los clientes podrían participar activamente en la gestión de su consumo, gene-rando ahorros en su facturación y creando una cultura más eficiente en el uso de la electricidad.

Muchos datos, muchas oportunidadesSe abre, entonces, la posibilidad de contar con herramientas que ayuden a responder las siguientes interrogantes: ¿qué efecto tiene la oferta de tarifas dinámicas de electricidad a los usuarios?, ¿cómo conocer mejor los hábitos de consumo de los clientes?, ¿a qué sector de clientes se debería pro-

poner tarifas de cobro diferentes?, ¿cómo detectar fallas de una manera más eficiente?, ¿en dónde y por qué se concen-tran la mayor cantidad de fallas de la red?, ¿cómo mejorar los esquemas de protección de la red?, ¿cómo se puede mejorar la toma de decisiones para incrementar la parti-cipación en el mercado eléctrico?, ¿cómo mejorar la plani-ficación de los procesos operativos y de mantenimiento?, ¿qué nuevos modelos de negocio podría implementar la empresa con la llegada de estas nuevas tecnologías?

Big Data y Redes Eléctricas InteligentesLas posibles aplicaciones y beneficios de la adopción del Big Data y las técnicas de Analítica Avanzada en la opera-ción de las Redes Eléctricas Inteligentes son numerosas. Éstas pueden tener impacto desde el nivel netamente téc-nico hasta el nivel corporativo.

Diferentes centros de investigación en conjunto con empresas del sector eléctrico han realizado estudios piloto donde se aplican técnicas de Analítica Avanzada, entre los cuales se encuentran la Microrred eléctrica del Campus San Diego de la Universidad del Sur de California, la ofi-cina del gobierno de Londres, el Departamento de Energía



Autores: Jenniffer Sidney Guerrero Prado Benjamín Zayas Pérez, [email protected] Alfredo Espinosa Reza, [email protected]

de Estados Unidos, IBM, Schneider Electric, entre otros. Los desarrollos que se han realizado presentan avances en detección de fallas, detección de pérdidas no técnicas, análisis de calidad de la energía, optimización del uso de fuentes renovables de energía, clasificación de usuarios, predicción de la demanda de electricidad, mejoras en la infraestructura de comunicaciones en la red y sistemas de seguridad y privacidad de datos.

Big Data en el INEEL

Por su parte, el INEEL cuenta ya con un laboratorio de Big Data y Analítica Avanzada, con infraestructura ade-cuada para soportar el análisis intensivo de grandes canti-dades de datos. Se han realizado desarrollos demostrativos para la clasificación automática de usuarios, predicción de consumo por sector, predicción de fallas y análisis de des-balances de fases en redes eléctricas.

Estos nuevos desarrollos dejan ver cómo en los próximos años, seguramente habrá una migración de la visión de la red eléctrica convencional hacia una Red Eléctrica Inteligente, en la que los clientes y nuevos elementos como los vehículos eléctricos, estaciones de carga y las fuentes renovables de energía, entre otros, tendrán una mayor participación en las dinámicas de funcionamiento. En esta nueva generación de Redes Eléctricas, la transformación de la información en conocimiento será el elemento guía en muchas decisiones alrededor de la dinámica de la opera-ción técnica.



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¿Has pensado que puedes generartu energía, disminuir los costos de

producción de tu empresa y además

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Autoabastecimiento de energíaEl Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL), te apoya con un equipo de expertos que ofrece soluciones integrales mediante el diseño y especi�cación de sistemas de generación de electricidad, con tecnologías como la solar, eólica, biomasa y cogeneración.

El Instituto cuenta con 40 años de experiencia en el sector energía y la pone a tu disposición. Nos distinguimos por acompañar al cliente en todo el proyecto.

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Informes:

+52 (777) 3623851

[email protected]

Reforma 113, colonia Palmira, C.P. 62490, Cuernavaca, Morelos, México


Expertos compartiendo

Leonardo Beltrán Rodríguez Subsecretario de Planeación y Transición Energética, SENER


La Transición Energética. Hitos y retos

En estos primeros 18 años del Siglo XXI, se han generado cambios trascendentes en el campo de la energía en México, más que los registrados en los últimos 60 años del Siglo XX. Esta evolución es conocida en México y en el mundo como Transición Energética; un proceso necesario y obligado por múltiples razones, el deterioro climático de nuestro planeta, quizá la razón más importante de todas.

En este primer número de nuestra revista Transición Energética (TE), el Maestro Leonardo Beltrán Rodríguez (LBR) nos comparte su visión sobre diversos temas que dan forma a la transición: describe el proceso, el papel de las energías renovables, sus tecnologías y el rol de las institu-ciones insertadas en la investigación, aborda temas como hidrocarburos, electricidad y la posición de México en el mundo de la energía.

TE: ¿Podría identificar tres hitos de las energías renovables en México?

LBR: 1er. hito. La Ley para el Aprovechamiento Sustentable de la Energía; la Ley para el Aprovechamiento de las Energías Renovables y el Financiamiento para la Transición Energética. Estos documentos se presentaron en el contexto de la pri-mera reforma energética de este siglo, la del 2008.

El propósito era aprovechar las energías renovables, el hito fue tener un marco jurídico específico pero, además, un mecanismo de financiamiento que permitiera invertir en proyectos sobre cualquier tipo de tecnología limpia.

El otro tema relevante es que se crearon los Fideicomisos de Investigación y Desarrollo Tecnológico del sector.

2do hito. En 2010, la organización en Cancún de la Conferencia de las Partes de la Convención Marco de la ONU (COP) para el Cambio Climático.

Aquí es donde México toma el liderazgo en términos del reto contra el cambio climático: Qué hacer y cómo incidir en generar tanto un marco jurídico, y cómo alinear a los dife-rentes actores involucrados. De aquí surge la Ley General de Cambio Climático, que abarca a todos los sectores de la acti-vidad económica con miras a reducir la huella ambiental.

3er hito. La Reforma Energética del 2013, lo que permite dar certeza a la iniciativa privada para invertir en un sector de largo plazo. La reforma está fundamentada en la Constitución. El modelo que se estaba buscando no era únicamente de dar certeza jurídica, sino un modelo que permitiera compe-tencia y con ella atraer tecnología, inversión, y así aprove-char el recurso natural y el esquema que se decidió adoptar fue el modelo de mercado.

TE: ¿Qué hay del contenido nacional en las energías renovables?

LBR: Este es un tema de gran oportunidad para poder desa-rrollar la cadena de valor en México y quizás es cierto que, por ejemplo, los paneles normalmente vienen de fuera del país, pero ya empieza a haber unas experiencias y me parece


Ver entrevista completa en nuestro Sitio.



que hay tres o cuatro empresas que producen paneles localmente.

¿Cómo lo estamos haciendo? Se creó un Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar, el CeMIESol, en el cual invertimos alrededor de 500 millones de pesos para poder impulsar a la comunidad académica-científica a desarrollar productos que se elaboren en México.

El centro está trabajando en nuevos materiales, por ejemplo, las celdas convencionales son a partir de silicio. En el CeMIE-Sol se están trabajando otros materiales: cadmio, indio, galio, etc. Y el otro tema, sin duda importante, es la parte de capacitación, para que la industria no se vea limi-tada por la cuestión de calidad en el recurso humano.

TE: ¿Qué opinión le merece el tema de Redes Inteligentes?

LBR: El reto que tenemos es diseñar un esquema que per-mita actualizar el sistema de transmisión y distribución.

Hoy la industria tiene requerimientos de digitalización, porque la nueva tecnología es mucho más sofisticada y la red no ha podido modernizarse debido a que es un activo que difícilmente tiene manera de poder ser actualizada sino es con una gran inversión.

Las redes eléctricas que tenemos son de una edad ya muy madura y hoy lo que se requiere es actualizar esas redes. Tienen que ser inteligentes para que puedan incor-porar nuevas tecnologías, pero que permitan también cana-lizar y reaccionar ante una eventual intermitencia: que no colapsen el sistema.

TE: ¿Existe ese rango de colapso?

LBR: Sin duda, el margen de reserva que tenemos es de un solo dígito, en verano, en época pico, estamos casi en la nada.

TE: ¿Estamos caminando en el alambre?

LBR: Si, casi, casi. Esto es una señal inmediata de que hay que robustecer el sistema de transmisión y distribución.

TE: ¿Cuál es la importancia del CeMIE de Microrredes?

LBR: Es estratégico en varios sentidos. Es imposible incor-porar una mayor cantidad de energía si ya no tiene capa-cidad la red, entonces: “si o si” tenemos que expandir la red, y eso lo podemos hacer de manera convencional, o mejor, con una red inteligente, para ello se requiere un esquema que te permita probar cuáles son las diferentes tecnologías, ver de que manera puedes adaptar el recurso local para desarrollar un sistema que se ajuste a ese recurso y a esas necesidades. Evidentemente, “la última milla” te permite transitar hacia un modelo descentralizado que es mucho más eficiente que el modelo convencional. Lo explico de otra manera:

Un kilómetro adicional de la red convencional de transmi-sión cuesta alrededor de medio millón de dólares. En la medida que se pueda diseñar una microrred en una zona alejada, habilitas el crecimiento de esa comunidad, le per-mites tener flujo eléctrico sin necesidad de conectarse a la red convencional y se pueden aprovechar los recursos locales: viento, sol, agua, vapor, lo que tenga la región a su disposición. Esto ya no está supeditado a una gran inversión para poder generar crecimiento y desarrollo económico.

Cortesía: Pixabay



Luego entonces, lo que te permite tener un centro de inno-vación en microrredes eléctricas y redes inteligentes es precisamente que puedas diseñar esquemas con la par-ticipación del sector privado, del sector académico y del gobierno, para poder llevar y hacer que conviva el modelo descentralizado con el modelo convencional.

TE: ¿Cuál es su valoración sobre el evento realizado el pasado mes de septiembre, en Cuernavaca, sobre Prioridades Nacionales en Redes y Microrredes Eléctricas, convocado por el Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias y el CONACYT?

LBR: El propósito del taller es tener, al final, un reporte sobre las prioridades de México respecto de las redes inteligentes y las microrredes; es decir, tener una línea base para el conocimiento a partir de los investigadores mexicanos e internacionales, más el sector privado, pero además que permita tener una prospectiva hacia dónde va el desarrollo de estos temas.

Logrado esto, se diseña un mapa de ruta tecnológica y eso permite continuar, si así lo decide la siguiente admi-nistración federal, con el mapa de ruta para hacer sus inversiones.

TE: ¿Qué apoyos se les están otorgando a los jóvenes uni-versitarios que tienen ganas y talento para incorporarse a estas actividades tecnológicas?

LBR: No solamente se ha invertido en fortalecer la capacidad en las instituciones tradicionales como la UNAM, el Instituto Politécnico Nacional (IPN), el INEEL, sino que además se ha diseñado un esfuerzo que ha permitido robustecer capaci-dades en prácticamente todos los estados de la República.

Hoy hemos invertido, por ejemplo, en proyectos para desa-rrollar en Oaxaca.

El caso de la Universidad de Sonora: ellos son parte del Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar y el desa-rrollo de su campo es a partir de una inversión de los fidei-comisos sectoriales que tenemos con el CONACYT.

TE: Por último ¿Cómo vislumbra el futuro del INEEL?

LBR: El INEEL y el Instituto Mexicano del Petróleo son las dos instituciones más robustas que tiene nuestro sector y es ahí donde está el mayor nivel de especialización.

Para poder diseñar un esquema técnicamente robusto requieres de asesores como nuestros institutos, entonces, sin duda, la perspectiva de estos órganos especializados siempre es promisoria.

Por: Jorge Zarco (asesor externo) [email protected]

Cortesía: Pixabay



Más vale prevenir que lamentar. Check-up básico para transformadores de potencia El diagnóstico de transformadores de potencia y las técnicas clínicas de diagnóstico para personas presentan algunas analogías que aquí se revisan. Las variables de diagnóstico más importantes a las cuales se hace referencia son la temperatura ambiente, la temperatura de funcionamiento, el con-tenido de gases, el contenido de humedad y las descargas parciales. El enfoque permite explicar, de manera simple, algunos de los problemas más importantes que se presentan en trasformadores de potencia y que afectan su vida útil.



Introducción

Los transformadores de potencia son el activo más impor-tante y costoso de un sistema de transmisión de energía eléctrica y tienen un ciclo de vida similar al de una per-sona. Son concebidos (diseñados), nacen (se construyen), enfrentan los peligros de una muerte prematura (defectos tempranos de diseño), se enferman o envejecen (sufren el deterioro de sus componentes internos por operación inadecuada o por envejecimiento normal) y mueren (fallan o su utilización ya no resulta costeable debido a pérdidas). Los métodos de diagnóstico aplicables a los transforma-dores son muy similares a los métodos de diagnóstico clínico que se utilizan en las personas. Los conceptos de electrocardiograma, auscultación y análisis de muestras médicas, tienen su equivalente directo con las metodolo-gías de diagnóstico de transformadores. El objetivo de este artículo es identificar y describir algunos de los indicadores de condición más importantes empleados en el diagnós-tico de transformadores de potencia, y correlacionarlos con algún equivalente clínico.

Indicadores de condición aplicados en transformadores de potencia y su analogía clínica

El papel aislante y otros materiales basados en celulosa son, en muchos sentidos, el corazón de un transformador de potencia, ya que el ciclo vital de estos equipos está íntimamente relacionado con el estado físico o grado de deterioro de esos materiales. La vida del papel aislante depende de varios factores, como el efecto de la tempe-ratura de operación del transformador, la humedad pre-sente en su sistema aislante y el realce del campo eléc-trico local por efecto de imperfecciones constructivas y de diseño. Estos parámetros tienen sus analogías directas con la fiebre o el incremento de la temperatura corporal por algún sobreesfuerzo, y con defectos congénitos o heredi-tarios en los humanos que se acentúan en presencia de

algún esfuerzo (algún problema cardiaco que se hace evi-dente por excederse en el ejercicio).

De acuerdo con lo anterior, es de vital importancia contar con indicadores de cada uno de los subsistemas del trans-formador relevantes para su estado de salud, con la fina-lidad de minimizar la ocurrencia de fallas, como se des-cribe a continuación.

Subsistema térmico del transformador

Este subsistema está relacionado con la temperatura de operación del equipo, lo cual tiene su equivalente directo con la temperatura del cuerpo humano. En ambos casos, las temperaturas de operación están relacionadas con:

La temperatura ambiente. Si hace mucho calor, bastan pequeños esfuerzos adicionales efectuados más allá de los esfuerzos normales, para ocasionar daños en la salud de las personas o en los transformadores.

La temperatura a la que se exponen el transformador o los humanos por su operación normal. En el caso de una persona la temperatura normal es de 36°C, mien-tras que en los transformadores es de 95 a 105°C, con-siderando, en el caso de los transformadores, una tem-peratura ambiente de 40°C y el tipo de papel utilizado en su construcción.

La temperatura a la que se exponen el transformador o los humanos durante su operación en condiciones de emergencia. El análogo humano podría ser un individuo que corre una maratón en un clima extremadamente cálido. En el caso de los transformadores, estas con-diciones de sobrecarga se dan cuando a un transfor-mador se le encomiendan tareas adicionales porque otro transformador que debería llevarlas a cabo está dañado o en mantenimiento. Como es fácil suponer, no pueden repetirse frecuentemente esta clase de esfuerzos ni en las personas ni en los transformadores.



Subsistema fisicoquímico

En este rubro se detectan y analizan gases disueltos en el aceite y la humedad presente en el interior del transfor-mador. El equivalente clínico es el análisis de muestras de orina o de sangre en busca de concentraciones anormales de glucosa y triglicéridos.

Los gases disueltos en el aceite son combustibles y tienen su origen en defectos internos del transformador que dete-rioran al papel y al aceite aislante. Entre estos defectos tenemos descargas parciales (pequeños arcos eléctricos) que forman hidrógeno; arqueos eléctricos de alta energía que forman acetileno; y temperaturas excesivas en el papel y en el aceite que forman dióxido y monóxido de carbono, así como metano y etano.

El agua presente en el interior de un transformador tiende a migrar al papel aislante cuando el equipo está operando con baja carga y, por lo tanto, su temperatura no es muy elevada. En estas condiciones, el agua excesiva envejece al papel aislante oxidándolo y haciéndolo quebradizo. Sin embargo, el gran riesgo de la humedad excesiva se hace notable durante las variaciones térmicas del transformador. Por ejemplo, a partir de alrededor de las 18:00 horas, cuando el periodo de máximo de consumo eléctrico comienza, los transformadores se calientan. En estas condiciones, el agua en exceso es transpirada en forma de vapor del papel ais-lante hacia el aceite, haciendo latente el riesgo de forma-ción de burbujas que debilitan al transformador, pudiendo tener fallas entre bobinas (también llamadas devanados), o entre devanados y los elementos conectados a tierra.

El transformador es un ente que requiere cuidados especiales que le permitan llevar una vida útil, sana y feliz

y el INEEL es, sin duda alguna, su médico de confianza.



Al pasar la hora pico, alrededor de la una o dos de la mañana, el transformador baja su actividad, enfriándose. En estas condiciones, el agua que había sido liberada pre-viamente como vapor, regresa rápidamente hacia el papel. El problema de esto es que el agua, ahora en estado líquido, no es absorbida inmediatamente por el aislamiento sólido, bañando peligrosamente zonas sobre la superficie del papel y recordándonos, de mala manera, que el agua y la electricidad no se llevan.

Para finalizar, es posible detectar descargas parciales en los transformadores de manera similar a la que un médico detecta arritmias y problemas respiratorios con un este-toscopio. Este método de detección de descargas parciales o arcos eléctricos en transformadores utiliza sensores que se colocan en el exterior del tanque del equipo y detectan las ondas ultrasónicas (sonoras) que se producen al ocu-rrir una descarga en su interior. Las ondas sonoras viajan desde el punto de descarga hasta los sensores (estetos-copios), llegando a los mismos con diferencias en sus tiempos de arribo. En teoría, las ondas llegarán primero al sensor colocado más cerca del origen de la descarga, mientras que llegarán al último al sensor más lejano. Utilizando un método matemático adecuado, es posible procesar la información de tiempos de llegada, las magni-tudes y las formas de onda de las señales acústicas, lo cual permite ubicar el punto de origen de las descargas y rea-lizar acciones de mantenimiento y reparación que eviten que los transformadores fallen.

Conclusiones

Las analogías descritas facilitan el entendimiento de pro-blemas comunes que afectan la confiabilidad operativa de los transformadores de potencia. El Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL) puede apoyar a fabricantes, usuarios y empresas en general con la evalua-ción de especímenes, asesoría en el diseño o con capa-citación avanzada, para solventar de la mejor manera los

Autores: Carlos Gustavo Azcárraga Ramos [email protected] Alberth Pascacio de los Santos, [email protected]

problemas que se presentan en transformadores. Recuerde que, de acuerdo con la analogía de este artículo, el trans-formador es un ente que requiere cuidados especiales que le permitan llevar una vida útil, sana y feliz, y que el INEEL es, sin duda alguna, su médico de confianza.



Rocío Nahle GarcíaPróxima titular de la Secretaría de Energía

Rocío Nahle. (2018,feb, 06). En Cámara de Diputados-H. Congreso de la Unión. Recuperado de: https://www.facebook.com/rocionahle/photos/a.182747411844734/1615208341931960/?type=3&theater



Visión de la próxima Secretaria de Energía de México: Rocío Nahle El 27 de julio de 2018, el presidente electo de México, Andrés

Manuel López Obrador, ratificó que Rocío Nahle será secre-

taria de Energía en su gobierno. Norma Rocío Nahle García es

una ingeniera petroquímica que nació un 14 de abril de 1964

en Zacatecas, se desempeñó como ingeniera en procesos en

plantas de PEMEX, donde también tuvo responsabilidades de

análisis y control de calidad y de finanzas y administración. En la

iniciativa privada trabajó para Industrias Resistol. En la anterior

legislatura, la LXIII, fue la coordinadora de MORENA en la Cámara

de Diputados. Actualmente es senadora de la República y dejará

el cargo para asumir la titularidad de la Secretaría de Energía.

Son varias las tesis fundamentales que enarbola el Proyecto

de Nación 2018-2024 del futuro gobierno y que inciden sobre la

política energética:

El Proyecto de Nación está comprometido con el medio

ambiente, para ello se incluyen iniciativas para crecer con

energías renovables.

El documento persigue respetar convenios internacionales

suscritos por nuestro país en materia de Cambio Climático.

El Estado promoverá más y mejores empresas que generen

riqueza con mejores condiciones de trabajo, con libertad,

con seguridad, con legalidad.

Incentivar la inversión en nuevas tecnologías en todas las

industrias, incluyendo en el ámbito energético.

Rescatar la industria energética nacional, impulsando el for-

talecimiento de Petróleos Mexicanos y la Comisión Federal

de Electricidad.

Hasta el momento han sido varios los pronunciamientos de la

futura secretaria de Estado, la gran mayoría se han referido al

que se considera hoy como el mayor reto en la materia: incre-

mentar la producción petrolera y la refinación, dos temas cali-

ficados por el presidente electo como asuntos de seguridad

nacional.

En relación con la energía eléctrica, la próxima secretaria de

Energía menciona que el objetivo es “aumentar la generación

hidroeléctrica, para reducir el uso del gas natural y, por medio de

esta generación económica, reducir las tarifas eléctricas de los

usuarios domésticos de bajo consumo o de zonas preferenciales”.

La Ing. Nahle ha declarado que se debe “generar una polí-

tica energética adecuada, que incluye avanzar hacia energías

renovables, principalmente en zonas rurales”; asimismo ase-

guró que “las energías renovables serían una prioridad para

su administración”, y entre las acciones que se propone está

rehabilitar las 62 centrales hidroeléctricas del país, abando-

nadas, según sus palabras.

Durante el Foro “Visiones Políticas para la Transición Energética

en México Rumbo al 2030”, realizado en 2016, Nahle declaró que

“sin perder la seguridad energética, es necesario impulsar los

proyectos eólicos en Oaxaca, lo que permitirá fortalecer el sector,

generar mayor inversión y también empleo”. En ese sentido, hizo

un llamado para que se realicen inversiones gubernamentales

en el sector y que, además, la iniciativa privada destine recursos

para la fabricación en nuestro país de las partes que se requieren

para proyectos eólicos, como generadores y aspas.

Para López Obrador una de las líneas fundamentales dentro

de su propuesta para el sector y a la cual se ha comprometido

la futura titular de la SENER, es impulsar la investigación que

el Estado realiza en el sector energético, para ello ha anun-

ciado un fuerte apoyo a los diversos centros de investigación

existentes en todo el territorio nacional, no sólo en energías

convencionales sino también en renovables, lo que reiteró el

futuro presidente el pasado 23 de agosto.

Por: Armando Moreno Almaraz, [email protected] Jorge Zarco (asesor externo), [email protected]



Las Microrredes Eléctricas y la Transición Energética de México En el nuevo escenario energético nacional, respaldado por un sólido marco jurídico, las microrredes son esquemas de suministro eléctrico muy relevantes. Para enfrentar los retos de su incorporación plena en México, así como las oportunidades que esto conlleva, es importante saber su definición, sus tipos, modos de operación y características principales.

Cortesía: Pixabay



Introducción

Desde hace mucho tiempo, décadas, las microrredes eléctricas han estado presentes en la electrificación, con fuentes de energía propias o disponibles en su entorno, de varios tipos de comunidades: rurales o alejadas de las redes eléctricas tradicionales de transmisión y distribución; con muy alto impacto social. En este contexto, las micro-rredes contribuyen a complementar la operación confiable de las Redes Generales de Distribución (RGD) y podrían apoyar a un mejor desempeño de estas últimas.

En un sistema eléctrico de potencia, que incluye la gene-ración, transmisión, distribución y uso de la energía, tanto las RGD como las microrredes eléctricas deben estar dise-ñadas para compartir la misma tecnología e incorporar los Recursos Energéticos Distribuidos (REDs) con criterios regulados de confiabilidad, eficiencia económica y energé-tica, continuidad, calidad del suministro, seguridad energé-tica y sustentabilidad ambiental.

¿Qué es una microrred?

Las microrredes pueden ser definidas como un grupo de cargas interconectadas y fuentes de energía distribuidas con límites claramente definidos que actúan como una sola entidad controlable con respecto a la RGD. Una microrred es, esencialmente, un segmento de una red de distribución eléc-trica que normalmente opera conectado al sistema eléctrico de la empresa suministradora, pero que cuenta con la capa-cidad de autoabastecerse y operar de forma aislada cuando sea necesario, para aumentar la confiabilidad de suministro a la carga local. Para ello, la microrred debe contar, desde el lado de la oferta, con fuentes de energía distribuidas, renovables y no renovables, que satisfagan la demanda local durante cierto tiempo o permanentemente (Imagen 1). En el contexto de la transición energética en curso, en México, estas fuentes o microgeneradores en su mayoría deben ser renovables. Todos estos recursos distribuidos son conocidos como REDs y son necesarios para considerar un segmento de la red de distribución eléctrica como una microrred.

“Las microrredes comprenden sistemas de distribución en media o baja tensión junto con fuentes de generación dis-tribuida, así como dispositivos de almacenamiento en su caso. La microrred puede ser operada tanto en modo no autónomo como autónomo, mediante su propio sistema de gestión energética.”

Clasificación de las microrredes

Según su enfoque, alcance o propósito, las microrredes pueden clasificarse de la siguiente manera:

Microrredes comerciales/industriales: Se construyen generalmente con el objetivo de reducir la demanda y los costos durante la operación normal de las RGD. Aunque su operación durante interrupciones de suministro es tam-bién importante, especialmente para funciones críticas de centros de datos, por ejemplo.

Microrredes de comunidades/empresas de servicio: Se diseñan generalmente para mejorar la confiabilidad y tam-bién promueven la participación de la comunidad.

Cortesía: Pixabay



Microrredes de campus/institucionales: La mayoría de los campus ya tienen recursos de generación distribuida (GD), con tecnología de microrred ligándolos juntos. Son usual-mente grandes y pueden vender la energía en exceso a la red eléctrica.

Microrredes militares: Se enfocan en la seguridad física y la ciberseguridad, tanto para bases fijas como para bases de operaciones de avanzada.

Microrredes remotas: Están permanentemente desconec-tadas de otras redes eléctricas y operan en modo isla.

Modos de operación de las microrredesUna microrred se puede conectar y desconectar para operar en modo isla, o para producir o consumir energía de la red de distribución.

Conectada a la RGD. Este es el modo normal de operación de una microrred, sin perturbar la calidad de la energía de la RGD. En este modo, la microrred puede hacerse cargo de todo su suministro, o bien, en función de la generación total de la energía de la red de distribución local, en el entorno de la RGD puede importar o exportar electricidad.

Modo Isla. En este modo, la microrred opera aislada de la RGD, produciendo y consumiendo su propia energía. En este modo de operación se garantiza la continuidad del

Imagen 1: Esquema conceptual de una microrred.



servicio a las cargas conectadas en caso de fallas en la RGD. Su autonomía dependerá de su capacidad de generación vs consumo de KWh de las cargas conectadas.

Tipos de microrredes

Las microrredes se pueden clasificar en tres grupos, depen-diendo del manejo de cargas y de generación distribuida que se quiera implementar, mismo que define la topología en los buses de corriente alterna (CA) y corriente directa (CD).

Microrredes de Corriente Alterna (CA). Es la microrred más utilizada en México. Cuenta con un bus común de CA al cual se conectan cargas que funcionan con corriente alterna/directa, fuentes de energía renovable y sistemas de alma-cenamiento de energía. Se integran fácilmente a la red eléc-trica convencional, pero presentan un decremento en su eficiencia energética, debido a la conversión de corriente directa/alterna de sus recursos, a problemas de sincroniza-ción de generadores distribuidos y al desbalanceo trifásico.

Microrredes de Corriente Directa (CD). Emplea un bus de CD para conectarse a su red local con un convertidor CA/CD. Comparada con la microrred de CA, la microrred de CD es más eficiente, al reducirse las pérdidas de conversión de energía. En este tipo de microrredes los aparatos elec-trodomésticos, iluminación, computadoras, vehículos eléc-tricos, paneles fotovoltaicos, baterías, volantes de inercia etc., trabajan con convertidores CD/CD de alta eficiencia.

Microrredes híbridas de Corriente Alterna-Directa. Es una combinación de microrredes de CA y CD en el mismo seg-mento de red, facilitando la integración de recursos de generación distribuida en CA y CD, sistemas de almace-namiento de energía y de las cargas. Con las ventajas de ambos tipos de microrredes, se facilita la integración de RGD, y se reducen las etapas de conversión de energía y pérdidas de energía.

Las microrredes y las políticas públicasDe acuerdo con el marco jurídico en materia energética vigente en México, con la Ley de Transición Energética (LTE) el autoabastecimiento de energía eléctrica favorece la incorporación de los recursos energéticos distribuidos en las microrredes eléctricas, y con ello contribuye a la opera-ción confiable de las redes generales de distribución. La apertura del Mercado Eléctrico Mayorista (MEM) implica la opción para que los usuarios finales participen en el mercado con su propia generación, vendiendo su excedente de energía para obtener beneficios económicos de ello, tal como ocurre en los mercados internacionales. Existe tam-bién el concepto, denominado: Demanda Controlable, el cual entrará en operación en el MEM mexicano en el futuro cercano, reduciendo la demanda de algunas cargas que así lo acepten, esto quiere decir que los usuarios pueden ofertar la energía que no consumen a cambio de alguna contraprestación, lo que permitirá diferir inversiones en generación para horas pico.

Cortesía: Pixabay



Ante este escenario, las microrredes deben considerar en su integración estos elementos de mercado eléctrico, para poder hacerle frente a los esquemas tarifarios nacionales, en caso de interconexión con la Red Eléctrica Nacional.

El INEEL y las microrredes eléctricasComo parte de la propuesta para el CEMIE-Redes, recien-temente sometida al Fondo de Sustentabilidad Energética SENER-CONACYT, el INEEL incluyó un proyecto estratégico denominado: “Microrred eléctrica para desarrollar, inte-grar y evaluar tecnologías de generación distribuida, y el impacto en la futura red eléctrica inteligente Mexicana”, en donde se coordinará a un grupo multidisciplinario de expertos de diferentes instituciones, para desarrollar una plataforma orientada a la investigación para el diseño, análisis y evaluación de microrredes con altos niveles de eficiencia y resiliencia, para su integración y exploración de nuevos servicios y mercados en la futura Red Eléctrica Inteligente de México.

El proyecto de la microrred impactaría positivamente en el desarrollo tecnológico del Sector Eléctrico de México, como parte de la innovación se evaluarán los impactos de la generación distribuida a las RGD, principalmente con com-ponentes de fuentes renovables, también se analizará el comportamiento de los diferentes elementos al operar en forma autónoma e interconectada a la RGD. Se desarrollará un EMS (Energy Management System) y un BEMS (Building Energy Management System), estos sistemas administrarán la energía en forma más eficiente. Con el sistema de alma-cenamiento y convertidores locales de energía se integrará la inercia sintética a la microrred para participar como un elemento de apoyo en las RGD.

Con respecto a las políticas públicas, el proyecto estable-cerá los elementos técnicos para el impulso y aprovecha-miento de los recursos energéticos y para el soporte de las RGD, también será un elemento básico de apoyo a la elec-trificación rural en zonas sin abasto de energía por parte de la CFE. Finalmente, la plataforma desarrollada establecerá las bases de apoyo para la gestión normativa, educativa y social, para el desarrollo de las microrredes en México.

Cortesía: Pixabay



Autores: Javier Meneses Ruiz, [email protected] Julio César Montero Cervantes, [email protected] Hebert Godínez Enríquez, [email protected]

Los autores agradecen el apoyo del Doctor Joseph Guerrero, de la Universidad de Aalborg en Dinamarca, para la elabo-ración de este artículo.

Conclusiones

La transición energética de México favorece el desarrollo y despliegue de microrredes eléctricas con generación en base, principalmente, de fuentes de energía limpia.

Las microrredes cuentan con la capacidad de autoabaste-cerse y, además de operar de forma aislada cuando sea necesario, pueden contribuir a la operación confiable de las Redes Generales de Distribución.

La administración o gestión de la energía es indispensable en una microrred para que opere de manera confiable y eficiente.

El desarrollo de mercados transactivos de energía eléctrica podría ofrecer modelos de negocios innovadores para las microrredes eléctricas.

Centro Nacional de Control de EnergíaConoce más sobre el Mercado Eléctrico Mayorista: www.gob.mx/cenace



Jussi ManninenExecutive Vicepresident, Solution for Natural Resources and Environment del Technical Research Centre of Finland Ltd (VTT)



Texto elaborado a partir de la entrevista realizada en Cuernavaca,

Morelos, durante el Taller Internacional de Redes y Microrredes

Eléctricas Inteligentes organizado por el INEEL.

Como Vicepresidente ejecutivo de VTT, dirijo el Área de Negocios,

Soluciones para Recursos Naturales y Medio Ambiente, la cual

consiste de tres unidades de investigación: Biotecnología

industrial y soluciones alimentarias; Procesamiento y productos

de biomasa, y Energía sustentable y tecnologías químicas.

Anteriormente colaboré en el Ministerio de Empleo y Economía

de Finlandia, como responsable de proyectos gubernamentales

estratégicos sobre bioeconomía y tecnologías limpias.

En Finlandia, particularmente en VTT, estamos enfocados en

desarrollar tecnologías y sistemas de energía de bajo carbono,

nos interesa disminuir nuestra huella de carbono. Desde el

punto de vista técnico, estoy involucrado con el gobierno de

Finlandia en cómo utilizar eficientemente los recursos locales

de biomasa. Sabemos como generar valor económico con los

recursos de origen biológico, utilizándolos de manera ecoefi-

ciente y sostenible. Considero que podemos compartir nuestra

experiencia en bioeconomía con México, además de otros de

nuestros desarrollos y recursos tecnológicos, por ejemplo, las

Redes Eléctricas Inteligentes, el tema que hoy nos convoca.

A propósito de esta reunión, me parece que es un espacio muy

importante para el diálogo y colaboración sobre estos temas:

Me siento afortunado de estar presente y estoy gratamente

impresionado por la capacidad de convocatoria y de organi-

zación. Me impresiona la decisión del gobierno mexicano para

modernizar el sector energía y la forma en que están introdu-

ciendo las energías renovables en los mercados eléctricos.

En lo que respecta a la cuestión técnica de las redes eléctricas

inteligentes, aunque no soy experto en el tema, me queda claro

que debido a su complejidad y no obstante los avances tecnoló-

gicos logrados, aún queda mucho trabajo por hacer, pero también,

muchas oportunidades que aprovechar. Más allá de la generación

y control de la electricidad, yo veo, en torno a las Redes Eléctricas

Inteligentes, servicios innovadores de movilidad y digitales, sobre

todo si aprovechamos las plataformas tecnológicas que inciden

en los nuevos mercados de electricidad y si concebimos a la elec-

tricidad más que un producto, como un servicio.

Precisamente, en el marco de este taller, el INEEL y VTT firmamos

un Memorándum de Entendimiento, a fin de colaborar en temas

de interés mutuo, como son las energías renovables y las redes

eléctricas inteligentes. Es muy significativo para VTT que el

Subsecretario de Transición Energética de la SENER, Leonardo

Beltrán Rodríguez, haya fungido como testigo de honor durante

la ceremonia de firma, ya que con su discurso abrió las puertas

para otras colaboraciones futuras entre nuestras instituciones.

De acuerdo con la infraestructura de VTT, algunas posibilidades

de colaboración con el INEEL serían en los temas: bioeconomía y

economía circular, tecnologías limpias, sociedad digital, energías

de bajo carbono, industria inteligente, ciudades inteligentes,

redes eléctricas inteligentes, tecnologías de la información y la

comunicación, inteligencia artificial y realidad virtual.

Esperamos que estos lazos de cooperación permitan el desa-

rrollo de negocios conjuntos y compartir soluciones innova-

doras en temas de interés y beneficio mutuo.

Colaboración tecnológica entre México y FinlandiaDurante siglos, Finlandia ha aprendido a vivir de sus recursos naturales; es ejemplo del aprovecha-miento racional, social y ecológico de sus recursos energéticos, y actualmente es considerado pio-nero y líder mundial tanto en bioeconomía como en economía circular.

Por: Francisco Javier González Quiñones, [email protected]


La infografía

AUTOMATIZACIÓN: ESENCIAL

1920

Primeros sistemas de vigilancia remota de subestaciones

eléctricas. En los años 70, las RTU son las interfaces para

obtener y enviar datos a SCADA (control supervisorio y

adquisición de datos) y en los 80 aparecieron los dispositivos electrónicos inteligentes (IED)

con capacidades de interacción.

1990

Para el control de vuelo de los aviones F-15, que permiten a los

aparatos recuperarse por si solos, base de los sistemas

autorreparables (resilientes).France Telecom pone en servicio su red inteligente para nuevos

servicios como la telefonía móvil.

1996

Expertos publican las tecnologías, políticas y medidas

para mitigar el cambio climático, sugieren entre otras medidas urgentes: eficientar la

quema de combustibles contaminantes, usar combusti-

bles bajos en carbono y fomentar el uso de energías

renovables.

EL CAMBIO CLIMÁTICO CRISIS EN CALIFORNIA

2001

Decae la reforma energética de California (EUA) y se dan los

primeros cortes de electricidad en decenios. La comunidad científica sostiene que son necesarios métodos más

inteligentes para producir, transportar, distribuir y usar la

energía eléctrica.

2003

100 centrales eléctricas fuera de servicio, más de 50 millones de afectados, el apagón de agosto

de 2003 en EUA y Canadá, el segundo más grave de la

historia, sentó un precedente sobre la importancia de hacer cumplir requisitos mínimos de

confiabilidad para las empresas eléctricas.

APAGONES EN EL MUNDO

1999

Se acuña la frase Internet of Things (IoT), para una red que

interconecta objetos físicos por medio de Internet.

IoT y Big Data (1990) facilitaron el almacenamiento de gran

cantidad de datos que genera un IED, extraer, analizar y

obtener información útil para la industria eléctrica.

INTERNET DE LAS COSAS

2001

Concepto que considera un grupo diversificado de recursos

cerca del consumidor (generación distribuida),

producción residencial de energía con bajas emisiones

(generación renovable) y que el consumidor pueda proveer

energía eléctrica (prosumidor).

EPRI Y SU RED INTELIGENTE

2005

El gobierno de EUA publica el Energy Policy Act 2005 con

disposiciones obligatorias de confiabilidad eléctrica para todos los productores de

energía eléctrica y reconoce la norma IEEE 1547 como el estándar técnico para la

interconexión de la generación distribuida a la red.

2006

El Departamento de Energía de EUA, define Respuesta a la

Demanda, como un mecanismo en el que el consumidor

participa en los programas de apoyo a la confiabilidad del

sistema eléctrico nacional, lo que impulsa inversiones en

tecnologías de medición avanzada.

RESPUESTA A LA DEMANDA

2010

EUA lanza el Programa de Investigación y Desarrollo de Redes Eléctricas Inteligentes.

Tiene como finalidad acelerar el desarrollo e integración de las

tecnologías avanzadas de comunicación, control e

información necesarias para modernizar la red eléctrica.

IMPULSO A LAS TIC

CONFIABILIDAD ELÉCTRICA

2007

El programa EISA 2007 define la política de modernización de la red eléctrica en EUA. Algunos de

sus ejes rectores son: mayor uso de la información digital y

tecnologías de control, integración de recursos

distribuidos, respuesta a la demanda, y tecnologías de

almacenamiento de energía y vehículos eléctricos.

UNA POLÍTICA INTELIGENTE

2008

En el ámbito de las bases de datos y el Internet aparece Blockchain, base de datos

distribuida, segura y confiable, con aplicación en las

criptomonedas Bitcoin. Su uso en la industria eléctrica

promete ser clave para las transacciones comerciales de

microrredes y energías renovables.

BITCOIN Y MICRORREDES

2050

80% de la producción eléctrica mundial provendrá de energías

renovables. Los mercados eléctricos habrán sido

rediseñados y se tendrá una red ampliamente digitalizada

con una masiva automatización de las redes de transmisión y

distribución. Rápido despliegue de vehículos eléctricos.

LA RED EN 2050OTROS SISTEMAS

INTELIGENTES

Compressor

Scrubber

sh

Suction pipingspd

spl

sd Suction bottle Dischargebottle

Air cooler

Dischargepiping

spd

dpl

Redes Eléctricas Inteligentes: un recuentoNo hay una definición dogmática para una red eléctrica inteligente, tampoco hay una arquitectura o diseño estándar para todos los países, todo se ha dado en una integración progresiva de diferentes tecnologías, investigaciones, inventos y eventos, que han dado impulso a la transformación de las redes eléctricas como las conocemos.

Elaborado por: José Francisco Corza Plancarte, [email protected]ño: Luis Arturo Domínguez Brito Revisado por: Especialistas del INEEL Derechos Reservados: Transición Energética

IMPULSO A LA MEDICIÓN DE FASORES

2009

La Ley de Reinversión y Recuperación de EUA impulsa el despliegue de las unidades de medición de fasores, equipo

para vigilar y controlar globalmente la red eléctrica, son básicas en un sistema de

monitorio de área amplia (WAMS).


AUTOMATIZACIÓN: ESENCIAL

1920

Primeros sistemas de vigilancia remota de subestaciones

eléctricas. En los años 70, las RTU son las interfaces para

obtener y enviar datos a SCADA (control supervisorio y

adquisición de datos) y en los 80 aparecieron los dispositivos electrónicos inteligentes (IED)

con capacidades de interacción.

1990

Para el control de vuelo de los aviones F-15, que permiten a los

aparatos recuperarse por si solos, base de los sistemas

autorreparables (resilientes).France Telecom pone en servicio su red inteligente para nuevos

servicios como la telefonía móvil.

1996

Expertos publican las tecnologías, políticas y medidas

para mitigar el cambio climático, sugieren entre otras medidas urgentes: eficientar la

quema de combustibles contaminantes, usar combusti-

bles bajos en carbono y fomentar el uso de energías

renovables.

EL CAMBIO CLIMÁTICO CRISIS EN CALIFORNIA

2001

Decae la reforma energética de California (EUA) y se dan los

primeros cortes de electricidad en decenios. La comunidad científica sostiene que son necesarios métodos más

inteligentes para producir, transportar, distribuir y usar la

energía eléctrica.

2003

100 centrales eléctricas fuera de servicio, más de 50 millones de afectados, el apagón de agosto

de 2003 en EUA y Canadá, el segundo más grave de la

historia, sentó un precedente sobre la importancia de hacer cumplir requisitos mínimos de

confiabilidad para las empresas eléctricas.

APAGONES EN EL MUNDO

1999

Se acuña la frase Internet of Things (IoT), para una red que

interconecta objetos físicos por medio de Internet.

IoT y Big Data (1990) facilitaron el almacenamiento de gran

cantidad de datos que genera un IED, extraer, analizar y

obtener información útil para la industria eléctrica.

INTERNET DE LAS COSAS

2001

Concepto que considera un grupo diversificado de recursos

cerca del consumidor (generación distribuida),

producción residencial de energía con bajas emisiones

(generación renovable) y que el consumidor pueda proveer

energía eléctrica (prosumidor).

EPRI Y SU RED INTELIGENTE

2005

El gobierno de EUA publica el Energy Policy Act 2005 con

disposiciones obligatorias de confiabilidad eléctrica para todos los productores de

energía eléctrica y reconoce la norma IEEE 1547 como el estándar técnico para la

interconexión de la generación distribuida a la red.

2006

El Departamento de Energía de EUA, define Respuesta a la

Demanda, como un mecanismo en el que el consumidor

participa en los programas de apoyo a la confiabilidad del

sistema eléctrico nacional, lo que impulsa inversiones en

tecnologías de medición avanzada.

RESPUESTA A LA DEMANDA

2010

EUA lanza el Programa de Investigación y Desarrollo de Redes Eléctricas Inteligentes.

Tiene como finalidad acelerar el desarrollo e integración de las

tecnologías avanzadas de comunicación, control e

información necesarias para modernizar la red eléctrica.

IMPULSO A LAS TIC

CONFIABILIDAD ELÉCTRICA

2007

El programa EISA 2007 define la política de modernización de la red eléctrica en EUA. Algunos de

sus ejes rectores son: mayor uso de la información digital y

tecnologías de control, integración de recursos

distribuidos, respuesta a la demanda, y tecnologías de

almacenamiento de energía y vehículos eléctricos.

UNA POLÍTICA INTELIGENTE

2008

En el ámbito de las bases de datos y el Internet aparece Blockchain, base de datos

distribuida, segura y confiable, con aplicación en las

criptomonedas Bitcoin. Su uso en la industria eléctrica

promete ser clave para las transacciones comerciales de

microrredes y energías renovables.

BITCOIN Y MICRORREDES

2050

80% de la producción eléctrica mundial provendrá de energías

renovables. Los mercados eléctricos habrán sido

rediseñados y se tendrá una red ampliamente digitalizada

con una masiva automatización de las redes de transmisión y

distribución. Rápido despliegue de vehículos eléctricos.

LA RED EN 2050OTROS SISTEMAS

INTELIGENTES

Compressor

Scrubber

sh

Suction pipingspd

spl

sd Suction bottle Dischargebottle

Air cooler

Dischargepiping

spd

dpl

Redes Eléctricas Inteligentes: un recuentoNo hay una definición dogmática para una red eléctrica inteligente, tampoco hay una arquitectura o diseño estándar para todos los países, todo se ha dado en una integración progresiva de diferentes tecnologías, investigaciones, inventos y eventos, que han dado impulso a la transformación de las redes eléctricas como las conocemos.

Elaborado por: José Francisco Corza Plancarte, [email protected]ño: Luis Arturo Domínguez Brito Revisado por: Especialistas del INEEL Derechos Reservados: Transición Energética

IMPULSO A LA MEDICIÓN DE FASORES

2009

La Ley de Reinversión y Recuperación de EUA impulsa el despliegue de las unidades de medición de fasores, equipo

para vigilar y controlar globalmente la red eléctrica, son básicas en un sistema de

monitorio de área amplia (WAMS).



Reportaje

Las Redes y Microrredes Eléctricas Inteligentes

Cortesía: Pixabay


Reportaje

El 4 de septiembre de 1882 es un hito en la historia de la electricidad. La tarde de ese día, Thomas Alva Edison puso en funcionamiento la central termoeléctrica de Pearl Street, ubicada en Manhattan, Nueva York. Con esta termoeléctrica, la primera de su tipo en el mundo con una orientación comercial, Edison inició una incipiente red eléctrica, que además de semejar una microrred, ya entonces incorpo-raba muchos conceptos que en la actualidad definen a las Redes Eléctricas Inteligentes (REI), como son: los avances tecnológicos, la administración de los recursos energéticos, una visión corporativa de la empresa eléctrica y una pers-pectiva de transición energética. Esto último, en el caso de Edison, para prescindir del gas como medio de iluminación, en el caso de las REI, para transitar por el camino de las energías limpias y renovables.

A más de 132 años de ese hito, hoy, las REI marcan la pauta en la evolución de la industria eléctrica. Para comprender mejor el complejo y estimulante contexto de las REI, más de doscientos expertos provenientes de varios países se reunieron en la ciudad de Cuernavaca, del 18 al 20 de sep-tiembre de 2018. Esta reunión se dio en el marco del Taller Internacional de Redes y Microrredes Eléctricas Inteligentes (TIRMEI), mismo que fue convocado y organizado por el Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL), con el apoyo de la Secretaría de Energía (SENER) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT).

Durante la apertura del TIRMEI, el Dr. Diego Arjona, Director General del INEEL, a manera de un alentador preámbulo, enfatizó que la suma del capital intelectual conjuntado en este evento era algo extraordinario, por la cantidad y

calidad de los investigadores, académicos, empresarios, ingenieros y funcionarios gubernamentales reunidos, todos ellos con un amplio prestigio en sus diferentes campos.

Las redes y microrredes eléctricas inteligentes, los mercados eléctricos y Big DataEl concepto de Red Eléctrica Inteligente se refiere a la incor-poración de “inteligencia” a la operación de las redes eléc-tricas a través del uso de nuevas tecnologías. Las REI, además de incorporar conceptos de varias disciplinas, integran ten-dencias y avances tecnológicos de las telecomunicaciones, la informática, las matemáticas, la economía, el desarrollo profesional, la administración, la electrónica y como uno de sus ingredientes principales, la inteligencia artificial. Todos estos elementos permiten el desarrollo de nuevas estrate-gias técnico-comerciales en el mercado eléctrico, por lo que éste último se vuelve uno de los principales promotores del desarrollo e integración de las REI. En el mercado eléctrico, además de subastarse la energía disponible, ahora el moni-toreo, control, medición y facturación del consumo eléctrico son relevantes. Sobre todo, con la aparición de pequeños mercados eléctricos llamados Mercados Transactivos, donde los usuarios podrán intercambiar energía entre ellos. En el Mercado Eléctrico Mayorista se interconectan e interactúan tanto los generadores, el transportista, el distribuidor, así como los actores relevantes del sector.

De acuerdo con dos de los participantes en el TIRMEI: el Dr. Ricardo Mota Palomino, reconocido académico e inves-tigador del Instituto Politécnico Nacional (IPN) y el Mtro.

Pilares de la eficiencia ysustentabilidad energética

Reportaje sobre el Taller Internacional de Redes y Microrredes Eléctricas Inteligentes, realizado en Cuernavaca, Morelos, del 18 al 20 septiembre de 2018.



Oscar Miranda Miranda, fundador y presidente de Smart Grid México, hace algunos años la Comisión Federal de Electricidad (CFE) elaboró una hoja de ruta de las REI, bajo el esquema de operación del Sistema Eléctrico Nacional (SEN). Con la promulgación de la Reforma Energética en México, esta hoja de ruta de las REI tuvo que adecuarse al nuevo contexto nacional del sector energético, el cual es más competitivo, y donde el Mercado Eléctrico Mayorista (MEM) es parte fundamental.

Más allá de las políticas públicas, las disposiciones guber-namentales y el marco legislativo que regula el MEM, el balance entre la oferta y la demanda del flujo eléctrico, debe considerar una mejora en la eficiencia del SEN, tanto técnica como económica. Es por ello que la tecnología debe coadyuvar a incrementar la confiabilidad del SEN.

En este contexto, el TIRMEI estuvo organizado en varias mesas de trabajo, las cuales atendieron temas de las tecno-

logías disponibles para la operación y avance de las redes y microrredes eléctricas inteligentes. Parte importante de estas tecnologías son las plataformas informáticas cono-cidas como Big Data y el Internet de las cosas o IoT (por sus siglas en inglés, Internet of Things); ambas tecnologías van ligadas al concepto de interoperabilidad, el cual tiene que ver con los protocolos, la normatividad y las especi-ficaciones que requiere la interconexión de los equipos y dispositivos de monitoreo, control, supervisión y medición que forman parte de los sistemas de generación, transmi-sión, distribución y uso de la energía eléctrica.

En el caso de las REI, la tecnología Big Data es como una gran biblioteca que recopila, sistematiza, almacena, procesa y difunde la información generada por los proveedores y los consumidores de la energía eléctrica a fin de obtener un beneficio tangible en el consumo de energía. En este sentido, el Internet de las cosas permite que el cliente del servicio eléctrico, a través de la interconexión digital de sus


Reportaje

objetos cotidianos con internet, puede conocer el detalle de su consumo a nivel de sus electrodomésticos, incluso en cualquier momento puede saber si determinados equipos o aparatos eléctricos del hogar están o no encendidos. El Dr. Luis Carlos Molina Félix, Director del Laboratorio Big Data de INT, precisa que cuando la información disponible en Big Data sirve para apoyar la toma de decisiones, se cierra el círculo funcional de las REI.

Energías renovables, generación distribuida y microrredes La apertura del mercado eléctrico mayorista, la sustenta-bilidad energética y la tecnología disponible, conjugadas con las REI, permiten nuevos escenarios energéticos en los cuales: el sol, el viento, la biomasa, los ríos y los mares, son protagonistas principales. Las plantas de generación eléctrica con este tipo de energías renovables, junto con otras opciones no renovables, que se encuentren interco-nectadas a un circuito de distribución y cuya capacidad sea menor a 0.5 MW, constituyen lo que se conoce como genera-ción distribuida (GD). Estas centrales eléctricas de pequeña escala se encuentran distribuidas en un amplio espacio geográfico y se instalan cerca de los centros de carga, redu-ciendo así la necesidad del transporte de energía. La gene-ración distribuida es realizada por un generador exento, es decir, un “propietario o poseedor de una o varias cen-trales eléctricas que no requieren ni cuenten con permiso para generar energía eléctrica en términos de la Ley”, de la Industria Eléctrica vigente en México.

La apertura del sector eléctrico mexicano ha favorecido la penetración de la GD, ya que, en el nuevo marco regula-torio, los consumidores pueden también ser vendedores de su energía excedente. Estas opciones energéticas a pequeña y mediana escala son el respaldo de las micro-rredes, las cuales más que definirlas hay que entenderlas como “una filosofía que consiste en generar la electricidad que se necesita lo más próximo al punto donde se va a con-sumir”. De acuerdo con Joseph Guerrero, responsable del Programa de Investigación en Microrredes en la Universidad

de Aalborg, Dinamarca, esta filosofía tiene una gran carga social y sus impactos serán muy positivos, ya que surgirán nuevos modelos no solo económicos, sino también organi-zacionales, en los cuales dentro de una comunidad se va a poder compartir la energía como un bien colectivo.

El horizonte de las microrredes es muy amplio, sus aplica-ciones comprenden la electrificación rural y residencial, las estaciones de servicio de vehículos eléctricos y las ciudades inteligentes. Asimismo, a mediano plazo se piensa construir microrredes con energías limpias, para sustituir el diésel en las grandes naves marítimas que surcan los océanos.

Otros de los beneficios sociales de las REI, considerando que propician la eficiencia energética y aprovechan las alternativas energéticas renovables, sin duda es su contri-bución a un entorno más limpio y sustentable. En lo anterior coinciden las opiniones recopiladas en el TIRMEI. También varios de los expertos señalaron que la variabilidad que se presenta con la integración de energías a partir de fuentes renovables es uno de los problemas que hay que atender, ya que incide en la estabilidad del sistema eléctrico y en la calidad de la energía suministrada. Sobre este asunto, Miguel Ángel Ortega Vázquez, Senior Technical Leader del Electric Power Research Institute (EPRI), vislumbra que, en un futuro a largo plazo (más de 10 años), aun con la incorporación de las energías renovables al sistema eléctrico, las tecnologías emergentes lograrán que el SEN sea más flexible, resiliente, confiable, eficiente, limpio, verde y sustentable.

Las redes y microrredes eléctricas inteligentes están impul-sando nuevos paradigmas energéticos que comprenden retos y oportunidades para el gobierno, los institutos de investigación y desarrollo tecnológico, la academia, la indus-tria y los empresarios. De hecho, estos retos y oportunidades son para todos, ya que las REI tienen como uno de sus princi-pales objetivos ofrecer un suministro eléctrico más eficiente y económico. Aunque en México ya existen algunos de esos nuevos modelos del suministro eléctrico, aún estamos pavi-mentando el camino que es necesario recorrer para lograr los avances que en este tema tienen países como Alemania, Canadá, China, Dinamarca y Finlandia. A propósito de


Reportaje

Finlandia, el doctor Enrique Acha Daza, destacado ingeniero michoacano, quien actualmente trabaja en ese país impar-tiendo clases y realizando investigación en la Universidad de Tampere, comenta que ya entramos a una cuarta revolución industrial en la que las REI son una clara manifestación de ésta. El futuro ya nos alcanzó, las redes y microrredes eléc-tricas inteligentes de nueva generación ya se están gestando en laboratorios de las universidades e institutos de inves-tigación, como el Centro de Investigación Técnica VTT de Finlandia y el INEEL. Estos logros han sido posible no sólo por su infraestructura material en ciencia, desarrollo tecno-lógico e innovación, sino también por el gran capital intelec-tual que han cultivado y siguen formando.

Recursos humanos y perspectivas sobre Redes Eléctricas Inteligentes en MéxicoEn este contexto de grandes avances tecnológicos, sin duda los recursos humanos, adecuados y suficientes, son un tema estratégico para seguir generando el conocimiento que hace posible la operación y evolución de las redes y microrredes

eléctricas inteligentes. Si bien México tiene una larga tradi-ción y grandes logros en la ingeniería eléctrica, los nuevos tiempos exigen actualizar y fortalecer la preparación de los nuevos profesionistas que deben ocuparse de atender los retos tecnológicos derivados del nuevo paradigma energé-tico nacional. Este paradigma conjugado con la globalización ofrece nuevas opciones para la formación de los recursos humanos que demanda el sector eléctrico. El Dr. Osvaldo M. Micheloud, Director del Consorcio y Cátedra Empresarial del ITESM, Campus Monterrey, opina que es oportuno romper esquemas educativos tradicionales y, en ese sentido, sugiere que vale la pena evaluar y considerar nuevos países, no los habituales, para preparar a los jóvenes profesionistas del sector. Sobre el mismo tema, el experimentado Dr. Juan Manuel Gers, consultor y catedrático de varias universidades, considera que la formación del estudiante de ingeniería eléc-trica debe ser integral y, en ese aspecto, además de los cursos de potencia, se deben incluir materias de comunicaciones, informática, finanzas y administración. A estas opiniones se sumaron las experiencias que sobre actividades académicas y esfuerzos educativos en el rubro de las REI compartieron en este Taller el Dr. Pramod P. Khargonekar, de la Universidad de California, Irvine; el Mtro. Jesús María Pámanes Sieres, del


Centro Nacional de Control de Energía (CENACE); el Dr. Víctor Hugo Olivares Peregrino, del Tecnológico Nacional de México (TecNM), así como representantes del Consejo Nacional de Normalización y Certificación de Competencias Laborales (CONOCER), y del propio INEEL.

Sobre este tema, el Mtro. Leonardo Beltrán Rodríguez, Subsecretario de Planeación y Transición Energética de la SENER, señala que las inversiones gubernamentales realizadas desde el 2012 en todo el espectro de la for-mación y capacitación para técnicos y profesionales, han permitido que a la fecha se cuente con poco más de 150 mil especialistas en el sector energía. Esas inversiones se han realizado mediante diversos esquemas, uno de ellos es el Fondo de Sustentabilidad Energética de la SENER. Precisamente, el M.I. Ernesto Hernández Montoya, Secretario Administrativo de este Fondo, explica que con este esquema se apoyan proyectos de innovación, desa-rrollo tecnológico y formación de recursos humanos. Los Centros Mexicanos de Innovación en Energía, conocidos como CEMIEs, son ejemplos de este tipo de proyectos y tienen como objetivo común conformar consorcios multi-institucionales para integrar las capacidades del país sobre determinados temas que inciden en el sector energía. Tal es el caso del CEMIE-Redes, cuyo líder nacional es el INEEL,

institución que convocó y organizó este taller internacional con el propósito de que los expertos mexicanos en el tema de redes y microrredes eléctricas inteligentes dialoguen entre sí con sus colegas internacionales, para tener una perspectiva nacional que ayude a definir una ruta tecnoló-gica, para identificar las prioridades en la agenda de retos y oportunidades que sobre este estratégico tema se perciben en el horizonte mexicano.

Un estimulante escenario energéticoAunque es algo prematuro evaluar los resultados de este relevante evento, dada la capacidad y calidad de todos los participantes y sus importantes aportaciones, sin duda, los resultados permitirán la “identificación de las prioridades nacionales en redes y microrredes eléctricas inteligentes”, lo cual coadyuvará en la definición, orientación y ejecución de las políticas públicas y los esfuerzos de empresarios, investigadores y académicos, para que las redes y micro-rredes eléctricas inteligentes se consoliden en el estimu-lante escenario energético de México.

Por: Francisco Javier González Quiñones, [email protected]ón: José Gerardo Montoya Tena y Alfredo Espinosa Reza


Oferta tecnológica

Transporte eléctrico, el futuro de la movilidad nacionalDesde hace casi una década, el Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL) viene desarrollando proyectos de electromovilidad. Una de las tecnologías más prometedoras para la elec-tromovilidad incluye a las celdas de combustible a hidrógeno, tecnología con la que el INEEL desa-rrolla sistemas de potencia para diversas aplicaciones, incluyendo transporte eléctrico.

Ciencia, tecnología y sociedad


Ciencia, tecnología y sociedad

La electromovilidad o modos de transporte que aprovechan

la tracción eléctrica, abarca una gran diversidad de vehículos:

bicicletas, motonetas, automóviles, taxis y transporte utilitario y

público. Entre estos últimos, autobuses, trenes eléctricos y sis-

temas de transporte rápido grupal (GRT), incluso aeronaves. En

México empiezan a introducirse los autos eléctricos y es cada

vez más común ver bicicletas y motocicletas propulsados por

un motor eléctrico a baterías. Estas nuevas opciones vienen a

cambiar nuestra forma de trasladarnos de un lugar a otro. Por

ejemplo, en las bicicletas eléctricas aún puedes pedalear, pero

eres asistido por el motor eléctrico. Los autos eléctricos son ya

una realidad. Por ejemplo, los vehículos eléctricos comerciales

pueden ser recargados en nuestra propia casa y ya no es nece-

sario acudir a la gasolinera. Además, el costo de recarga eléc-

trica es mucho más bajo que si lo hiciéramos con gasolina. Esta

diferencia en costo está relacionada con la baja eficiencia de los

motores a gasolina o diésel, los cuales pierden mucha energía

cuando el combustible es quemado. En un vehículo eléctrico la

energía es almacenada en un banco de baterías o en forma de

hidrógeno, para el caso de vehículos eléctricos con celdas de

combustible. Estas dos tecnologías empleadas en electromovi-

lidad, baterías y celdas de combustible, operan mediante reac-

ciones químicas que producen electricidad (reacciones elec-

troquímicas) y por ello la conversión de energía es altamente

eficiente comparada con la combustión interna.

Una diferencia adicional importante de la electromovilidad,

además de su alta eficiencia energética y el bajo costo de ope-

ración asociado, son sus emisiones cero y la notable disminu-

ción del ruido vehicular, en el lugar de su uso. Así es, cuando

operamos motores eléctricos con baterías o con celdas de

combustible, el vehículo no emite contaminantes al ambiente.

Esto significa que, si en nuestras ciudades todos los vehículos

a gasolina o diésel fueran substituidos por opciones eléctricas,

no tendríamos contaminación ambiental ni de ruido, como la

ocasionada por los vehículos de combustión interna hoy en día.

Este escenario, además de favorecer la calidad del aire, redu-

cirá considerablemente los altos costos por la atención médica

de enfermedades respiratorias y de la misma manera, al dismi-

nuir el excesivo ruido citadino, repercutirá favorablemente en la

calidad de la vida, propiciando entornos más agradables. Autor: Ulises Cano Castillo, [email protected]

La electromovilidad significa la introducción de una serie de

nuevas tecnologías e infraestructura, que en conjunto aportan

una serie de oportunidades para nuestro país. No obstante que

muchas de las tecnologías inherentes a la electromovilidad están

siendo comercializadas, aún requieren participación en mejoras;

mayor desarrollo tecnológico, así como la creación de nuevas

cadenas de valor y proveeduría en general, infraestructura de

abastecimiento especial para la recarga eléctrica para autos a

baterías, o recarga de hidrógeno para vehículos a celdas de com-

bustible. En el caso de mejoras tecnológicas resaltan costos y

vida útil, tanto de baterías como de celdas de combustible. Por

otro lado, las oportunidades para crear nuevos negocios están

ligadas a los nuevos componentes para los vehículos, incluyendo

muchos de tipo eléctrico y electrónico, así como software espe-

cializado a bordo y para su conectividad. El servicio y manteni-

miento de las agencias deberá contar con nuevas herramientas y

técnicos especializados en sistemas de la electromovilidad.

La electromovilidad no sólo viene a cambiar las ciudades e

industria del transporte, también impacta directamente al

sector energía, pues tanto baterías como hidrógeno requieren

energía para su operación, la cual debe venir de algún lado. En

el caso de las baterías, esa energía en forma de electricidad

proviene principalmente de la red eléctrica. Por otro lado, la

disponibilidad de hidrógeno para vehículos eléctricos que lo

requieren, sólo podrá ser sustentables si éste es generado por

fuentes renovables de energía, mismo caso para la electricidad

que recargue baterías de vehículos eléctricos. Baterías e hidró-

geno son almacenes de energía que pueden favorecer un mejor

aprovechamiento de las fuentes renovables que no siempre

pueden aprovecharse cuando están disponibles.

Hoy más que nunca México, como el resto del mundo, está

frente a cambios y oportunidades que bien encauzados pueden,

no sólo traer beneficios a la sociedad y calidad de vida, tam-

bién significan oportunidades para hacer de nuestro país un

protagonista tecnológico e industrial mediante la llegada de la

electromovilidad.


Apropiación social

El INEEL en el ámbito social

Apropiación social

La responsabilidad social es uno de los valores institucionales y transversales prioritarios del quehacer del Instituto, el cual fortalece a los sectores energético e industrial del país y favorece el desarrollo de las comunidades en donde opera, el de las sociedades profesionales y gremiales a las que pertenece, y el de las instituciones científicas y de educación superior relacionadas con su objeto de creación.


Apropiación social

Si partimos de la definición de responsabilidad social como

el compromiso, obligación y deber para contribuir volunta-

riamente hacia una sociedad más justa, preservar las buenas

condiciones del entorno institucional y proteger el medio

ambiente; el Instituto Nacional de Electricidad y Energías

Limpias (INEEL) realiza una contribución importante, ya

que genera oportunidades de desarrollo profesional entre

su personal y además fomenta una cultura incluyente, de

ahorro energético y de sustentabilidad ambiental entre ellos.

Asimismo, y de manera propositiva, se asegura de la satisfac-

ción de sus clientes, promueve la igualdad de las operaciones

con los proveedores e interactúa con los vecinos del Predio

Palmira, con grupos educativos de Morelos y con la sociedad

en general.

Con estas interacciones se busca propiciar condiciones que

permitan la apropiación, promoción y divulgación social del

conocimiento que se genera en el INEEL. El eje central de las

actividades interinstitucionales y sociales ligadas a este propó-

sito, es el tema educativo, promover el conocimiento a través

de actividades de divulgación de su quehacer institucional,

que realiza con grupos infantiles y juveniles con los cuales

interactúa. En estas actividades, el personal de investigación

desarrolla proyectos que derivan en talleres, visitas guiadas,

conferencias, exposiciones científicas y presentaciones de

experimentos, entre otras actividades, mediante las cuales los

participantes aprenden y se apropian del tema explicado.

Las actividades de divulgación han permitido al INEEL fomentar

el trabajo colaborativo entre el personal de investigación y la

sociedad en general. Para ello, participa activamente en las

Jornadas de Ciencia, Tecnología e Innovación, así como en la

Jornada Científica y Tecnológica Palmira, en la cual se colabora

con instituciones del Predio Palmira.

Con estas actividades se generan lazos colaborativos con el

Instituto de Energías Renovables (IER) de la UNAM, el Instituto

Nacional de Ecología y Cambio Climático (INEEC), el Consejo de

Ciencia y Tecnología del Estado de Morelos (CCyTEM), INEEL-IEBEM,

el Instituto Mexicano de Tecnología de Agua (IMTA) y el Centro

Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico (CENIDET).

Otra de las actividades sociales que realiza el INEEL y que se

derivó de los sismos suscitados en el 2017, fue que la comu-

nidad apoyó con alimentos, ropa y medicamentos, se coordinó

el acopio y se llevó a las poblaciones en el Estado de Morelos

y en Oaxaca.

Este lamentable evento, también dio la pauta para que el INEEL

contribuyera con su conocimiento a aplicarlo en beneficio de la

sociedad para enfrentar las consecuencias del terrible sismo. En

ese rubro, la Gerencia de Ingeniería Civil, integrada por especia-

listas en ingeniería estructural, geotécnica y sísmica, de amplio y

reconocido prestigio, a petición de Protección Civil del Estado de

Morelos, llevó a cabo evaluaciones preliminares e inspecciones

visuales de las estructuras y construcciones de diversos inmue-

bles en las poblaciones del Estado que resultaron afectadas y

realizó el diagnóstico de viviendas, edificios públicos, escuelas,

hospitales, fábricas y edificios patrimoniales históricos.

Cada número de nuestra revista publicaremos las actividades

que realiza el INEEL en este tema. ¡Espéralo!

Por: Verónica García Rodríguez, [email protected] Francisco Javier González Quiñones, [email protected]ón: Luz María Sánchez Sánchez


Talento en movimiento


Caricia MartínezIngeniera Electrónica. Adiestramiento en Investigación Tecnológica, INEEL.



Su infancia y adolescencia

Abrigada por el amor de su familia formada por sus padres y dos hermanos, uno mayor y otro menor que ella, Caricia tuvo una infancia y adolescencia “muy normal” en su natal Veracruz. Desde niña mostró cierta facilidad para aprender y también para enseñar, de ahí que durante su etapa escolar en la primaria y la secundaria quiso dedicarse a la educación y ser maestra. Pero en el último semestre de la preparatoria, comprendió que esa no era su verdadera voca-ción y, siguiendo los pasos de su hermano mayor, decidió estudiar ingeniería electrónica. Más que influenciada por su hermano, estimulada por el reto de cursar una carrera denominada difícil y con pocas mujeres estudiándola.

Su educación superior

Acostumbrada a combinar sus estudios con las labores familiares, durante su carrera profesional Caricia continúo con la misma dinámica, y los fines de semana y las vaca-ciones los siguió dedicando a la familia. Los esfuerzos valieron la pena y fue muy gratificante para Caricia egresar del Instituto Tecnológico de Minatitlán, Veracruz, como Ingeniera Electrónica y con un promedio de excelencia. Habiendo finalizado su carrera de ingeniería y con el pro-pósito de continuar con su formación, se enfocó en buscar una institución de prestigio para realizar sus prácticas profesionales.

Su experiencia en el INEEL

En esa búsqueda, Caricia aplicó una solicitud de Prácticas Profesionales en el Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL), y gracias a sus logros académicos

Esbozo de la experiencia profesional de Caricia Martínez en el Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL), como becaria de Prácticas Profesionales y del Programa de Adiestramiento en Investigación Tecnológica (AIT). Reflexiones sobre la manera cómo el Instituto la motivó para con-tinuar con el desarrollo de su carrera profesional y semblanza sobre el rumbo que tomó su vida a partir de esa experiencia.

su solicitud fue aceptada. Después de seis meses de una estimulante y grata experiencia de trabajo concluyó sus Prácticas Profesionales. Con el deseo de seguir fortale-ciendo sus capacidades profesionales, continuó su estancia en el INEEL como becaria del Programa Institucional de Adiestramiento en Investigación Tecnológica (AIT). Un Programa de estancia ingenieril/técnica que les propor-ciona a sus participantes una gran oportunidad de iniciar su formación como investigadores y, con ello, les abre el camino hacia el ámbito laboral de la ingeniería, la ciencia y el desarrollo tecnológico.



Más allá de la preparación y formación profesional de los jóvenes egresados de instituciones de educación superior, el Programa AIT contribuye a forjar el carácter y profesio-nalismo en sus participantes. Esto gracias a las actividades de investigación, la ejecución de experimentos y la interac-ción de los jóvenes egresados con los investigadores. De acuerdo con Caricia, “esa cooperación de energía y expe-riencia se ve en pocos lugares. Uno aprende mucho de los investigadores, de los técnicos y hasta de los propios becarios. Hay una camaradería y convivencia singular en el Instituto”. Esto fue para Caricia una excelente oportunidad para conocer a muchas personas talentosas que desarro-llan temas muy interesantes y también para aprender a presentar, desarrollar y materializar una idea. Por lo mismo, aconseja a los jóvenes “sumergirse a este mundo con estancias, seminarios, conferencias, etc. Tratar de aprender de la experiencia de los investigadores y tratar de conocer gente en todos los ámbitos. Aprender cosas nuevas y enta-blar conexiones personales siempre es de gran ayuda”.

Nuevos horizontes profesionalesDurante su estancia en el INEEL, Caricia trabajó por un año en el Departamento de Equipos Eléctricos, donde rea-lizó experimentos con prototipos de transformadores de potencia. Con la experiencia acumulada, se sintió prepa-rada, aunque nerviosa, para aceptar una oportunidad en el extranjero, así como alcanzar sus metas y su desarrollo profesional.

Aceptar esa oportunidad la llevó a residir en Filadelfia, Pensilvania. Actualmente se destaca como ingeniera de campo de prueba para el Centro de Excelencia de Confiabilidad de una empresa de ingeniería y servicios en Nueva Jersey, Estados Unidos. Cuando no está trabajando, le gusta pasar tiempo con su esposo, amigas, amigos, practicar yoga y recorrer lugares naturales. También le encanta viajar y conocer el mundo, cuanto más exóticos los lugares, mejor.

Palabras finales

Caricia Martínez, Ingeniera Electrónica y ex Becaria de AIT del INEEL, finaliza esta semblanza con las siguientes pala-bras: “Si me preguntan qué es lo que más amo hacer en la vida, contestaría que es conocer el mundo; lo que más me gusta de mi vida en Estados Unidos, es mi desarrollo profesional, y lo que más extraño de México, su comida, mi familia, mis amigas y amigos; y aunque nunca me visua-licé viviendo en el extranjero, definitivamente ha sido una experiencia que me ha hecho crecer, madurar y expandir mis metas y objetivos”.

¡Bienvenidos los jóvenes interesados en integrarse al Programa de Adiestramiento en Investigación Tecnológica que ofrece el INEEL, el cual a través de sus proyectos de investigación y desarrollo tecnológico les abre puertas para su desarrollo profesional!

Por: Verónica García Rodríguez, [email protected] Francisco Javier González Quiñones, [email protected]


Personajes

Personajes

Nikola Tesla1856-1943

Ingeniero y físico de origen serbocroata; figura influyente en la historia de la ciencia y la tecnología. Reivindicado hace algunos años como uno de los más grandes ingenieros eléctricos de los Estados Unidos de América, inventor en el campo del electromagnetismo.


Personajes

Sus padres

Su madre Duka Mandić: ama de casa de ascendencia serbia, dedicaba parte de su tiempo como científica autodidacta en el desarrollo de pequeños aparatos caseros, era compe-tente fabricándolos; además, aprendió de memoria nume-rosos poemas épicos serbios, pero nunca aprendió a leer.

Su padre Milutin Tesla: un sacerdote de la iglesia ortodoxa.

El niño que despertó al genio

Nikola se crió en un hogar donde la familia vivía de la labor religiosa del progenitor y de la cría de animales.

Como todos los sacerdotes de la época, su padre con-taba con un nivel cultural más elevado que el resto de los vecinos y una biblioteca extensa donde Nikola pasaba las noches leyendo hasta que su padre lo dejaba sin velas, según contó, “para que no se me estropearan los ojos”.

En ese ambiente familiar y rural, Tesla, el cuarto de cinco her-manos, tuvo su primer contacto con la electricidad cuando solo tenía 3 años, lo hizo gracias a su gato Mácak. Cuenta que, en un día seco, con el pelo de su mascota cargado de elec-tricidad estática, vio como unas chispas aparecían cuando acariciaba su lomo. Aquello lo marcaría para siempre.

Más tarde se mudaron a la ciudad de Gospic, cuando él acababa de ingresar en la escuela primaria. Ya en la ciudad, Tesla recuerda que comenzó a experimentar destellos que se cruzaban cuando cerraba sus ojos, a la par de una imagi-nación que lo llevó a crear experiencias irreales, lo que fue diagnosticado por especialistas como un posible síntoma de sinestesia.

Pero la vida del pequeño no estuvo falta de calamidades. Cuando él tenía 5 años, su hermano mayor Dane, el primo-génito y según su testimonio “una mente avanzada”, murió en un accidente de caballo.

La muerte del mayor volvió a la familia taciturna. Los Tesla querían que Nikola se dedicara al clero, como su padre. A sus 14 años, lo enviaron a Karlovac, junto a su tía y su marido. Allí asistió al Real Gymnasium Superior, el equivalente a educa-ción secundaria, y se topa con los primeros profesores que le abrirían los ojos en materias como matemáticas y física.

Sin embargo, dos años después, su padre le hace volver a Gospic, donde Nikola contrae el cólera. La enfermedad lo puso al borde de la muerte a sus 16 años, obligándolo a pasar 9 meses en cama. Es allí donde, según él mismo cuenta, convenció a su padre para que lo dejara estudiar ingeniería. “Quizá me ponga bien si me dejas estudiar ingeniería”, le dijo Nikola a su padre, quien aceptó al ver a su hijo enfermo.

Dos años más tarde, Tesla comenzaría sus estudios en la Escuela Politécnica de Graz, Austria. Allí comenzó a ger-minar la idea que marcaría su vida: idear una forma para que la energía gratuita llegue a todo el mundo.

Más adelante dio el salto hasta Viena, para trabajar en la Compañía Nacional Telefónica; poco después se trasladó a Francia, ya que en París encontró un nuevo trabajo en la Compañía Edison. Más tarde, desde la capital francesa emprendió su viaje hasta Nueva York. Allí, acudió directa-mente a las oficinas de alguien que marcaría el resto de su vida: Thomas Alva Edison. Para él iba dirigida una carta de recomendación de Charles Batchelor, su último jefe en Europa: “Conozco a dos grandes hombres, y usted es uno de ellos. El otro es el joven portador de esta carta”.

Y Edison lo contrató ese mismo día. Pero entre ambos exis-tían diferencias que fueron acrecentándose con el paso del tiempo. Diferencias que comenzaron en la forma de ver el resultado y la orientación de su trabajo.

La guerra de las corrientes: continua vs alternaEdison era defensor y primer introductor de la corriente continua (flujo de electrones en un solo sentido), y con


Personajes

ella logró su primera cartera de clientes en Nueva York, con pequeñas centrales eléctricas.

El sistema de Tesla era mejor, pero Edison solo pensaba en su negocio. No obstante, Tesla estaba convencido de que una mejor solución era la corriente alterna (el flujo de elec-trones cambia de sentido 120 veces por segundo para una frecuencia de 60 hercios); la alterna no tardó en imponerse frente a la continua, la cual seguimos usando en nuestros hogares al día de hoy, más de ciento cincuenta años después.

Así que, en efecto, la idea de Tesla era mejor, pero necesi-taba a Edison para implementarla. Ahí se desató el conflicto en el que Edison defendió su fortuna a toda costa. De nin-guna forma iba a permitir que un extranjero que acababa de llegar a la ciudad le arrebatara la fama e hiciera peligrar esa suerte de imperio eléctrico que consiguió levantar.

Más tarde, Tesla conoció al empresario George Westinghouse, que había desplegado una red eléctrica de corriente alterna en Massachusetts; todavía faltaba una pieza clave para el “rompecabezas” en el que la corriente alterna lograra impo-nerse de forma contundente. Esa pieza era el motor de inducción (el que utiliza corriente alterna para producir tor-sión), que el propio Tesla ya había inventado.

Mientras tanto, y a lo largo de finales del siglo XIX y princi-pios del XX, Edison, preso de la envidia, no dejó de humillar y ridiculizar a Tesla. Lo hacía trabajar dieciocho horas diarias de lunes a domingo arreglando problemas técnicos, algunas veces hasta montando "espectáculos" para desacreditar la corriente alterna. Por ejemplo, aplicando descargas eléc-tricas a animales o anunciando su uso en la silla eléctrica.

Pero el punto de inflexión tuvo lugar cuando Tesla le pro-puso a Edison una fórmula para mejorar su generador. Ante esta propuesta, Edison le prometió una gran cantidad de dólares si lo conseguía. Tesla trabajó duro a lo largo de meses y, finalmente, como no podía ser de otra manera, lo consiguió. Edison no sólo no le pagó lo prometido, sino que además se burló de él: "Cuando seas un americano cabal, lograrás comprender una buena broma yanqui".

Tras lo ocurrido, Tesla se despidió de Edison, a quien le había aguantado todo y por quien trabajó con una gran admiración durante años…

No te pierdas el desenlace de esta historia en el siguiente

número.


Leer, ver y escuchar

Física de lo imposible

El libro propone un viaje fascinante a las fronteras de la ciencia y desvela la realidad que ocultan muchos artilu-gios de la ciencia ficción. En esta obra atractiva y provo-cadora, Kaku explica, por ejemplo, cómo la ciencia óptica y el electromagnetismo permitirán algún día que la luz rodee un objeto, haciéndolo invisible, o cómo la telepatía y la telequinesia, antes despreciadas como pseudociencia, pueden lograrse gracias a resonancias magnéticas, com-putadoras, superconductores y nanotecnología.

Cazadores de microbios Música para activar el poder de la mente

Si quieres aprender física desde cero y resolver rápida-mente tus dudas sobre la materia, suscríbete a "Date un Voltio". Nuevos videos en el canal todos los martes y jueves. Este es un vblog premiado en el VII Concurso de Divulgación científica CPAN 2016.

En esta ocasión te recomendamos ampliamente que escuches musicote-rapia, un canal de youtube. Esta música para concentrarte a fondo es ideal para sacar el máximo rendimiento. Te ayuda a concentrarte, prestar más atención, enfocar y trabajar de una forma mucho más eficaz. Contiene ondas cerebrales, en concreto, ondas alfa, las cuales aumentan la concentración y el poder del cerebro para mejorar la memoria y la inteligencia. Esta música relajante instrumental te ayudará a mejorar tu estado de concentración. https://youtu.be/QBbovjAWYCM

Leerver y escuchar

Se trata de un libro fascinante que describe la vida y obra de un grupo de hombres del siglo pasado que sentaron las bases para conocer y comprender el mundo de los entes vivientes más pequeños de la Tierra y nuestra relación con ellos. El libro se inicia con la vida de Antony Van Leeuwenhoek, quien, después de descu-brir el microscopio, reportó el primer avista-

miento de seres desconocidos, abriendo a los seres humanos las puertas del mundo microbiano. El libro incluye a Louis Pasteur, quien demostró la dramática cercanía de los contactos entre esos seres y nosotros: a través de sus estudios sobre el papel de los microorganismos en la elaboración de cerveza y vino, dejó en claro la existencia de ese mundo hasta entonces desco-nocido, que si bien no nos vigila en el sentido estricto del término, sí desempeña un papel fundamental en la vida cotidiana.

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