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Energía inteligente para un futuro sostenible

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La transición energética plantea grandes retos a nuestras redes eléctricas. En el futuro, las redes inteligentes deberán coordinar la generación, distribución y almacenamiento de la electricidad generada de forma descentralizada a partir de fuentes renovables. Por ello, todos los indicios apuntan a una transformación de toda la infraestructura energética.

electronica 2022 mostrará el papel vital que la tecnología electrónica tiene que desempeñar en esta transformación del 15 al 18 de noviembre de 2022 en el recinto ferial de Múnich.

En el camino hacia un sistema energético alternativo, el concepto de "energía inteligente" supone una importante contribución. El término se refiere a las tecnologías y soluciones inteligentes destinadas a lograr la producción, distribución, uso y almacenamiento eficientes de la energía, abarcando toda la cadena de valor de la industria energética. Según un estudio actual del Grupo IMARC, se espera que el mercado mundial de la energía inteligente aumente a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 9,82%, pasando de 138.800 millones de dólares en 2021 a 247.800 millones de dólares en 2027. Los analistas identificaron la creciente demanda de redes eléctricas inteligentes - "smart grids"- como principal motor de este crecimiento.

Redes inteligentes
Mientras que la red eléctrica distribuye actualmente la electricidad generada de forma centralizada por las grandes centrales eléctricas a los consumidores, las redes inteligentes también reúnen todos los flujos de datos para el suministro de energía. Esto permite, por ejemplo, equilibrar las enormes fluctuaciones de ahorro de las centrales solares y eólicas en las redes eléctricas existentes de forma eficiente y controlarlas de forma selectiva. Las cantidades de energía producidas y consumidas deben medirse y analizarse continuamente mediante sensores y dispositivos con capacidad de IoT.


Contadores inteligentes

En el lado del consumidor, esto se aborda con contadores inteligentes. También controlan el suministro de energía solar si los consumidores también se convierten en productores (prosumidores) con un sistema solar en su tejado. La instalación de los sistemas de medición inteligentes necesarios (iMSys) sólo es obligatoria para un consumo anual de electricidad superior a 6.000 kWh, o si los propios consumidores inyectan electricidad en la red. En ese caso, una pasarela de contadores inteligentes (SMGW) con un módulo de seguridad integrado recibe los datos de medición y los procesa para los agentes externos del mercado, los consumidores internos de energía controlable y los productores de energía (electrodomésticos inteligentes, sistemas fotovoltaicos). De aquí a 2032, todos los consumidores de electricidad de Alemania deberán tener al menos un contador digital sin pasarela.


Semiconductores para la transición energética

Medir, regular, transformar y comunicar: cuando se trata de la transición energética, la electrónica de potencia tiene una importancia especial. Por ejemplo, mientras que los sistemas fotovoltaicos o las baterías suministran corriente continua, las centrales eólicas suministran corriente alterna a una frecuencia que no se puede utilizar directamente. Mientras tanto, los consumidores eléctricos tienen sus propias necesidades individuales en lo que respecta a la electricidad y la tensión. La electrónica de potencia actúa como conector, con una eficiencia potencial de hasta el 99%. El potencial de ahorro de energía es inmenso, ya que, estadísticamente hablando, aún hoy la electricidad pasa por al menos un convertidor de potencia en su camino desde los productores a los consumidores. Según un estudio del Centro Europeo de Electrónica de Potencia (ECPE), más de una cuarta parte de la energía eléctrica podría ahorrarse mediante el uso de la electrónica de potencia moderna.

Y en algunos ámbitos, el silicio ya no es la primera opción. Los semiconductores de banda ancha, como el carburo de silicio (SiC) y el nitruro de galio (GaN), cada vez más utilizados, se benefician de una mayor capacidad de conmutación con las mismas bajas pérdidas. Sin embargo, según los analistas de Yole Développement, la tecnología está todavía en las primeras fases de desarrollo. Esperan unos ingresos de 6.300 millones de dólares para los componentes de SiC en 2027. Mientras tanto, los componentes de silicio siguen sorprendiendo con importantes aumentos de rendimiento y seguirán siendo una fuente de ingresos para la industria en las próximas décadas. En general, la gestión del calor, la robustez, la fiabilidad y, en última instancia, el embalaje siguen siendo temas fundamentales en el campo de los semiconductores.

Sistemas embebidos
Los semiconductores son también los componentes básicos de los sistemas embebidos en un mundo energético digital, conectado en red y automatizado. Por ejemplo, suministran datos sobre el estado de la red, la temperatura, el flujo de electricidad y el ángulo de los cables. Los datos se procesan en la nube o directamente in situ (edge) con algoritmos de IA. Los sistemas embebidos también convierten la automatización tradicional de los edificios en una forma de gestión basada en la predicción, con un importante potencial de ahorro energético. Y en el futuro, los edificios que utilicen contadores de consumo inteligentes (iMSys) -conectados a una red inteligente- no sólo podrán optimizar su propio consumo, sino también asumir el papel de productores de electricidad por sí mismos, inyectando el excedente de energía en la red.

La energía inteligente en electronica 2022
Ya sea en los stands de la feria, en los foros y en las conferencias, los visitantes se encontrarán con la energía inteligente en todas partes en electronica 2022, ya que la electrónica también tiene un papel clave en la transición energética. Este será el tema central del Foro de Electrónica de Potencia, que abarcará todo el espectro de la electrónica de potencia, mientras que los expertos debatirán las tendencias y desarrollos actuales de esta área en la Conferencia de Plataformas Embebidas de electronica. El área de exposición para el tema del suministro eléctrico en el pabellón A4 comprenderá la cartera completa de transformadores, suministros eléctricos, unidades de suministro y baterías. También en los demás pabellones de la feria, muchos expositores presentarán sus productos y soluciones relacionados con la energía inteligente, como los semiconductores en los pabellones B4, C2, C3, C4 o los sistemas integrados en el pabellón B4.

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