Investigador de la UDLA desarrolla la tecnología que hace más eficientes las microredes eléctricas

En comunidades rurales donde la electricidad aún es inestable o simplemente no existe, una falla en el sistema de control puede marcar la diferencia entre contar con energía para estudiar, conservar alimentos o acceder a servicios básicos, y permanecer a oscuras. Con ese desafío en mente, el investigador de la Universidad de Las Américas (UDLA), Oscar Gonzales, desarrolló junto con la Universitat Politècnica de València una estrategia de control avanzada para microredes eléctricas que promete hacer más eficientes, estables y confiables los sistemas que integran energías renovables. La investigación fue publicada en la revista científica Energy Conversion and Management: X, del grupo Elsevier, y abre nuevas posibilidades para ampliar el acceso a electricidad limpia en Ecuador y América Latina.

¿Qué son las microredes?

Las microredes son pequeños sistemas eléctricos capaces de operar de manera independiente mediante la integración de fuentes como paneles solares, baterías o turbinas eólicas. Sin embargo, su funcionamiento depende de inversores capaces de convertir y regular correctamente la energía generada. Cuando estos dispositivos utilizan métodos tradicionales de control, pueden presentar inestabilidad, desperdicio energético y menor vida útil de los equipos frente a cambios en la demanda o en las condiciones de operación. 

Para resolver ese problema, la investigación propone un controlador de modo deslizante de orden superior combinado con técnicas de optimización multiobjetivo, capaz de responder con mayor rapidez y precisión que los sistemas convencionales.

"Una de las mayores oportunidades de esta tecnología es que puede facilitar el acceso a electricidad en comunidades donde la red eléctrica aún no está presente", explica Gonzales. El investigador señala que, en un país con una geografía compleja como Ecuador, extender las líneas de transmisión resulta costoso y, en muchos casos, inviable. 

La estrategia y los beneficios de los usuarios

En ese contexto, las microredes alimentadas por energía solar y sistemas de almacenamiento representan una alternativa eficiente. La estrategia desarrollada permite administrar de forma inteligente la energía producida durante el día y utilizarla cuando realmente se necesita, garantizando un suministro más continuo incluso durante la noche o en jornadas con baja radiación solar.

Los beneficios también alcanzan directamente a los usuarios finales y a las empresas que implementen estas tecnologías. Según el investigador, el nuevo controlador logra una respuesta dinámica más rápida, reduce los errores de control, mejora la estabilidad del sistema y aprovecha mejor la electricidad generada por los paneles solares. 

Una de las mayores oportunidades de esta tecnología es que puede facilitar el acceso a electricidad en comunidades donde la red eléctrica aún no está presente.Oscar Gonzales, investigador del grupo de física y matemáticas de la UDLA.

Esto significa una mayor autonomía energética para hogares y pequeños productores que generan su propia electricidad, así como una disminución en el consumo proveniente de la red convencional y una reducción en las facturas eléctricas. Para las empresas, además, implica un mejor rendimiento de los equipos, un uso más eficiente de las baterías y menores costos de operación y mantenimiento a largo plazo.

Los retos y avances detrás de la investigación

Desarrollar esta solución también representó importantes retos científicos. Gonzales explica que el diseño del controlador exigió un nivel de análisis matemático mucho más complejo que el requerido por los métodos tradicionales. La colaboración con la Universitat Politècnica de València fue decisiva para validar la propuesta en un laboratorio especializado que reproduce el funcionamiento de una microrred real mediante la integración de paneles solares, turbinas eólicas, generación hidráulica, generadores diésel y sistemas de almacenamiento. 

"Contar con esta infraestructura nos permitió evaluar la estrategia de control en un entorno muy cercano a las condiciones reales de operación", destaca el investigador, quien considera que este intercambio fortaleció la calidad y confiabilidad de los resultados obtenidos.

Aunque los resultados ya demuestran el potencial de la tecnología, Gonzales considera que el siguiente paso consiste en llevar estos avances fuera de los laboratorios. Para ello, sostiene que será indispensable fortalecer la colaboración entre universidades, empresas e instituciones públicas, impulsando proyectos piloto que permitan validar estas soluciones en comunidades reales. 

"Ya existe el conocimiento técnico para desarrollar sistemas más eficientes y confiables. El desafío ahora es generar espacios de colaboración que permitan validar estas tecnologías y posteriormente llevarlas a una implementación a mayor escala", afirma. De concretarse este proceso, Ecuador no solo avanzaría hacia una mayor cobertura de electricidad limpia, sino que también fortalecería el desarrollo de tecnología propia y la formación de profesionales especializados en sistemas energéticos inteligentes.

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