Es posible que en tu casa tengas un medidor de electricidad inteligente, porque ya son la norma en casi la mitad de los hogares uruguayos. Estos dispositivos permiten, entre otras cosas, reducir costos para las empresas de electricidad y para los usuarios.
Pero ¿de qué se trata la medición inteligente? ¿Cuáles son sus beneficios para los usuarios y para las empresas distribuidoras de electricidad, gas y agua? ¿Cómo fue su evolución?
Un poco de historia
Desde hace siglos, las distintas empresas de servicios públicos se fueron desarrollando. Las primeras se dedicaron a abastecer de agua a las ciudades, y luego se incorporaron las de gas. A finales del siglo XIX, le llegó el turno a las de electricidad. Algo más cerca en el tiempo se agregaron las de telefonía, que luego se generalizaron en telecomunicaciones.
En la jerga en inglés, a las primeras tres se las denomina utilities, mientras que a las últimas telcos.
En general, las utilities tienen en común que el precio que se paga por el servicio está determinado por cuánto consume el usuario. De esta forma, la necesidad de medir ese consumo nació casi al mismo tiempo que las propias empresas.
La tecnología predominante durante el siglo XX para medir el consumo fue la mecánica (o electromecánica, para los contadores de luz).
Desde fines del siglo pasado, los medidores pasaron a ser electrónicos, en particular los medidores de electricidad.
El aparato medidor, mecánico o electrónico, se coloca en la entrada del suministro, y una vez por mes un funcionario de la empresa, conocido como tomaconsumo, pasa por cada hogar para registrar el valor indicado en el visor del dispositivo.
La llegada de la medición inteligente
A partir de fines de la década de los 80, con el boom de las comunicaciones, aparecieron los primeros sistemas de medición inteligente (o telemedición).
Como el nombre lo indica, la telemedición consiste en la lectura a distancia del valor medido por el aparato.
Los primeros sistemas que agregaron las comunicaciones a los medidores fueron los AMR (automatic meter reading), que se popularizaron sobre todo en Europa y Estados Unidos en la última década del siglo XX.
Desde el punto de vista técnico, los AMR incorporan un módulo a los medidores que consiste en un modem (que permite la comunicación) y algún tipo de transductor, ya sea óptico o magnético, que le permita obtener el valor medido. Cuando el medidor es electrónico, esta integración se puede hacer de forma más sencilla a través de puertos de comunicación.
Los sistemas AMR incluyen un software central, denominado MDC (meter data collector), que es el responsable de recolectar de manera periódica las mediciones y presentar la información al sistema de facturación de la empresa.
Medidores inteligentes: ¿qué son y cómo se diferencian de los tradicionales?
Para los medidores de electricidad, el avance de la microelectrónica generó una evolución en distintos niveles.
Por un lado, las funciones de medida se implementaron en circuitos integrados (chips) que rápidamente se volvieron commodities y dejaron de ser un problema para los fabricantes. Hoy podemos afirmar que cualquier medidor electrónico mide correctamente la energía y las demás magnitudes eléctricas (suponiendo que proviene de una fábrica seria). Es decir, la medida en sí misma no es un desafío tecnológico en la actualidad.
Por otro lado, se le incorporó al medidor capacidad de procesamiento y memoria, lo que dio lugar a los medidores inteligentes. Esta nueva categoría de medidores agrega diversas funcionalidades, tanto de facilidades de configuración y parametrización como de recolección de información y supervisión del funcionamiento del suministro, entre otras.
Una de las diferencias más importantes con los medidores tradicionales es que los parámetros de funcionamiento de un medidor inteligente se pueden configurar (es decir, son modificables luego de fabricados) de forma remota, desde el sistema de gestión central.
Por ejemplo, un medidor electrónico (tradicional) puede ser multitarifa, pero el esquema de tarifa (cantidad de tarifas distintas, horario de aplicación de cada una) se configura al momento de fabricarlo. Si un cliente quiere pasar de un contrato de tarifa simple a uno de tarifa doble, la empresa eléctrica debe sustituir el medidor. Algo similar ocurre con la potencia contratada: en este caso, lo que se cambia es la llave termomagnética limitadora.
En cambio, con los medidores inteligentes estas características se pueden configurar de manera remota en cualquier momento, lo que entre otras cosas habilita más opciones de esquemas tarifarios.
¿Cuáles son los beneficios de los medidores inteligentes?
Simplicidad, ahorro y mejores propuestas
Las facilidades que introducen los medidores inteligentes simplifican la operativa de las empresas eléctricas y reducen los costos (y, por tanto, el precio) de los cambios de contrato. Asimismo, habilitan a estas entidades a generar propuestas comerciales atractivas que contemplen distintos perfiles de usuarios.
Más información para planificar
Tener mayor capacidad de memoria y estar conectados con el sistema de gestión central permite recolectar más información que con los anteriores sistemas. Si comparamos ambas modalidades, pasamos de recolectar el consumo total del suministro una vez por mes (para medidores no conectados) a recolectar los cierres diarios multitarifa en los sistemas AMR, para llegar a recolectar valores de energía, potencia, voltaje, corriente, fase y otras magnitudes cada cierto período breve de tiempo (15, 30 o 60 minutos).
Esta funcionalidad genera un enorme volumen de información, que la empresa eléctrica procesa con herramientas de big data y le permite pronosticar con mayor precisión el comportamiento de la demanda. Esto se vuelve fundamental para planificar la evolución que requiere la red eléctrica, ya sea para la generación, transmisión o distribución.
Más información para el usuario
Por su parte, esta información no solo es útil para la empresa eléctrica. El usuario accede a su curva de carga, que muestra su patrón de consumo y le permite identificar qué cosas puede cambiar en sus hábitos para sacarle más provecho al esquema tarifario que tiene contratado, lo que puede traducirse en pagar menos por la misma energía en un mes.
Monitoreo del servicio en tiempo real
Al tener una pequeña computadora incorporada, un medidor inteligente puede estar continuamente monitoreando las características del servicio eléctrico que se está prestando.
Esto permite detectar intentos de fraude (como las estafas que promocionan una reducción significativa de la factura de electricidad en redes sociales) y controlar la presencia de sobrecargas o condiciones anómalas del servicio, como alto o bajo voltaje, desconectando automáticamente la alimentación para prevenir daños mayores a la instalación eléctrica del cliente o a los dispositivos que tenga enchufados.
¿Qué son los sistemas AMI?
La combinación de medidores inteligentes, infraestructura de comunicaciones apropiada y programas que se instalan a nivel central, entre los que sobresalen el HES (head end system) y el MDMS (meter data management system), conforman lo que se denomina sistema AMI (advanced metering infrastructure).
Estos sistemas son los que explotan todas las potencialidades de la inteligencia de los medidores y la recolección de información que estos permiten.
Por su parte, las empresas distribuidoras de gas y de agua apuntan a sistemas del tipo AMR. Esto se debe a que las comunicaciones en los sistemas AMI tienen dos características que no pueden ser logradas en sus entornos (al menos en el estado actual de la tecnología): requieren de un volumen alto de tráfico de información y que los medidores estén conectados en forma permanente para recibir comandos del sitio central en todo momento.
Esto es fácil de lograr en un medidor de electricidad que está conectado a la red eléctrica, pero es difícil cuando el medidor debe alimentarse de una batería que, por si fuera poco, debe durar entre 5 y 10 años, como es el caso de los medidores de gas o agua.
El futuro de la telemedición
La tendencia mundial de las empresas de distribución eléctrica es ir hacia sistemas AMI, por los beneficios que les brindan. Sin embargo, mientras no se desarrollen mejores baterías u otros mecanismos para energizar los medidores, solo estas entidades podrán aprovechar las ventajas de AMI, lo que constituye un desafío para las empresas de agua y gas.
Lo que es indudable es que el mundo de todas las utilities va hacia la telemedición, con el mayor grado de inteligencia posible en los medidores, en función de las tecnologías disponibles en cada momento.
Por:
Sergio De Cola, Principal Engineer.
Sergio es ingeniero en Electrónica por la Universidad de la República (Udelar) y ha realizado diversos cursos de posgrado en informática, robótica y telecomunicaciones. Es profesor adjunto (grado 3) en la Facultad de Ingeniería de la Udelar. Tiene más de 35 años de experiencia profesional desarrollada en empresas de infraestructura informática, comunicación de datos, telefonía y desarrollo de software. Desde 2011 a 2015 ocupó el cargo de Director de la Dirección Nacional de Telecomunicaciones del Ministerio de Industria, Energía y Minería (MIEM-Dinatel).
