Confinamiento y energía eléctrica: cambio en los patrones de consumo

Desde que se comenzaron a aplicar las medidas de confinamiento, nos hemos visto obligados a permanecer dentro de nuestros hogares por un largo periodo de tiempo. Estas medidas de distanciamiento social han requerido la reducción de actividades económicas, el cierre de escuelas y la limitación de desplazamiento físico. En la región, un enorme número de personas comparten residencias con sus familias u otros cohabitantes y la declaración del confinamiento ha llevado a compartir con ellos una parte de su jornada mucho mas extensa de la que solían previo al COVID-19.

Estos cambios de circunstancias pueden inducir a la reorganización de muchas de las tareas diarias que antes debían restringirse a otros momentos del día. En efecto, los patrones de consumo han oscilado a lo largo del día en parte por esta situación de enclaustramiento, según evidencia un grupo de investigadores asociados a un estudio sobre eficiencia energética en Nueva York. De la misma forma, la evidencia apunta a que se está produciendo una transformación de los patrones de sueño y trabajo de las personas sujetas a estas medidas. Por un lado, tendemos a acudir a dormir a hora más tardías y por el otro tendemos a levantarnos más tarde.

Otro estudio, basado en las observaciones de las redes de teletrabajo muestra que en algunos casos en España se ha detectado que el uso de estas redes se ha extendido hasta las 3:00 AM con un incremento generalizada de su uso durante horas más tardías. En contraste, previo a la cuarentena, no se detectaban picos de tráfico durante estas horas de la noche.

Implicaciones de los cambios en los patrones de consumo

Entender cuáles son los cambios del comportamiento humano vinculadas a las nuevas condiciones impuestas por la pandemia permite tener un mejor conocimiento acerca de cómo se están asimilando las medidas de distanciamiento social. Este conocimiento también es relevante para mantener la operación normal del sistema eléctrico. La buena marcha de esta operación del sistema está basada en la predictibilidad del sistema a través de modelos que indican cuáles serán los cambios en los niveles de consumo que los ciudadanos van a demandar de la red en tiempo real. Sin embargo, con el golpe exógeno de la epidemia, estos patrones de consumo eléctrico cambian. Como resultado de estos cambios se requiere una rápida adaptación de los operadores de los sistemas eléctricos.

Lo anterior tiene implicaciones relevantes en el consumo eléctrico de los hogares. En los hogares típicamente se tenía un patrón de consumo con un doble ciclo de uso a lo largo del día, con un pico en la mañana y otro en la tarde. Sin embargo, ahora se observa un uso más continuo interrumpido de la electricidad en los hogares. Este uso continuo da lugar a un requerimiento continuo de electricidad para las instalaciones de la red eléctrica que permitan transportar la energía eléctrica hasta cada residencia. Además, conlleva a que el cambio de temperatura por el cambio de estación induzca el uso de aires acondicionados en el hemisferio norte y calefacciones en el hemisferio sur durante más horas durante el día.

En el gráfico siguiente podemos ver cuál es la tasa de cambio del consumo de una selección de países de la región en donde se ofrecen datos de manera pública. El gráfico muestra la variación de la demanda que existe en una hora dada con respecto a la hora inmediatamente anterior. Indicando la razón de cambio en el consumo respecto de la hora anterior.

En el gráfico se puede observar la situación antes (rojo) y después (azul) de la adopción de diferentes  medidas de distanciamiento social que se pueden ver más detalladas en el artículo que publicamos la semana pasada sobre el tema. Se puede observar el tiempo del día en que se daban incrementos en el consumo de energía respecto de la hora inmediata anterior antes y después de la cuarentena. A medida que se observa un mayor valor en la línea, existe un mayor aumento la demanda eléctrica durante una hora concreta del día. O si por el contrario el valor es negativo entonces lo que se observa es una disminución de la mima. Cuanto mayor sea el valor observado -negativo o positivo- más brusco es el cambio de demanda.

Normalmente estos incrementos de demanda tenían lugar en los momentos de acudir al trabajo y de volver a casa. Sin embargo, con la aplicación de las medidas hemos visto cómo este cambio del consumo ocurre en la hora inmediatamente anterior y posterior. En muchos casos esto puede deberse a que no se produce el desplazamiento de partes significativas de la población a sus lugares de trabajo.

Comparando las dos líneas del gráfico en los momentos antes y después de la cuarentena, podemos observar este efecto de comienzo temprano de la jornada en países como Bolivia, Brasil, Costa Rica, Chile o Perú. En ese sentido, se puede observar que la aceleración de la demanda eléctrica se ha desplazado hacia hora más tempranas en la mañana. De la misma forma, este efecto se da al final del día de manera relevante en Bolivia, Brasil, Chile, Perú y Uruguay. Adicionalmente, vemos cómo las líneas de cambio en la demanda nos indican unos cambios más paulatinos en la demanda al haberse suavizado la curva en ausencia de muchas de las actividades económicas industriales en Brasil, Chile, Bolivia, Perú y Uruguay.

¿Por qué es importante conocer los patrones de consumo?

Predecir cambios en estos patrones de consumo ayuda a los operadores a conocer cuáles serán los de niveles de demanda, y con ello asegurar que las redes operen de manera eficiente y no se saturen o tengan flujo insuficiente. También permitirá solicitar a los generadores únicamente la energía necesaria. Al mismo tiempo, los generadores pueden planificar los ciclos de arranque y apagado de las centrales con antelación, de forma que les permita reducir los costos y ofrecer precios más asequibles. Es por eso que es necesario tener un monitoreo cercano a la demanda para hacerla coincidir con la generación para que las centrales de generación operen de forma eficiente. Asimismo, permite asegurar una rápida adaptación, mantenimiento y respuesta de la red en situaciones que siempre han sido cambiantes pero que hoy lo son mucho más.

Comparativamente la evolución de la demanda eléctrica hoy es mucho menos variable de lo que era a principios de abril pasado, antes de que se tomaran las medidas de distanciamiento social. Y esto puede llevar a un funcionamiento más eficiente de la producción eléctrica y por ende a precios más asequibles de la energía mediante unas buenas capacidades de predicción de la demanda. La reducción y la volatilidad de la demanda ha sido en este caso causada por el impacto externo de la pandemia. Sin embargo, este tipo de reducciones en la demanda pueden ser logradas mediante el uso de diferentes políticas energéticas como la facilitación del autoconsumo o la implementación de políticas de gestión de la demanda. Estas medidas pueden ayudar a reducir esos picos y valles que generan costos al sistema y que retienen el efecto benéfico de poseer una curva de demanda eléctrica más plana de la que habitualmente acostumbra a ser.