Un equipo de investigación logró coordinar 100 aires acondicionados domésticos para estabilizar la red eléctrica en tiempo real, como si fueran una planta de energía flexible

Un equipo de investigación demostró que se pueden coordinar muchos aires acondicionados residenciales para apoyar la red eléctrica sin afectar la comodidad de los usuarios.

Aire acondicionado: de enemigo a aliado

• Uso del aire acondicionado = más demanda eléctrica en verano.
• Picos de consumo → riesgo de apagones.
• Nuevo sistema: controla ACs sin afectar el confort.
• Tecnología probada en 100 hogares (Texas).
• Resultados: regula la red como una central eléctrica.
• Cero molestias para los usuarios.
• Compatible con termostatos inteligentes.
• Contribuye a integrar energías renovables.

Cómo el aire acondicionado puede ayudar a la red eléctrica en lugar de sobrecargarla

En verano, el uso masivo de aires acondicionados genera picos de consumo eléctrico. Estos picos obligan a activar centrales eléctricas costosas y contaminantes, lo que compromete la estabilidad de la red y aumenta las emisiones de carbono. En algunos casos, esta sobrecarga puede incluso derivar en apagones o cortes programados.

Sin embargo, investigaciones recientes demuestran que es posible transformar este problema en una solución. Mediante sistemas de control inteligente, es viable coordinar el funcionamiento de cientos de unidades de aire acondicionado sin afectar la comodidad de los usuarios, y al mismo tiempo ayudar a estabilizar la red eléctrica.

Equipos ajustables, redes inteligentes

Históricamente, la red eléctrica fue diseñada para funcionar con grandes centrales térmicas (carbón, gas natural, nuclear) que ajustaban su producción en tiempo real según la demanda. Pero con la creciente penetración de energías renovables intermitentes (como solar y eólica), este modelo ha dejado de ser sostenible.

Actualmente se apuesta por los recursos energéticos distribuidos: sistemas que generan, almacenan o regulan el consumo de energía cerca del usuario final. Aquí entran en juego vehículos eléctricos, bombas de calor, calentadores de agua y aires acondicionados inteligentes, que pueden modificar automáticamente su consumo sin intervención humana.

El problema de la frecuencia

La red eléctrica debe mantenerse a una frecuencia constante (60 Hz en América del Norte). Cuando la demanda supera la generación, la frecuencia baja; cuando hay exceso de generación, sube. Las centrales eléctricas ajustan su producción para mantener el equilibrio, un proceso conocido como regulación de frecuencia.

Pero ¿y si los aparatos del hogar también pudieran participar en este ajuste?

Prueba piloto: aire acondicionado como regulador de frecuencia

Entre 2019 y 2023, un equipo liderado por la Universidad de Míchigan, junto con el Laboratorio Nacional de Los Álamos y la Universidad de California en Berkeley, realizó una prueba piloto en 100 viviendas en Austin, Texas. Los aires acondicionados se conectaron a placas de control capaces de modificar el ciclo de encendido/apagado del compresor en función de la frecuencia de la red.

El ajuste fue mínimo: se mantuvieron siempre dentro del margen de temperatura definido por los termostatos. El objetivo era lograr un cambio colectivo en el consumo eléctrico, de forma casi imperceptible para los usuarios, pero relevante para el sistema eléctrico.

Resultados clave

• Regulación de frecuencia tan precisa como la de una planta eléctrica tradicional.
• Ninguna incomodidad reportada por la mayoría de los usuarios.
• Temperatura interior nunca se desvió más de 0,9 °C del punto de consigna.
• Menos del 2% de los hogares solicitó desactivar el sistema en alguna prueba.
• Total compatibilidad con termostatos inteligentes ya disponibles en el mercado.

Incentivos y adopción

Este tipo de tecnología puede integrarse fácilmente a programas voluntarios ofrecidos por empresas eléctricas o fabricantes de termostatos inteligentes. A cambio de créditos en la factura, el usuario permite que su aire acondicionado colabore con la red en momentos críticos, sin que él note la diferencia.

Potencial

Convertir el aire acondicionado en un activo flexible transforma un gran consumidor de energía en una herramienta de equilibrio y eficiencia. Su despliegue a gran escala permitiría:

• Reducir el uso de combustibles fósiles en momentos de alta demanda.
• Aumentar la capacidad de integración de fuentes renovables (menos dependencia de centrales de respaldo).
• Disminuir las emisiones globales asociadas al consumo eléctrico en verano.
• Mejorar la resiliencia energética ante olas de calor y picos de consumo.
• Empoderar a los ciudadanos para participar activamente en la transición energética, sin sacrificar su confort.

Este enfoque representa una forma inteligente, eficiente y económica de avanzar hacia un modelo energético más limpio y equilibrado.

Más información: Controlling Air Conditioners for Frequency Regulation: A Real-World Example | IEEE Journals & Magazine | IEEE Xplore