Un estudio de la Oficina Europea de Patentes (OEP) y la Agencia Internacional de la Energía (AIE) confirma el incremento sólido de las patentes relacionadas con tecnologías de redes eléctricas en las últimas dos décadas. La inestabilidad del suministro y precio de los combustibles fósiles y la amenaza del calentamiento global han impulsado en los últimos años la electrificación y el ánimo investigador y de nuevas tecnologías aplicadas en torno a las redes eléctricas. El informe presentado este martes destaca que las patentes para la integración de inteligencia artificial en las redes eléctricas se han sextuplicado en los últimos años, impulsadas principalmente por Estados Unidos y China. El estudio, titulado ‘Patentes para redes eléctricas mejoradas’, pone de manifiesto que este impulso viene dado por los avances en la integración digital y la expansión de fuentes de energía limpia, lo que está fomentando la innovación en el sector energético. Los avances en ‘software’ han potenciado las características inteligentes en las patentes de redes físicas en un 50% entre 2010 y 2022, según este estudio, siendo las herramientas de previsión de oferta y demanda y la carga de vehículos eléctricos las dos áreas de mayor crecimiento en esta categoría.
El creciente número de vehículos eléctricos ha disparado los temores a que las redes actuales sean insuficientes ante el aumento de la demanda. Como reacción a esos temores, la carga inteligente de vehículos eléctricos (que forma parte de las tecnologías de redes eléctricas) se ha convertido en uno de los campos que abre más oportunidades. Según fuentes de la Oficina Europea de Patentes, uno de los desarrollos de mayor potencial es la carga bidireccional, convirtiendo así las baterías de los vehículos eléctricos en sistemas de almacenamiento de electricidad que pueden cargarse cuando la electricidad es abundante (y barata) y enviarla de vuelta a las redes eléctricas cuando escasea (y es cara).
Investigación en pro del ‘prosumidores’
Lo más revolucionario en torno a estos desarrollos es la aparición creciente del denominado ‘prosumer’. Los ‘prosumidores’ de energía son aquellos que pueden permanecer conectados a la red central, pero también son capaces de producir e incluso almacenar energía, típicamente con paneles solares fotovoltaicos y baterías EV. Dependiendo de la cantidad de energía generada, esta energía puede ser utilizada para compensar facturas mensuales o ser vendida de nuevo como excedente a empresas de servicios públicos u otros servicios de distribución de energía. Este modelo, respaldado por aplicaciones de inteligencia artificial implementadas en redes, puede aplicarse tanto a ‘prosumidores’ residenciales como comerciales, con un número creciente de empresas conectando sus paneles solares y flotas de vehículo eléctricos a la red.
Las tecnologías de redes eléctricas inteligentes pueden, por tanto, transformar las flotas de vehículos eléctricos en las llamadas «centrales eléctricas virtuales» que pueden suministrar energía a la red incluso cuando sea necesario y, en consecuencia, ayudar a estabilizar las redes eléctricas. La OEP considera que la innovación en ese ámbito de la bidireccionalidad de las baterías «ha experimentado un auge en los últimos años, lo que confirma su potencial, y las patentes relacionadas están cada vez más lideradas por los propios fabricantes de automóviles (en lugar de los fabricantes de equipos especializados)».
Sector dinámico
La infraestructura eléctrica es uno de los campos tecnológicos de mayor crecimiento en la actualidad desde un punto de vista industrial. Para ilustrar la magnitud de este avance, el informe destaca el periodo entre 2009 y 2013, en el que las invenciones en este campo crecieron un 30% anualmente, siete veces más rápido que la media de otras áreas tecnológicas. Basado en datos globales de patentes, el informe detalla los avances en tecnologías de redes físicas y redes inteligentes desde 2001 hasta 2022, analizando familias internacionales de patentes (IPFs, por sus siglas en inglés). El estudio muestra que, aunque el ritmo se ha estabilizado en los últimos años, las solicitudes se mantienen en un nivel consistentemente alto en la mayoría de las principales regiones.
«Como subraya el reciente informe de Mario Draghi, para garantizar su competitividad económica, Europa debe liderar la apuesta por nuevas tecnologías limpias y promover la transición energética hacia un futuro sin combustibles fósiles», opina António Campinos, presidente de la OEP. «Ya se han logrado avances significativos en este campo, lo que pone de manifiesto la urgencia de invertir en redes eléctricas más inteligentes y flexibles que equilibren la creciente demanda energética con fuentes de energía variables. Este estudio ofrece una perspectiva única de las tendencias en materia de patentes, sirviendo como un mapa de ruta para nuestra transición hacia un nuevo sistema energético».
Fatih Birol, director ejecutivo de la AIE, opina que el estudio «demuestra que los innovadores están respondiendo a la necesidad de conseguir tecnologías más competitivas y flexibles para las redes eléctricas, un problema que a menudo se pasa por alto. Los datos muestran un crecimiento positivo en las innovaciones dirigidas a ampliar y conservar las infraestructuras de red críticas. Actualmente, este crecimiento está liderado por China, lo que incrementa la competencia para las demás regiones. Vamos a continuar ayudando a los gobiernos a fomentar la innovación para transiciones energéticas seguras y sostenibles».
Líderes en innovación
La UE y Japón lideran la innovación en redes eléctricas, representando cada uno el 22% de todas las patentes relacionadas con redes entre 2011 y 2022, y seguidos de cerca por Estados Unidos, con un 20%. En el contexto europeo, Alemania (11%), Suiza (5%), Francia (4%), Reino Unido (2%) e Italia (1%) son los principales países de origen de las patentes relacionadas con redes eléctricas. China se ha posicionado como la región que más rápido crece en este ámbito. Su cuota aumentó del 7% en 2013 al 25% en 2022, superando a la UE ese mismo año y convirtiéndose, por primera vez, en la región con mayor número de patentes en este campo.
El estudio revela que las universidades, los institutos de investigación y las pequeñas empresas también desempeñan un papel significativo en la innovación de redes eléctricas. La mayoría de las ‘startups’ tecnológicas relacionadas con redes eléctricas tienen su sede en Europa y EEUU. El 37% de ellas han solicitado una patente, un porcentaje notablemente superior al 6% que se obtiene para media de las ‘startups’ europeas, lo que sugiere un gran potencial para atraer capital de riesgo.
IA y consumo. ¿Aumenta o se reducirá?
Queda pendiente determinar si la inteligencia artificial supone un incremento del consumo eléctrico o un ahorro por el uso eficiente de los recursos. El uso de energía por la IA solo representa una fracción del consumo del sector tecnológico, que se estima en torno al 2%-3% del total de emisiones mundiales. Pero los expertos apuntan a que es probable que esto cambie a medida que más empresas, gobiernos y organizaciones utilicen la IA para mejorar la eficiencia y la productividad. Los centros de datos son ya importantes motores del crecimiento de la demanda de electricidad en muchas regiones y esa tendencia irá a más. Se estima que los sistemas de IA ya consumen 33 veces más energía para completar una tarea que un programa específico para esa tarea.
