Los sistemas energéticos locales descentralizados, conocidos como microrredes, pueden hacer que las infraestructuras urbanas sean más resilientes y reducir los riesgos para la población, por ejemplo, en cortes de energía a gran escala debido a peligros naturales o ciberataques.

EnSostenibilidad de la naturalezainvestigadores del Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT)criterios de diseño actualespara microrredes que permitan un trato justo a los diferentes grupos sociales junto con factores técnicos.El estudio muestra cómo las ciudades pueden dar forma a la transformación hacia un suministro energético seguro, más sostenible y equitativo.

El cambio climático aumenta la probabilidad de que se produzcan fenómenos extremos, como hemos visto durante las inundaciones masivas que afectaron a gran parte del sur de Alemania en junio.La cuestión de cómo las ciudades y los municipios pueden hacerfuente de alimentaciónSer más resilientes y más seguros frente a este tipo de crisis está poniendo de relieve las llamadas microrredes.

Los sistemas descentralizados para generar, almacenar y distribuir energía, por ejemplo con sistemas de generación de energía fotovoltaica conectados en red y plantas combinadas de calor y electricidad, tienen como objetivo reducir la probabilidad de cortes de energía a gran escala en toda el área urbana y garantizar que las infraestructuras críticas paraLa prestación de servicios públicos seguirá funcionando.

Un grupo de investigadores alemanes y estadounidenses, dirigido por el Dr. Sadeeb Simon Ottenburger, jefe de departamento del Instituto de Tecnología y Seguridad de la Energía Térmica (ITES) del KIT, ha desarrollado un modelo para el diseño espacial de microrredes.

Su estudio proporciona a los planificadores urbanos un modelo para un proceso de planificación que integra varios aspectos, incluidos factores socioeconómicos y cuestiones relacionadas con la participación social en el proceso de planificación.Participaron empleados de ITES, el Instituto de Evaluación de Tecnología y Análisis de Sistemas (ITAS) de KIT y, en EE. UU., el Centro de Infraestructura y Producción de Energía (EPIC) de la Universidad de Carolina del Norte y el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) en Colorado..

'Gerrymandering energético': ¿Quién tiene acceso al suministro de energía?

"La particularidad de nuestro enfoque es que no consideramos los parámetros técnicos ni las cuestiones de costes como factores aislados, sino que nos planteamos la cuestión de qué papel desempeña el diseño de las microrredes en una distribución justa de la energía", explica Ottenburger.

"Imagínese la ciudad como un rompecabezas. El tamaño y la disposición de sus piezas pueden variar. Los límites de las redes energéticas son el resultado de decisiones deliberadas y tienen un impacto en la población. En caso de crisis, marca la diferencia cómoLos servicios de salud, seguridad y provisión de alimentos se distribuyen dentro de microrredes individuales, pero también en toda el área urbana."

El estudio utiliza el término "grados de libertad" para enfatizar la importancia de la flexibilidad del diseño.Para referirse al impacto potencialmente negativo de una distritación que no tenga en cuenta las cuestiones de equidad social, los autores utilizaron el término "gerrymandering energético", similar al "gerrymandering político" conocido en Estados Unidos, donde los distritos electorales se dividen en beneficio de ciertosgrupos.

De este modo,microrredLos distritos podrían definirse de una manera que cree una distribución injusta de recursos y beneficios.Se podría favorecer a los grupos fuertes y ricos, mientras que los socialmente más débiles ygrupos vulnerablespodría quedar atrás."La resiliencia también incluye una definición de cómo se diseña el acceso para diferentes grupos de población", afirma Ottenburger.

Métricas para evaluar el bienestar

El estudio se centra en la relación entre las diferentes vulnerabilidades de los grupos socioeconómicos y el acceso equitativo a la energía y otros servicios.

Para ello, los investigadores han desarrollado métricas utilizando índices de vulnerabilidad existentes que describen el bienestar de la población como una variable mensurable y muestran cómo los cortes de energía afectan a los grupos social y económicamente vulnerables, en particular: los enfermos o ancianos, las familias con niños,y personas de bajos ingresos.

Datos del estudio de caso después del huracán

El estudio evaluó datos de un estudio de caso integral realizado después de los cortes de energía causados ​​por el huracán Florence en el condado de New Hanover, Carolina del Norte, en septiembre de 2018.

Los datos fueron aportados por los socios del proyecto estadounidenses.Permitió a los investigadores analizar la infraestructura crítica, su vulnerabilidad en relación con la distribución geográfica de los hogares socialmente desfavorecidos y su acceso a los servicios básicos.

El equipo del proyecto utilizó estos datos para desarrollar un diseño universal que permita una evaluación integral de la resiliencia urbana de cada ciudad y generar propuestas para el diseño de microrredes, teniendo en cuenta aspectos técnicos y sociales.

Múltiples microrredes por ciudad

Una de las recomendaciones específicas de los autores es que una ciudad debería tener no solo una, sino varias microrredes para garantizar una distribución justa y accesibilidad de servicios críticos como las estructuras de salud y seguridad.

En cuanto a la distritación de las redes de suministro, las administraciones municipales deberían involucrar activamente a las instituciones en las áreas de atención médica y seguridad, representantes de diferentes grupos sociales, instituciones educativas y servicios sociales en los procesos de planificación y toma de decisiones para considerar de manera justa las necesidades de todos los sectores sociales.grupos.

"La búsqueda de diseños de microrredes optimizados es muy compleja y se necesitan nuevos algoritmos para desarrollar modelos viables a partir de los datos disponibles", afirma Ottenburger.

"El punto clave es que las soluciones resilientes no son necesariamente una cuestión de más inversión, sino sobre todo de una planificación sofisticada. Deberíamos asegurarnos de que todos los grupos tengan voz y puedan participar en estos procesos".