Cómo la inteligencia artificial está redefiniendo la industria de la energía

Gracias al vasto volumen de datos almacenados y por generar, la IA puede desempeñar un papel clave en la optimización de la generación, transmisión, distribución, comercialización y almacenamiento de energía. Su capacidad para procesar grandes volúmenes de información en tiempo real mejora la eficiencia operativa, impulsa la rentabilidad empresarial y facilita la transición hacia fuentes de energía más sostenibles. Su implementación plantea desafíos económicos, regulatorios y puede tener un impacto significativo en los precios de la energía, lo que exige una adaptación continua del sector.

IA en la planeación, desarrollo y operación de proyectos energéticos

En la fase de desarrollo de un proyecto, la identificación temprana de riesgos es clave para su viabilidad en la construcción y operación. Aunque los estudios de terreno han evolucionado con nuevas tecnologías, la IA optimiza esta etapa al permitir el almacenamiento y análisis preciso de datos geoespaciales y climáticos, reduciendo incertidumbres en la selección de sitios, evaluación del recurso y planificación de infraestructura.

Técnicas avanzadas de machine learning como Support Vector Machines (SVM), redes neuronales artificiales (ANN) y modelos de regresión facilitan la toma de decisiones mediante la recolección y análisis continuo de datos, optimizando la ingeniería de detalle, reduciendo tiempos de planificación y minimizando costos. Herramientas como LiDAR, utilizadas en el mapeo de terrenos, pueden integrarse con IA para mejorar el diseño de parques solares y eólicos, reduciendo costos operativos desde las fases iniciales.

Durante la construcción, la IA permite ajustes en tiempo real para maximizar la eficiencia de los equipos y el uso de recursos, mitigando riesgos operativos y costos adicionales, y evitando modificaciones constantes al cronograma de construcción. Algoritmos predictivos de machine learning optimizan el seguimiento solar en parques fotovoltaicos y ajustan el funcionamiento de las hélices en parques eólicos según condiciones meteorológicas y estacionales mediante sensores IoT.

La transformación energética a través de redes inteligentes y almacenamiento

Las redes inteligentes (smart grids) representan una de las transformaciones más importantes en la industria energética al integrar tecnologías digitales y de comunicación para mejorar la eficiencia, seguridad y sostenibilidad del suministro eléctrico. Estas redes permiten responder en tiempo real a las fluctuaciones de oferta y demanda y optimizando la integración de fuentes renovables intermitentes.

En este contexto, el uso de modelos de aprendizaje automático como Support Vector Machines (SVM) y LSTM y LLM podrían contribuir en la detección temprana de anomalías en el sistema eléctrico, identificando pérdidas técnicas y no técnicas, fallos en equipos y patrones irregulares de consumo tras el análisis de datos. La capacidad de la IA para procesar grandes volúmenes de datos en tiempo real permitiría ajustar la distribución de energía de manera más eficiente, reduciendo desperdicios y mejorando la estabilidad de la red.

Dado el alto flujo de información en los smart grids, los centros de datos basados en IA identificarían patrones de consumo según la estación del año, la hora del día y las variaciones en la oferta y consumo de energía. El mantenimiento predictivo de infraestructuras críticas, utilizando modelos de series temporales y redes neuronales profundas para prever fallas en transformadores, líneas de transmisión y subestaciones antes de que ocurran, minimizaría interrupciones y reduce costos de reparación.

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En cuanto al almacenamiento de energía, los sistemas de baterías (BESS) juegan un papel clave en la estabilidad del sistema eléctrico, especialmente con el crecimiento de fuentes renovables y la capacidad de las redes de distribuirlas en horas pico. La IA tiene la capacidad de mejorar la gestión de estos sistemas mediante algoritmos de aprendizaje profundo y predicción de carga y descarga, optimizando su operación con base en patrones de consumo y fluctuaciones de precios del mercado eléctrico.

Modelos como Recurrent Neural Networks y Reinforcement Learning permiten anticipar picos de demanda y ajustar la inyección de energía almacenada en momentos críticos, mejorando la eficiencia operativa y la rentabilidad de estos activos.

Además, la IA contribuye a la predicción y control de datos, como los precios en los mercados, analizando datos históricos y tendencias de oferta y demanda con mayor precisión . Modelos de regresión y aprendizaje automático permiten prever variaciones de precios a corto y largo plazo, facilitando la planificación estratégica de generación y almacenamiento. Esto no solo optimiza la rentabilidad de los agentes del mercado, sino que también permite una gestión más eficiente de la oferta y repotencia las alternativas de infraestructuras de eficiencia energética.

Empresas como Tesla han desarrollado BESS con software basado en machine learning que optimizan la disponibilidad y eficiencia de las baterías, permitiendo una respuesta más rápida ante fluctuaciones generación-consumo y aumentando la rentabilidad de la inversión en el activo . La combinación de IA, BESS y smart-grids no solo transforma la industria energética, sino que también redefine la planificación y regulación del mercado, en un contexto donde la demanda energética crece de manera sostenida.

Hacia un futuro energético inteligente y sostenible, pero lleno de retos

El alto consumo energético del entrenamiento de modelos y centros de datos de IA puede generar una mayor presión sobre la red eléctrica e incrementar el consumo de energía no renovable , agravando el impacto ambiental y llevando incluso a considerar la reactivación de plantas nucleares para abastecer la creciente demanda . Además, la preservación de datos para el aprendizaje autónomo introduce riesgos como sesgos en los modelos y vulnerabilidades en la ciberseguridad.

La automatización también plantea retos sociales, como el desplazamiento laboral y la concentración de estas tecnologías en empresas y países con mayores recursos, ampliando la brecha entre países desarrollados y en desarrollo. El alto costo de adquisición y mantenimiento de sistemas de IA, junto con la necesidad de contar con hardware especializado y centros de datos de gran capacidad, limita su acceso a grandes corporaciones y refuerza la concentración del sector en manos de unos pocos actores; es carísimo.