La Revolució Silenciosa de la IA al Sector Elèctric

La digitalització ja està transformant el sector elèctric, però la irrupció de la intel·ligència artificial (IA) alterarà encara més la seva cadena de valor. 

Diversos informes internacionals apunten que l’aplicació de la IA en els sistemes elèctrics podria generar desenes de milers de milions d’euros en estalvis i reduccions significatives d’emissions. Però més enllà dels beneficis operatius, la qüestió clau és una altra i això és, qui capturarà aquest valor i com canviarà l’equilibri entre els diferents actors del sistema energètic.

En aquest context, les tres peces del sistema elèctric es troben en redefinició:

1.-La generació connectada a les xarxes de distribució, 

2.- Les pròpies xarxes de distribució i,

3.- Els comercialitzadors amb àmbit més local. 

És precisament aquí on la IA acturà com a catalitzador d’un canvi estructural que podria redistribuir poder dins del sector, tradicionalment dominat per grans empreses.

La transició energètica està fent que els sistemes elèctrics siguin cada vegada més complexos. L’entrada massiva de renovables variables, implica gestionar variabilitat, congestió i necessitats de flexibilitat en temps real. Aplicacions com la previsió de generació renovable, el manteniment predictiu de xarxes i infraestructures, l’optimització del despatx elèctric, el control en temps real de la xarxa o la classificació dinàmica de línies ja estan demostrant que poden millorar de manera significativa l’eficiència operativa dels sistemes elèctrics. Però aquestes millores no són neutres des del punt de vista econòmic o institucional és a dir, la digitalització redistribueix informació, i qui controla la informació pot influir en la presa de decisions del sistema.

La generació connectada a xarxes de distribució podria ser una de les grans beneficiàries d’aquest procés. Els algoritmes permeten predir la producció renovable amb més precisió, optimitzar l’autoconsum i l’emmagatzematge, participar en mercats locals de flexibilitat o integrar millor recursos distribuïts. Això redueix una de les grans barreres històriques de la generació distribuïda que és la incertesa operativa. En altres paraules, la IA pot permetre que instal·lacions més petites competeixin en eficiència amb grans centrals, especialment quan es coordinen a través de plataformes digitals o agregadors. Aquest fenomen podria democratitzar parcialment la producció d’energia si el marc regulador acompanya aquest canvi.

Les xarxes de distribució també estan ja en una nova etapa. Històricament han funcionat de manera relativament passiva, transportant i distribuint energia des de la gran generació connectada a les xarxes de transport fins al consumidor final. Però amb l’entrada massiva de generació distribuïda, bateries i vehicles elèctrics, aquestes xarxes es converteixen en espais d’orquestració energètica. La IA pot ajudar els distribuïdors o DSO a gestionar congestions locals, optimitzar fluxos bidireccionals d’energia, coordinar recursos distribuïts o anticipar inversions en infraestructura. Això pot convertir les xarxes de distribució en infraestructures digitals crítiques, amb un paper cada vegada més semblant al d’una plataforma. En aquest escenari, els DSO podrien adquirir més capacitat d’influència dins del sistema elèctric, especialment si desenvolupen capacitats analítiques pròpies.

Per altre banda, els comercialitzadors amb presència local o regional poden trobar en la IA una eina per competir amb actors molt més grans. Els sistemes d’anàlisi de dades permeten personalitzar serveis energètics, predir patrons de consum, optimitzar tarifes dinàmiques o gestionar la flexibilitat dels clients. Aquest tipus de serveis depenen sovint de coneixement del client i de proximitat territorial, un terreny on els actors locals poden tenir avantatges. Les grans corporacions disposen d’economies d’escala i capacitat financera, però els comercialitzadors locals poden aprofitar dades més contextualitzades, relacions de confiança amb els clients i una integració més directa amb comunitats energètiques o iniciatives territorials. Si es combina amb plataformes digitals i IA, aquest model podria facilitar l’aparició d’ecosistemes energètics més descentralitzats.

Tot i aquestes oportunitats, la introducció de la IA també planteja riscos importants. Els sistemes elèctrics estan dissenyats per ser altament fiables i deterministes, mentre que els models d’IA funcionen de manera probabilística. Això genera reptes en termes de validació, explicabilitat i responsabilitat, especialment quan aquestes eines s’utilitzen per prendre decisions en infraestructures crítiques. A més, la digitalització massiva augmenta l’exposició a riscos de ciberseguretat. A mesura que les xarxes es connecten amb més recursos distribuïts, centres de dades i plataformes digitals, també augmenta la superfície potencial d’atac.

També hi ha un repte organitzatiu. Moltes empreses adopten noves eines tecnològiques amb l’esperança d’aconseguir millores ràpides en eficiència, però sovint descuiden la necessitat de reforçar la col·laboració interna, la confiança i les dinàmiques de treball. Sense aquests elements, la tecnologia pot acabar generant friccions organitzatives i resultats per sota de les expectatives.

La qüestió de fons no és si la intel·ligència artificial millorarà l’eficiència del sector elèctric, sinó com redistribuirà el poder dins de la cadena de valor.

Si les dades i les capacitats analítiques es concentren en mans de les grans corporacions, la IA podria reforçar el model actual del sector. Però si aquestes eines es distribueixen entre DSO, agregadors, generació distribuïda i comercialitzadors locals, el resultat podria ser un sistema energètic més descentralitzat, flexible i resilient.

Llavors, la intel·ligència artificial no determinarà per si sola el futur del sector elèctric. El que realment marcarà la diferència seran les decisions reguladores, institucionals i empresarials que s’adoptin en els pròxims anys. D’aquestes decisions dependrà si la IA consolida el poder dels grans actors tradicionals o si, per contra, obre la porta a una nova geografia energètica més distribuïda i diversa.

Ramon Gallart

El Retorn del Corrent Continu, Una Oportunitat Estratègica per a Europa

L’auge dels centres de dades d’IA accelera la transició cap al corrent continu, amb implicacions destacables en eficiència, sobirania energètica i model elèctric a Espanya i la UE

La transformació energètica dels centres de dades és, en realitat, un reflex avançat del que pot passar a escala al conjunt de la xarxa elèctrica.

El consum d'energia dels centres de dades creix constantment a arreu del món, impulsat principalment per l'expansió de la intel·ligència artificial, els serveis al núvol i la digitalització. A hores d'ara, aquests centres representen al voltant de l'1,5% de l'electricitat mundial, que és al voltant de 415 TWh. L'AIE diu que estem veient aquesta xifra es duplicarà per al 2030 a Europa, ja representen al voltant del 2% de la demanda d'electricitat, amb una clara tendència a l'alça. A Espanya, el creixement és encara més ràpid, amb una demanda que podria triplicar-se entre el 2024 i el 2026. en la nostra necessitat de material digital, cosa que significa que encara estem veient un augment en la demanda digital general.

El pas progressiu de sistemes de corrent altern (AC) a corrent continu (DC), especialment en entorns d'alta demanda com els centres de dades per a intel·ligència artificial, no és només una qüestió tècnica, és un senyal clar d'un possible canvi de paradigma en la manera com produïm, distribuïm i consumim l'energia a Europa.

Durant dècades, la corrent alterna ha estat l'estàndard indiscutible. La seva capacitat per transportar i distribuir electricitat a llargues distàncies amb relativa facilitat i la maduresa de la seva infraestructura han consolidat un model robust. Aquest model, però, es va dissenyar per a una realitat energètica molt diferent de la d'avui.

Els centres de dades moderns, especialment els orientats a IA, treballen internament en corrent continu, fet que implica múltiples conversions des de l'entrada a AC fins al consum final a DC. Aquest procés, tot i garantir estabilitat, introdueix pèrdues energètiques, complexitat i un ús intensiu de materials com ara el coure.

És precisament aquí on les arquitectures a DC mostren el seu potencial valor. Reduir o eliminar conversions intermèdies, com proposen les noves configuracions a 800 Vdc, permet millorar l'eficiència energètica, disminuir la dissipació de calor i reduir la necessitat de components voluminosos. A més, l'augment de tensió permet transportar una potència més gran amb menys corrent, cosa que es tradueix en menys pèrdues resistives i una reducció significativa del consum de coure, un aspecte especialment rellevant en un context europeu marcat per la dependència de matèries primeres crítiques.

Des d'una perspectiva europea, aquesta evolució s'alinea amb diversos objectius estratègics.

La Unió Europea vol millorar l‟eficiència energètica, reduir emissions i reforçar l‟autonomia industrial. Les xarxes en DC us poden ajudar a aconseguir aquests tres objectius.

En primer lloc, perquè optimitzen el transport i l'ús de l'energia, especialment en entorns amb alta densitat energètica.

En segon lloc, perquè són molt compatibles amb fonts renovables com la solar fotovoltaica, que ja produeixen electricitat en corrent continu.

I en tercer lloc, perquè podrien impulsar una nova cadena de valor industrial al voltant de l'electrònica de potència, un sector on Europa vol ser competitiva. 

Pel que fa a Espanya, la idoneïtat de les xarxes a DC és més evident en certs àmbits. El país té un potencial enorme en energia solar, així com un ràpid creixement en infraestructures digitals i centres de dades. Integrar sistemes a DC podria reduir costos operatius, millorar l'eficiència i facilitar la integració directa de generació renovable distribuïda.

A més, en entorns com microxarxes, polígons industrials o fins i tot edificis intel·ligents, el DC podria jugar un paper clau en la descarbonització. Ara bé, cal evitar una visió excessivament optimista o simplista. El principal obstacle per a l'expansió del corrent continu no és tecnològic sinó estructural. La infraestructura existent està profundament arrelada a AC, i substituir-la o adaptar-la implica inversions molt elevades.

A més, la manca d'estàndards consolidats, marcs de seguretat clars i una cadena de subministrament madura genera incertesa al sector. Tal com apunten diversos actors industrials, el desplegament massiu de sistemes DC requereix una coordinació estreta entre fabricants, reguladors i operadors, així com compromisos d'inversió a llarg termini.

En aquest context, Europa s'enfronta a una decisió clau i aquesta és optar per una actitud proactiva i liderar el desenvolupament de xarxes en corrent continu en àrees específiques, o adoptar un enfocament més conservador i esperar que altres regions marquin el pas.

La història recent de la transició energètica ens ensenya que arribar tard pot portar a dependències tecnològiques difícils de revertir. En resum, les xarxes de corrent continu no substituiran immediatament el sistema actual basat en corrent altern, però sí que jugaran un paper cada vegada més important en sectors concrets d'alt valor estratègic, com els centres de dades, les microxarxes o la integració de fonts d'energia renovable.

La seva viabilitat a Europa i Espanya dependrà menys de la seva superioritat tècnica, que en molts casos ja és evident i, més de la capacitat dels actors públics i privats per crear un ecosistema coherent, estandarditzat i econòmicament viable.

Si aconseguim resoldre aquest repte amb èxit, el corrent continu podria passar de ser una solució de nínxol a convertir-se en un pilar fonamental del sistema energètic del futur.

Ramon Gallart

Microreactors Nuclears

Els micrreactors nuclears estan deixant de ser una idea de futur per convertir-se en una realitat tecnològica amb potencial transformador.

Diversos projectes impulsats als Estats Units estan avançant els límits de l’energia neta i fiable en el seu camí cap a la comercialització, amb l’objectiu d’oferir electricitat segura i constant en llocs remots on les xarxes elèctriques convencionals no arriben. Entre els desenvolupaments més destacats hi ha els reactors eVinci, de Westinghouse, i Kaleidos, de Radiant Industries, dues propostes innovadores que aspiren a revolucionar l’accés a l’energia en entorns aïllats mitjançant solucions compactes, eficients i sostenibles.

A finals del 2024, el Departament d’Energia dels Estats Units (DOE) va reforçar aquesta aposta amb una inversió estratègica: 3 milions de dòlars per al projecte eVinci i 2 milions per al reactor Kaleidos. Els fons serviran per impulsar la fase de planificació d’enginyeria de les proves que es duran a terme a DOME, la nova plataforma de demostració de micrreactors del DOE. Aquesta instal·lació, situada al Laboratori Nacional d’Idaho i prevista per entrar en funcionament el 2026, serà la primera dels Estats Units dedicada exclusivament a provar aquest tipus de reactors compactes. La seva posada en marxa representa un pas essencial per validar la seguretat, l’eficiència i la viabilitat comercial d’aquesta nova generació de tecnologia nuclear.

Tant el reactor eVinci com el Kaleidos comparteixen un element clau: l’ús de combustible nuclear TRISO, una tecnologia considerada una de les més segures i robustes del món. Aquest combustible està format per petites partícules d’urani recobertes per múltiples capes de materials ceràmics i de carboni que permeten suportar temperatures extremadament elevades sense fondre’s. Aquesta característica augmenta enormement la seguretat passiva dels reactors i redueix el risc d’accidents greus.

Malgrat compartir el mateix tipus de combustible, els dos reactors adopten filosofies de disseny diferents pel que fa al sistema de refrigeració. Westinghouse aposta per un sistema passiu de tubs de calor, una tecnologia que transfereix la calor sense necessitat de bombes ni circuits de refrigeració pressuritzats. Radiant, en canvi, opta per utilitzar heli gasós com a refrigerant del reactor Kaleidos. Ambdós enfocaments busquen simplificar el funcionament del reactor i minimitzar els punts crítics que podrien generar incidències mecàniques.

Els micrreactors es diferencien dels reactors nuclears convencionals principalment per la seva mida i potència. Mentre que una central nuclear tradicional pot produir prop d’un gigawatt d’electricitat, els micrreactors solen generar fins a 50 MW. Tot i aquesta menor capacitat, ofereixen avantatges molt importants: són modulars, transportables i requereixen molt menys manteniment. Això els converteix en una opció ideal per alimentar instal·lacions remotes com bases militars, explotacions mineres, comunitats aïllades o infraestructures temporals en zones afectades per desastres naturals. Fins i tot es planteja el seu ús futur en missions espacials i bases lunars.

Una de les grans fortaleses d’aquests reactors és la seva autonomia energètica. A diferència dels generadors dièsel, que necessiten un subministrament continu de combustible, o de les bateries, que requereixen recàrrega periòdica, els micrreactors poden operar durant anys sense interrupció. Aquesta capacitat els fa especialment útils en situacions d’emergència o en llocs amb condicions climàtiques extremes, on garantir un subministrament energètic estable és sovint un gran repte logístic.

La durada dels seus cicles de combustible és també un element diferencial. El reactor eVinci està dissenyat per generar 5 MW de potència durant aproximadament vuit anys sense necessitat de repostatge. El Kaleidos, per la seva banda, oferirà 1,2 MW durant almenys cinc anys. Aquesta longevitat redueix considerablement els costos operatius i la complexitat associada al transport i emmagatzematge de combustible.

El projecte eVinci de Westinghouse és probablement un dels exemples més avançats d’aquesta nova generació nuclear. El seu disseny incorpora centenars de tubs metàl·lics alcalins que transporten la calor des del nucli de grafit fins al sistema de conversió energètica. Aquesta arquitectura elimina la necessitat de grans sistemes de refrigeració pressuritzats, simplificant el reactor i incrementant-ne la seguretat. L’electricitat es genera mitjançant un sistema basat en el cicle Brayton d’aire obert, una tecnologia àmpliament utilitzada en turbines de gas i motors d’aviació.

Westinghouse també ha avançat significativament en els aspectes regulatoris. El 2022, l’empresa va aconseguir l’acceptació dels criteris bàsics de disseny del reactor, un requisit imprescindible per iniciar el procés de llicència davant la Nuclear Regulatory Commission (NRC) nord-americana. Aquest pas és fonamental per poder comercialitzar la tecnologia durant la pròxima dècada.

Paral·lelament, la companyia ja ha demostrat la viabilitat logística del concepte. Una unitat de demostració de 14.500 kg va ser fabricada i transportada amb èxit des de les instal·lacions de Pittsburgh, confirmant que el reactor pot ser construït en fàbrica i enviat completament muntat en contenidors. Aquesta capacitat de desplegament ràpid és un dels grans atractius comercials dels micrreactors.

L’interès internacional per aquesta tecnologia no para de créixer. El primer client confirmat del reactor eVinci és el Consell de Recerca de Saskatchewan, al Canadà, però Westinghouse també estudia altres aplicacions potencials, com centrals nuclears flotants o versions adaptades per a missions espacials. La comercialització del reactor està prevista cap al 2030, sempre condicionada a l’obtenció de les llicències reguladores definitives.

La fase de proves a DOME serà decisiva per validar el rendiment real d’aquests reactors i generar confiança entre reguladors, governs i futurs clients. Aquestes proves permetran avaluar-ne la seguretat, la fiabilitat operativa i la capacitat d’adaptació a diferents entorns.

En un context marcat per la lluita contra el canvi climàtic i la necessitat urgent de descarbonitzar el sistema energètic mundial, els micrreactors nuclears emergeixen com una alternativa amb un enorme potencial. La seva capacitat per generar electricitat sense emissions de carboni, operar de manera independent de grans infraestructures elèctriques i adaptar-se a múltiples escenaris els converteix en una tecnologia especialment atractiva per al futur energètic. Encara queden reptes regulatoris, econòmics i socials per superar, però les inversions i els avenços tecnològics actuals indiquen que aquests petits reactors podrien jugar un paper destacat en la construcció d’un sistema energètic més resilient, flexible i sostenible.

Ramon Gallart