Un medidor inteligente es un dispositivo electrónico que registra información (como el consumo de energía eléctrica , los niveles de voltaje, la corriente y el factor de potencia) y comunica la información al consumidor y a los proveedores de electricidad . Una infraestructura de medición avanzada (AMI) de este tipo se diferencia de la lectura automática de medidores (AMR) en que permite la comunicación bidireccional entre el medidor y el proveedor.
El término medidor inteligente a menudo se refiere a un medidor de electricidad , pero también puede significar un dispositivo que mide el consumo de gas natural , agua o calefacción urbana . [ cita requerida ] De manera más general, un medidor inteligente es un dispositivo electrónico que registra información como el consumo de energía eléctrica , niveles de voltaje, corriente y factor de potencia. Los medidores inteligentes comunican la información al consumidor para una mayor claridad del comportamiento de consumo y a los proveedores de electricidad para el monitoreo del sistema y la facturación al cliente. Los medidores inteligentes generalmente registran la energía casi en tiempo real e informan regularmente, en intervalos cortos a lo largo del día. [1] Los medidores inteligentes permiten la comunicación bidireccional entre el medidor y el sistema central. Los medidores inteligentes pueden ser parte de una red inteligente , pero no constituyen una red inteligente en sí mismos. [2]
Una infraestructura de medición avanzada (AMI) de este tipo se diferencia de la lectura automática de medidores (AMR) en que permite una comunicación bidireccional entre el medidor y el proveedor. Las comunicaciones desde el medidor a la red pueden ser inalámbricas o a través de conexiones cableadas fijas como las de una línea eléctrica (PLC) . Las opciones de comunicación inalámbrica de uso común incluyen comunicaciones celulares, Wi-Fi (fácilmente disponible), redes inalámbricas ad hoc sobre Wi-Fi, redes de malla inalámbricas , redes inalámbricas de largo alcance y baja potencia (LoRa), Wize (alta tasa de penetración de radio, abierta, que utiliza la frecuencia de 169 MHz), Zigbee (baja potencia, baja tasa de datos inalámbrica) y Wi-SUN (Smart Utility Networks).
Los medidores similares, generalmente denominados medidores de intervalo o de tiempo de uso, existen desde hace años, pero los medidores inteligentes generalmente involucran sensores en tiempo real o casi en tiempo real, notificación de cortes de energía y monitoreo de la calidad de la energía. Estas características adicionales son más que una simple lectura automática de medidores (AMR). Son similares en muchos aspectos a los medidores de Infraestructura de Medición Avanzada (AMI). Históricamente, los medidores de intervalo y de tiempo de uso se han instalado para medir a los clientes comerciales e industriales, pero es posible que no tengan lectura automática. [ cita requerida ] La investigación del grupo de consumidores del Reino Unido Which?, mostró que hasta uno de cada tres confunde los medidores inteligentes con los monitores de energía , también conocidos como monitores de pantalla para el hogar. [3] [ ¿cuándo? ]
En 1972, Theodore Paraskevakos , mientras trabajaba con Boeing en Huntsville, Alabama , desarrolló un sistema de monitoreo de sensores que utilizaba transmisión digital para sistemas de seguridad, incendios y alarmas médicas, así como capacidades de lectura de medidores. Esta tecnología fue un derivado del sistema de identificación automática de líneas telefónicas, ahora conocido como Caller ID .
En 1974, Paraskevakos obtuvo una patente estadounidense para esta tecnología. [4] En 1977, fundó Metretek, Inc. [5] , que desarrolló y produjo los primeros medidores inteligentes. [6] Dado que este sistema se desarrolló antes de Internet, Metretek utilizó la minicomputadora IBM serie 1. Paraskevakos y Metretek obtuvieron múltiples patentes por este enfoque. [7]
Según la firma de análisis Berg Insight, a finales de 2008 la base instalada de medidores inteligentes en Europa era de aproximadamente 39 millones de unidades. [8] A nivel mundial, Pike Research descubrió que los envíos de medidores inteligentes fueron de 17,4 millones de unidades durante el primer trimestre de 2011. [9] Visiongain determinó que el valor del mercado mundial de medidores inteligentes alcanzaría los 7 mil millones de dólares en 2012. [10]
En enero de 2018, [actualizar]se habían instalado más de 99 millones de medidores de electricidad en toda la Unión Europea, y se estima que se instalarán 24 millones más para fines de 2020. La Dirección General de Energía de la Comisión Europea estima que la base instalada en 2020 requirió una inversión de 18.800 millones de euros, cifra que aumentará a 40.700 millones de euros para 2030, con un despliegue total de 266 millones de medidores inteligentes. [11]
A fines de 2018, Estados Unidos tenía más de 86 millones de medidores inteligentes instalados. [12] En 2017, había 665 millones de medidores inteligentes instalados en todo el mundo. [13] Se espera que la generación de ingresos crezca de $12,8 mil millones en 2017 a $20 mil millones para 2022. [14]
Desde el inicio de la desregulación de la electricidad y la fijación de precios determinada por el mercado en todo el mundo, las empresas de servicios públicos han estado buscando un medio para hacer coincidir el consumo con la generación. Los medidores de electricidad y gas no inteligentes solo miden el consumo total, sin brindar información sobre cuándo se consumió la energía. [15] Los medidores inteligentes brindan una forma de medir el consumo de electricidad casi en tiempo real. Esto permite a las empresas de servicios públicos cobrar diferentes precios por el consumo según la hora del día y la temporada. [16] También facilita modelos de flujo de efectivo más precisos para las empresas de servicios públicos. Dado que los medidores inteligentes se pueden leer de forma remota, se reducen los costos laborales para las empresas de servicios públicos.
Los medidores inteligentes ofrecen posibles beneficios a los clientes, entre ellos: a) el fin de las facturas estimadas, que son una fuente importante de quejas para muchos clientes; b) una herramienta para ayudar a los consumidores a gestionar mejor sus compras de energía: los medidores inteligentes con una pantalla en el exterior de sus hogares podrían proporcionar información actualizada sobre el consumo de gas y electricidad y, de ese modo, ayudar a las personas a gestionar su uso de energía y reducir sus facturas de energía. En lo que respecta a la reducción del consumo, esto es fundamental para comprender los beneficios de los medidores inteligentes porque los beneficios porcentuales relativamente pequeños en términos de ahorro se multiplican por millones de usuarios. [17] Los medidores inteligentes para el consumo de agua también pueden proporcionar información detallada y oportuna sobre el uso de agua del cliente y una notificación temprana de posibles fugas de agua en sus instalaciones. [18] Los precios de la electricidad suelen alcanzar su punto máximo en determinados momentos predecibles del día y de la temporada. En particular, si la generación está restringida, los precios pueden aumentar si se pone en línea energía de otras jurisdicciones o generación más costosa. Los defensores afirman que facturar a los clientes una tarifa más alta durante las horas pico alienta a los consumidores a ajustar sus hábitos de consumo para responder mejor a los precios del mercado y afirman, además, que las agencias reguladoras y de diseño de mercado esperan que estas " señales de precios " puedan retrasar la construcción de generación adicional o al menos la compra de energía de fuentes con precios más altos, controlando así el aumento constante y rápido de los precios de la electricidad. [ cita requerida ]
Un estudio académico basado en ensayos existentes mostró que el consumo de electricidad de los propietarios de viviendas se reduce en promedio aproximadamente entre un 3 y un 5 % cuando se les proporciona información en tiempo real. [19]
Otra ventaja de los medidores inteligentes que beneficia tanto a los clientes como a la empresa de servicios públicos es la capacidad de monitoreo que brindan para todo el sistema eléctrico. Como parte de una AMI, las empresas de servicios públicos pueden usar los datos en tiempo real de las mediciones de los medidores inteligentes relacionadas con la corriente, el voltaje y el factor de potencia para detectar interrupciones del sistema más rápidamente, lo que permite tomar medidas correctivas inmediatas para minimizar el impacto en el cliente, como los apagones. Los medidores inteligentes también ayudan a las empresas de servicios públicos a comprender las necesidades de la red eléctrica con mayor granularidad que los medidores tradicionales. Esta mayor comprensión facilita la planificación del sistema para satisfacer las necesidades energéticas de los clientes y, al mismo tiempo, reduce la probabilidad de inversiones adicionales en infraestructura, lo que elimina gastos innecesarios o aumentos en los costos de energía. [20]
Aunque la tarea de satisfacer la demanda nacional de electricidad con un suministro preciso es cada vez más difícil, ya que las fuentes de generación renovable intermitentes representan una proporción cada vez mayor de la combinación energética, los datos en tiempo real proporcionados por los medidores inteligentes permiten a los operadores de la red integrar la energía renovable en la red para equilibrar las redes. Como resultado, los medidores inteligentes se consideran una tecnología esencial para la descarbonización del sistema energético. [21]
La comunicación es un requisito tecnológico crítico para los medidores inteligentes. Cada medidor debe poder comunicar de manera confiable y segura la información recopilada a una ubicación central. Considerando los diversos entornos y lugares donde se encuentran los medidores, ese problema puede ser abrumador. Entre las soluciones propuestas están: el uso de redes celulares y buscapersonas , satélite , radio con licencia , combinación de radio con licencia y sin licencia y comunicación por línea eléctrica . No solo el medio utilizado para fines de comunicación, sino también el tipo de red utilizada, es crítico. Como tal, uno encontraría: red inalámbrica fija, red de malla inalámbrica y redes inalámbricas ad hoc , o una combinación de las dos. Hay varias otras configuraciones de red posibles, incluido el uso de Wi-Fi y otras redes relacionadas con Internet . Hasta la fecha, ninguna solución parece ser óptima para todas las aplicaciones. Las empresas de servicios rurales tienen problemas de comunicación muy diferentes de los servicios urbanos o los servicios ubicados en ubicaciones difíciles, como regiones montañosas o áreas con mal servicio de compañías inalámbricas y de Internet.
Además de la comunicación con la red de cabecera, los medidores inteligentes pueden necesitar ser parte de una red de área doméstica , que puede incluir una pantalla en las instalaciones y un concentrador para interconectar uno o más medidores con la red de cabecera. Las tecnologías para esta red varían de un país a otro, pero incluyen comunicación por línea eléctrica , red ad hoc inalámbrica y Zigbee .
ANSI C12.18 es un estándar ANSI que describe un protocolo utilizado para comunicaciones bidireccionales con un medidor, utilizado principalmente en los mercados de América del Norte. El estándar C12.18 está escrito específicamente para comunicaciones de medidores a través de un puerto óptico ANSI Tipo 2 y especifica detalles de protocolo de nivel inferior. ANSI C12.19 especifica las tablas de datos que se utilizan. ANSI C12.21 es una extensión de C12.18 escrita para módem en lugar de comunicaciones ópticas, por lo que es más adecuada para la lectura automática de medidores . ANSI C12.22 es el protocolo de comunicación para comunicaciones remotas. [22]
IEC 61107 es un protocolo de comunicación para medidores inteligentes publicado por la IEC que se usa ampliamente para medidores de servicios públicos en la Unión Europea. Fue reemplazado por IEC 62056 , pero sigue siendo ampliamente utilizado porque es simple y bien aceptado. Envía datos ASCII usando un puerto serial . Los medios físicos son luz modulada, enviada con un LED y recibida con un fotodiodo , o un par de cables, generalmente modulados por EIA-485 . El protocolo es semidúplex . IEC 61107 está relacionado con el protocolo FLAG y, a veces, se confunde erróneamente con él. Ferranti y Landis+Gyr fueron los primeros defensores de un estándar de interfaz que eventualmente se convirtió en un subconjunto de IEC1107.
El Protocolo Abierto de Redes Inteligentes (OSGP) es una familia de especificaciones publicadas por el Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI) que se utiliza junto con el estándar de redes de control ISO/IEC 14908 para medidores inteligentes y aplicaciones de redes inteligentes. Hay millones de medidores inteligentes basados en OSGP implementados en todo el mundo. [23] El 15 de julio de 2015, la Alianza OSGP anunció el lanzamiento de un nuevo protocolo de seguridad (OSGP-AES-128-PSK) y su disponibilidad a través de los proveedores de OSGP. [24] Esto dejó obsoleto el protocolo de seguridad original OSGP-RC4-PSK que se había identificado como vulnerable. [25] [26]
Existe una tendencia creciente hacia el uso de la tecnología TCP/IP como plataforma de comunicación común para aplicaciones de medidores inteligentes, de modo que las empresas de servicios públicos puedan implementar múltiples sistemas de comunicación, mientras utilizan la tecnología IP como plataforma de gestión común. [27] [28] Una interfaz de medición universal permitiría el desarrollo y la producción en masa de medidores inteligentes y dispositivos de red inteligente antes de que se establezcan los estándares de comunicación, y luego permitiría que los módulos de comunicación relevantes se agreguen o cambien fácilmente cuando se establezcan. Esto reduciría el riesgo de invertir en el estándar incorrecto y permitiría que se use un solo producto a nivel mundial incluso si los estándares de comunicación regionales varían. [29]
Algunos medidores inteligentes pueden usar un LED IR de prueba para transmitir datos de uso no cifrados que evitan la seguridad del medidor al transmitir datos de nivel inferior en tiempo real. [30]
La otra tecnología fundamental para los sistemas de medidores inteligentes es la tecnología de la información de la empresa de servicios públicos que integra las redes de medidores inteligentes con las aplicaciones de la empresa, como la facturación y el CIS. Esto incluye el sistema de gestión de datos de medidores.
También es esencial para las implementaciones de redes inteligentes que las tecnologías de comunicación por línea eléctrica (PLC) utilizadas dentro del hogar a través de una red de área doméstica (HAN), estén estandarizadas y sean compatibles. La HAN permite que los sistemas HVAC y otros electrodomésticos del hogar se comuniquen con el medidor inteligente, y de allí a la empresa de servicios públicos. Actualmente hay varios estándares de banda ancha o banda estrecha en vigor, o en desarrollo, que aún no son compatibles. Para abordar este problema, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología ( NIST ) estableció el grupo PAP15, que estudia y recomienda mecanismos de coexistencia con un enfoque en la armonización de los estándares PLC para la HAN. El objetivo del grupo es asegurar que todas las tecnologías PLC seleccionadas para la HAN coexistan como mínimo. Las dos principales tecnologías PLC de banda ancha seleccionadas son las tecnologías HomePlug AV / IEEE 1901 e ITU-T G.hn. [31] Los grupos de trabajo técnicos dentro de estas organizaciones están trabajando para desarrollar mecanismos de coexistencia apropiados. La HomePlug Powerline Alliance ha desarrollado un nuevo estándar para las comunicaciones HAN de la red inteligente llamado especificación HomePlug Green PHY . Es interoperable y coexistente con la tecnología HomePlug AV ampliamente utilizada y con el último estándar global IEEE 1901 y se basa en la tecnología OFDM de banda ancha . La UIT-T encargó en 2010 un nuevo proyecto llamado G.hnem, para abordar los aspectos de redes domésticas de la gestión de la energía, basado en las tecnologías OFDM de banda estrecha de baja frecuencia existentes.
El PowerMeter de Google.org , hasta su desaparición en 2011, [32] podía utilizar un medidor inteligente para rastrear el uso de electricidad, [33] al igual que Energy Engage de eMeter, por ejemplo, en el programa de respuesta a la demanda PowerCentsDC(TM). [ cita requerida ]
La infraestructura de medición avanzada ( AMI ) se refiere a los sistemas que miden, recopilan y analizan el uso de energía y se comunican con dispositivos de medición, como medidores de electricidad, medidores de gas, medidores de calor y medidores de agua, ya sea a pedido o según un cronograma. Estos sistemas incluyen hardware, software, comunicaciones, pantallas y controladores de energía para consumidores, sistemas asociados al cliente, software de gestión de datos de medidores y sistemas comerciales de proveedores.
Las agencias gubernamentales y las empresas de servicios públicos están recurriendo a sistemas de infraestructura de medición avanzada (AMI, por sus siglas en inglés) como parte de iniciativas más amplias de "redes inteligentes". La AMI extiende la tecnología de lectura automática de medidores (AMR, por sus siglas en inglés) al proporcionar comunicaciones bidireccionales entre medidores, lo que permite enviar comandos al hogar para múltiples propósitos, incluida la información de precios basada en el tiempo , acciones de respuesta a la demanda o desconexiones remotas del servicio. Las tecnologías inalámbricas son elementos críticos de la red del vecindario, que agregan una configuración en malla de hasta miles de medidores para el retorno a la sede de TI de la empresa de servicios públicos.
La red entre los dispositivos de medición y los sistemas empresariales permite la recopilación y distribución de información a clientes, proveedores, empresas de servicios públicos y prestadores de servicios. Esto permite a estas empresas participar en servicios de respuesta a la demanda. Los consumidores pueden utilizar la información proporcionada por el sistema para cambiar sus patrones de consumo normales y aprovechar los precios más bajos. La fijación de precios se puede utilizar para frenar el crecimiento del consumo en horas punta . La AMI se diferencia de la lectura automática de medidores (AMR) tradicional en que permite comunicaciones bidireccionales con el medidor. Los sistemas que solo pueden realizar lecturas de medidores no califican como sistemas AMI. [34]
Algunos grupos han expresado su preocupación por los costes, la salud, el riesgo de incendio, [35] la seguridad y los efectos sobre la privacidad de los contadores inteligentes [36] y el " interruptor de apagado " de control remoto que se incluye con la mayoría de ellos. Muchas de estas preocupaciones se refieren a los contadores inteligentes que funcionan sólo con cables y no cuentan con funciones de control o seguridad o de supervisión de la energía del hogar. Las soluciones que sólo cuentan con contadores, aunque son populares entre las empresas de servicios públicos porque se adaptan a los modelos de negocio existentes y tienen unos costes iniciales de capital bajos, suelen dar lugar a este tipo de "reacción". A menudo, todo el concepto de red inteligente y edificio inteligente queda desacreditado en parte por la confusión sobre la diferencia entre el control del hogar y la tecnología de red de área doméstica y la AMI. El (ahora ex) fiscal general de Connecticut ha declarado que no cree que los contadores inteligentes proporcionen ningún beneficio financiero a los consumidores, [37] sin embargo, el coste de la instalación del nuevo sistema lo absorben esos clientes.
Los medidores inteligentes exponen la red eléctrica a ciberataques que podrían provocar cortes de energía , tanto cortando la electricidad de las personas [38] como sobrecargando la red. [39] Sin embargo, muchos expertos en seguridad cibernética afirman que los medidores inteligentes del Reino Unido y Alemania tienen una ciberseguridad relativamente alta y que cualquier ataque de este tipo allí requeriría esfuerzos o recursos financieros extraordinariamente altos. [40] [41] [42] La Ley de Ciberseguridad de la UE entró en vigor en junio de 2019, que incluye la Directiva sobre Seguridad de Redes y Sistemas de Información que establece requisitos de notificación y seguridad para los operadores de servicios esenciales . [43]
A través del Comité de Ciberseguridad de Redes Inteligentes, el Departamento de Energía de los Estados Unidos publicó en 2010 directrices de ciberseguridad para operadores de redes y las actualizó en 2014. Las directrices "... presentan un marco analítico que las organizaciones pueden utilizar para desarrollar estrategias de ciberseguridad eficaces..." [44]
La implementación de protocolos de seguridad que protejan estos dispositivos de ataques maliciosos ha sido problemática, debido a sus recursos computacionales limitados y su larga vida útil. [45]
La versión actual de IEC 62056 incluye la posibilidad de cifrar, autenticar o firmar los datos del medidor.
Un método de verificación de datos de medidores inteligentes propuesto implica analizar el tráfico de la red en tiempo real para detectar anomalías utilizando un sistema de detección de intrusiones (IDS). Al identificar vulnerabilidades a medida que los atacantes las aprovechan, un IDS mitiga los riesgos de robo de energía por parte de los consumidores y de ataques de denegación de servicio por parte de piratas informáticos para los proveedores. [46] Las empresas de servicios de energía deben elegir entre un IDS centralizado, un IDS integrado o un IDS dedicado según las necesidades individuales de la empresa. Los investigadores han descubierto que, para una infraestructura de medición avanzada típica, la arquitectura de IDS centralizada es superior en términos de eficiencia de costos y ganancias de seguridad. [45]
En el Reino Unido, la compañía de comunicación de datos, que transporta los comandos del proveedor al medidor inteligente, realiza una verificación de anomalías adicional en los comandos emitidos (y firmados) por el proveedor de energía.
Como los dispositivos de medición inteligente son dispositivos de medición inteligentes que registran periódicamente los valores medidos y envían los datos cifrados al proveedor de servicios, en Suiza estos dispositivos deben ser evaluados por un laboratorio de evaluación y deben estar certificados por METAS a partir del 01.01.2020 de acuerdo con Prüfmethodologie (Metodología de prueba para la ejecución de la evaluación de la seguridad de los datos de los componentes de medición inteligente suizos).
Según un informe publicado por Brian Krebs , en 2009 un proveedor de electricidad de Puerto Rico solicitó al FBI que investigara robos de electricidad a gran escala relacionados con sus medidores inteligentes. El FBI descubrió que los consumidores pagaban a ex empleados de la compañía eléctrica y de la empresa que fabricaba los medidores para que reprogramaran los dispositivos para que mostraran resultados incorrectos, así como para enseñar a las personas cómo hacerlo por sí mismas. [47] Hasta el momento se han publicado varias herramientas de piratería que permiten a los investigadores de seguridad y a los evaluadores de penetración verificar la seguridad de los medidores inteligentes de las empresas eléctricas. [48]
La mayoría de las preocupaciones de salud sobre los medidores surgen de la radiación de radiofrecuencia (RF) pulsada emitida por los medidores inteligentes inalámbricos. [49]
Los miembros de la Asamblea Estatal de California pidieron al Consejo de Ciencia y Tecnología de California (CCST) que estudiara la cuestión de los posibles impactos en la salud de los medidores inteligentes, en particular si las normas actuales de la FCC protegen la salud pública. [50] El informe del CCST de abril de 2011 no encontró impactos en la salud, basándose tanto en la falta de evidencia científica de los efectos nocivos de las ondas de radiofrecuencia (RF) como en que la exposición a RF de las personas en sus hogares a los medidores inteligentes es probablemente minúscula en comparación con la exposición a RF de los teléfonos celulares y los hornos microondas. [51] Daniel Hirsch, director jubilado del Programa de Política Ambiental y Nuclear de la UC Santa Cruz , criticó el informe del CCST con el argumento de que no consideró los estudios que sugieren el potencial de efectos no térmicos en la salud, como cánceres latentes, por la exposición a RF. Hirsch también afirmó que el informe del CCST no corrigió los errores en su comparación con los teléfonos celulares y los hornos microondas y que, cuando se corrigen estos errores, los medidores inteligentes "pueden producir exposiciones acumuladas de todo el cuerpo mucho más altas que las de los teléfonos celulares o los hornos microondas". [52]
La Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) ha adoptado un límite de exposición permisible (PEL) recomendado para todos los transmisores de RF (incluidos los medidores inteligentes) que operan en frecuencias de 300 kHz a 100 GHz. Estos límites, basados en la intensidad del campo y la densidad de potencia, están por debajo de los niveles de radiación de RF que son peligrosos para la salud humana. [53]
Otros estudios corroboran el hallazgo del Consejo de Ciencia y Tecnología de California (CCST). En 2011, el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica realizó un estudio para medir la exposición humana a los medidores inteligentes en comparación con el PEL de la FCC. El informe concluyó que la mayoría de los medidores inteligentes solo transmiten señales de RF el 1% del tiempo o menos. A esta tasa, y a una distancia de 30 cm del medidor, la exposición a RF sería del 0,14% del PEL de la FCC. [54]
Un potencial daño indirecto a la salud que pueden causar los medidores inteligentes es que permiten a las compañías de energía desconectar a los consumidores de forma remota, generalmente como respuesta a dificultades con el pago. Esto puede causar problemas de salud a personas vulnerables con dificultades económicas; además de privarlas de calefacción, iluminación y uso de electrodomésticos, hay personas que dependen de la electricidad para utilizar equipos médicos esenciales para la vida. Si bien puede haber protecciones legales para proteger a los vulnerables, muchas personas en el Reino Unido fueron desconectadas en violación de las reglas. [55]
Se han reportado problemas relacionados con medidores inteligentes que causaron incendios, particularmente involucrando al fabricante Sensus. En 2012, PECO Energy Company reemplazó los medidores Sensus que había instalado en la región de Filadelfia , EE. UU., después de informes de que varias de las unidades se habían sobrecalentado y provocado incendios. En julio de 2014, SaskPower , la empresa de servicios públicos administrada por la provincia canadiense de Saskatchewan , detuvo su implementación de medidores Sensus después de que se descubrieran incidentes aislados similares. Poco después, Portland General Electric anunció que reemplazaría 70,000 medidores inteligentes que se habían instalado en el estado de Oregón después de informes similares. La empresa señaló que había estado al tanto de los problemas al menos desde 2013, y que se limitaban a modelos específicos que había instalado entre 2010 y 2012. [56] El 30 de julio de 2014, después de un total de ocho incendios recientes que involucraron medidores, el Gobierno de Saskatchewan ordenó a SaskPower que pusiera fin de inmediato a su programa de medidores inteligentes y retirara los 105.000 medidores inteligentes que había instalado. [57]
Una razón técnica para las preocupaciones sobre la privacidad es que estos medidores envían información detallada sobre cuánta electricidad se está utilizando cada vez. Los informes más frecuentes proporcionan información más detallada. Los informes poco frecuentes pueden ser de poco beneficio para el proveedor, ya que no permiten una buena gestión de la demanda en la respuesta a las necesidades cambiantes de electricidad. Por otro lado, los informes generalizados permitirían a la empresa de servicios públicos inferir patrones de comportamiento de los ocupantes de una casa, como cuándo los miembros del hogar probablemente están durmiendo o ausentes. [58] Además, la información de grano fino recopilada por los medidores inteligentes plantea preocupaciones crecientes de invasión de la privacidad debido a la exposición del comportamiento personal (actividad privada, rutina diaria, etc.). [18] Las tendencias actuales son aumentar la frecuencia de los informes. Una solución que beneficia tanto a la privacidad del proveedor como del usuario sería adaptar el intervalo de forma dinámica. [59] Otra solución implica el almacenamiento de energía instalado en el hogar utilizado para remodelar el perfil de consumo de energía. [60] [61] En Columbia Británica, la empresa de servicios públicos de electricidad es propiedad del gobierno y, como tal, debe cumplir con las leyes de privacidad que impiden la venta de datos recopilados por medidores inteligentes; Muchas partes del mundo reciben servicios de empresas privadas que pueden vender sus datos. [62] En Australia, los cobradores de deudas pueden utilizar los datos para saber cuándo la gente está en casa. [63] Utilizados como prueba en un caso judicial en Austin , Texas , las agencias policiales recopilaron en secreto datos de uso de energía de medidores inteligentes de miles de residencias para determinar cuáles usaban más energía de lo "típico" para identificar las operaciones de cultivo de marihuana. [64]
Los patrones de uso de energía de los medidores inteligentes pueden revelar mucho más que cuánta energía se está utilizando. Las investigaciones han demostrado que los medidores inteligentes que toman muestras de los niveles de energía en intervalos de dos segundos pueden identificar de manera confiable cuándo se están utilizando diferentes dispositivos eléctricos. [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72]
Ross Anderson escribió sobre las preocupaciones por la privacidad: "No es necesario que mi medidor le diga a la compañía eléctrica, y mucho menos al gobierno, cuánto usé en cada período de media hora el mes pasado"; que los medidores pueden proporcionar "información dirigida a los ladrones"; que el historial detallado del uso de energía puede ayudar a las compañías energéticas a vender a los usuarios contratos abusivos; y que puede haber "una tentación para los responsables de las políticas de usar datos de medición inteligente para dirigir cualquier corte de energía necesario". [73]
Las revisiones de los programas de medidores inteligentes, las moratorias, los retrasos y los programas de "exclusión voluntaria" son algunas de las respuestas a las preocupaciones de los clientes y los funcionarios del gobierno. En respuesta a los residentes que no querían un medidor inteligente, en junio de 2012 una empresa de servicios públicos de Hawái cambió su programa de medidores inteligentes a "exclusión voluntaria". [74] La empresa de servicios públicos dijo que una vez que el proyecto de instalación de la red inteligente esté cerca de completarse, KIUC puede convertir la política de aplazamiento en una política o programa de exclusión voluntaria y puede cobrar una tarifa a esos miembros para cubrir los costos de mantenimiento de los medidores tradicionales. Cualquier tarifa requeriría la aprobación de la Comisión de Servicios Públicos de Hawái.
Después de recibir numerosas quejas sobre problemas de salud, piratería y privacidad relacionados con los dispositivos digitales inalámbricos, la Comisión de Servicios Públicos del estado de Maine ( EE. UU .) votó para permitir a los clientes optar por no cambiar el medidor a un costo de 12 dólares al mes. [75] En Connecticut , otro estado de EE. UU. que está considerando la medición inteligente, los reguladores rechazaron una solicitud de la empresa de servicios públicos más grande del estado, Connecticut Light & Power , para instalar 1,2 millones de dispositivos, argumentando que los ahorros potenciales en las facturas de electricidad no justifican el costo. CL&P ya ofrece a sus clientes tarifas basadas en el tiempo. El fiscal general del estado, George Jepsen, fue citado diciendo que la propuesta haría que los clientes gastaran más de 500 millones de dólares en medidores y obtuvieran pocos beneficios a cambio, una afirmación que Connecticut Light & Power cuestionó. [76]
Los medidores inteligentes permiten la fijación dinámica de precios; se ha señalado que, si bien esto permite reducir los precios en momentos de baja demanda, también se puede utilizar para aumentar los precios en las horas punta si todos los consumidores tienen medidores inteligentes. [77] Además, los medidores inteligentes permiten a los proveedores de energía cambiar a los clientes a tarifas prepago costosas de forma instantánea en caso de dificultades para pagar. En el Reino Unido, durante un período de precios de la energía muy altos a partir de 2022, las empresas cambiaron de forma remota los medidores inteligentes de una tarifa de crédito a una tarifa prepago costosa que desconecta el suministro a menos que se haya comprado crédito. Si bien las regulaciones no lo permiten sin las precauciones adecuadas para ayudar a quienes tienen dificultades financieras y proteger a los vulnerables, las reglas a menudo se incumplieron. [55] (Las tarifas prepago también podrían cobrarse sin medidores inteligentes, pero esto requería que se instalara un medidor prepago específico). En 2022, 3,2 millones de personas se quedaron sin electricidad en algún momento después de quedarse sin crédito prepago. [78]
Existen dudas sobre si la electricidad es o debería ser principalmente un servicio "cuando se necesita" en el que la relación costo-beneficio de la alternancia horaria de las cargas es pobre. En el área de Chicago, Commonwealth Edison realizó una prueba instalando medidores inteligentes en 8.000 hogares seleccionados al azar junto con tarifas variables y descuentos para alentar la reducción durante el uso pico. [79] En el artículo de Crain's Chicago Business "Smart grid test underwhelms. In the pilot, few power down to save money.", se informó que menos del 9% exhibió alguna cantidad de reducción en el uso pico y que la cantidad total de reducción fue "estadísticamente insignificante". [79] Esto fue extraído de un informe del Electric Power Research Institute, un grupo de expertos de la industria de servicios públicos que realizó el estudio y preparó el informe. Susan Satter, asistente principal del fiscal general de Illinois para servicios públicos dijo "Es devastador para su plan......El informe no muestra ningún resultado estadísticamente diferente en comparación con lo habitual". [79]
En 2016, los 7 millones de medidores inteligentes en Texas no habían convencido a muchas personas a verificar sus datos de energía porque el proceso era demasiado complicado. [80]
Un informe de un grupo parlamentario del Reino Unido sugiere que las personas que tienen medidores inteligentes instalados podrían ahorrar un promedio de £11 al año en sus facturas de energía, mucho menos de lo que se esperaba originalmente. [81] El análisis de costo-beneficio de 2016 se actualizó en 2019 y estimó un ahorro promedio similar. [82]
En 2015, el Auditor General de Victoria, Australia, determinó que «los consumidores de electricidad de Victoria habrán pagado aproximadamente 2.239 millones de dólares por servicios de medición, incluida la instalación y conexión de medidores inteligentes. En cambio, si bien los consumidores han obtenido algunos beneficios, su concreción está retrasada y la mayoría de los beneficios aún no se han materializado» [83].
Los medidores inteligentes pueden permitir la fijación de precios en tiempo real y, en teoría, esto podría ayudar a estabilizar el consumo de energía a medida que los consumidores ajustan su demanda en respuesta a los cambios de precios. Sin embargo, los modelos elaborados por investigadores de la Universidad de Bremen sugieren que, en determinadas circunstancias, "las fluctuaciones de la demanda de energía no se reducen, sino que se amplifican". [84]
En 2013, se estrenó Take Back Your Power , un documental canadiense independiente dirigido por Josh del Sol que describe la "electricidad sucia" y los problemas antes mencionados con los medidores inteligentes. [85] La película explora los diversos contextos de las preocupaciones sanitarias, legales y económicas. Cuenta con la narración del alcalde de Peterborough, Ontario , Daryl Bennett , así como del investigador estadounidense De-Kun Li, el periodista Blake Levitt, [86] y el Dr. Sam Milham. Ganó un premio Leo al mejor documental de larga duración y el Premio Humanitario Anual del Indie Fest al año siguiente.
En una presentación de 2011 al Comité de Cuentas Públicas, Ross Anderson escribió que Ofgem estaba "cometiendo todos los errores clásicos que se sabe desde hace años que conducen a fracasos en los proyectos de TI del sector público" y que la "parte más crítica del proyecto -cómo los medidores inteligentes se comunicarán con los electrodomésticos para facilitar la respuesta a la demanda- se ignora esencialmente". [87]
Citizens Advice dijo en agosto de 2018 que el 80% de las personas con medidores inteligentes estaban satisfechas con ellos. Aun así, recibió 3000 llamadas en 2017 sobre problemas relacionados con medidores inteligentes de primera generación que perdieron su funcionalidad, prácticas de venta agresivas y aún tener que enviar lecturas de medidores inteligentes. [88]
Ross Anderson, de la Fundación para la Investigación de Políticas de Información, ha criticado el programa del Reino Unido porque no es probable que reduzca el consumo de energía, es apresurado y costoso y no promueve la competencia en materia de medición. Anderson escribe que "la arquitectura propuesta garantiza el dominio continuo de la medición por parte de los operadores de la industria energética, cuyos intereses financieros están en vender más energía en lugar de menos", e insta a los ministros a "eliminar el proyecto y, en su lugar, promover la competencia en la medición de la energía doméstica, como hacen los alemanes y como ya ha hecho el Reino Unido en la medición industrial. Cada consumidor debería tener el derecho a designar al operador de medición de su elección". [89]
El elevado número de contadores SMETS1 instalados ha sido criticado por Peter Earl, responsable de energía del sitio web de comparación de precios comparethemarket.com. Según él, "el Gobierno esperaba que sólo hubiera un pequeño número de contadores inteligentes de primera generación antes de que llegara el Smets II, pero la realidad es que ahora hay al menos cinco millones y quizás hasta diez millones de contadores Smets I". [90]
Los contadores inteligentes del Reino Unido en el sur de Inglaterra y en las Midlands utilizan la red de telefonía móvil para comunicarse, por lo que no funcionan correctamente cuando la cobertura telefónica es débil. Se ha propuesto una solución, pero no estaba operativa en marzo de 2017. [90]
En marzo de 2018, la Oficina Nacional de Auditoría (NAO), que supervisa el gasto público, abrió una investigación sobre el programa de medidores inteligentes, que hasta entonces había costado £11 mil millones, pagados por los usuarios de electricidad a través de facturas más altas. [91] [92] La Oficina Nacional de Auditoría publicó los hallazgos de su investigación en un informe titulado "Rolling out smart meters" publicado en noviembre de 2018. [93] El informe, entre otros hallazgos, indicó que el número de medidores inteligentes instalados en el Reino Unido estaría materialmente por debajo de las ambiciones originales del Departamento de Negocios, Energía y Estrategia Industrial (BEIS) de que todos los consumidores del Reino Unido tuvieran un medidor inteligente instalado para 2020. En septiembre de 2019, el lanzamiento de medidores inteligentes en el Reino Unido se retrasó cuatro años. [94]
Ross Anderson y Alex Henney escribieron que " Ed Miliband falseó las cuentas" para hacer que la idea de los medidores inteligentes pareciera económicamente viable. Dicen que los tres primeros análisis de costo-beneficio de los medidores inteligentes residenciales concluyeron que costaría más de lo que ahorraría, pero "los ministros siguieron intentándolo hasta que obtuvieron un resultado positivo... Para lograr la 'rentabilidad', el gobierno anterior estiró las hipótesis descaradamente". [95]
Un oficial de lucha contra el fraude de Ofgem , encargado de supervisar la implantación del programa de contadores inteligentes, que expresó su preocupación ante su director por el mal uso de muchos millones de libras, fue amenazado con prisión en virtud del artículo 105 de la Ley de Servicios Públicos de 2000 , una disposición destinada a proteger la seguridad nacional. [96] [97] El Tribunal de Apelaciones Laborales determinó que la ley contravenía el Convenio Europeo de Derechos Humanos . [98]
![El nuevo medidor de electricidad digital doméstico estadounidense Elster REX[99] modernizado con topología de red en malla de 900 MHz[100] para lectura automática de medidores y medición de tiempo de uso "EnergyAxis".[101][102][103]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7a/Elster_Type_R15_electricity_meter.jpeg/1280px-Elster_Type_R15_electricity_meter.jpeg)
![Cada medidor inteligente en red de malla local tiene un concentrador como este Elster A3 Tipo A30, que conecta los medidores inteligentes de 900 MHz al servidor de automatización de medición a través de una línea fija.[104]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/12/Elster_A3_Alpha_Type_A30_electricity_meter_collector.jpeg/1280px-Elster_A3_Alpha_Type_A30_electricity_meter_collector.jpeg)
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