La Electricidad 4.0 es un concepto que hace referencia a la evolución de la energía eléctrica a través de la digitalización y la automatización, combinando tecnologías como el Internet de las Cosas (IoT), la inteligencia artificial (IA) y el Big Data para optimizar el consumo, mejorar la eficiencia energética y reducir el impacto ambiental.

Este término se inspira en la Industria 4.0, que representa la cuarta revolución industrial basada en la conectividad y la automatización inteligente. La Electricidad 4.0 busca transformar la manera en que generamos, distribuimos y consumimos electricidad, promoviendo el uso de energías renovables, redes inteligentes (smart grids) y sistemas de gestión energética más eficientes.

La Electricidad 4.0 en la industria se aplica a través de la automatización, digitalización y gestión inteligente de la energía, permitiendo mejorar la eficiencia, reducir costos y minimizar el impacto ambiental.

Este concepto combina digitalización, automatización y sostenibilidad para transformar la manera en que generamos, distribuimos y consumimos energía. Se basa en la integración de tecnologías como IoT, Inteligencia Artificial, Blockchain y Energías Renovables.

Su implementación está revolucionando sectores como la manufactura, la construcción, la minería y la logística, entre otros.

Principales características de la Electricidad 4.0:

Uso de sensores, medidores inteligentes y software avanzado para monitorear y optimizar el consumo de electricidad en tiempo real.

Integración de fuentes renovables como la solar y la eólica, junto con sistemas de almacenamiento como baterías y microredes.

Optimización del uso de la electricidad mediante análisis de datos, automatización y predicción del consumo.

Reducción de la huella de carbono al fomentar la transición hacia fuentes de energía limpia. Los algoritmos de IA pueden predecir la generación de energía solar y eólica con base en datos climáticos, optimizando su integración en la red eléctrica.

Uso de inteligencia artificial y machine learning para mejorar la gestión de la red eléctrica y el consumo de energía en industrias, hogares y ciudades.

Este concepto está impulsado por empresas que promueven la Electricidad 4.0 como el futuro de la gestión energética, combinando electricidad más verde con tecnología digital para hacer un mundo más eficiente y sostenible.

Aplicaciones de la Electricidad 4.0 en la industria:

Uso de medidores inteligentes y plataformas de análisis de datos para monitorear el consumo en tiempo real. Implementación de software de gestión energética que permite detectar desperdicios y optimizar el uso de la electricidad.

Implementación de sistemas SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) para supervisar y controlar procesos industriales de forma remota. Uso de sensores IoT (Internet de las Cosas) para recopilar datos y optimizar el funcionamiento de máquinas y líneas de producción. Aplicación de inteligencia artificial (IA) y machine learning. La implementación de SCADA en la Electricidad 4.0 permite una gestión energética más eficiente, sostenible y segura, aprovechando la digitalización para mejorar la fiabilidad y el rendimiento de las infraestructuras eléctricas, para anticipar fallos y realizar mantenimiento predictivo, reduciendo paradas inesperadas. 

Integración de fuentes de energía limpia, como paneles solares y turbinas eólicas en las instalaciones industriales. Uso de baterías y sistemas de almacenamiento de energía para optimizar el consumo y reducir la dependencia de la red eléctrica tradicional. Implementación de edificios industriales inteligentes, con iluminación y climatización automatizadas para ahorrar energía.

Sustitución de máquinas y vehículos de combustión por alternativas eléctricas más eficientes y sostenibles (como montacargas eléctricos o camiones mineros eléctricos). Uso de calor industrial eléctrico en procesos de fabricación para reducir el uso de combustibles fósiles.

Las Redes eléctricas inteligentes (Smart Grids) y la creación de microredes que combinan generación de energía renovable, almacenamiento y consumo eficiente. Uso de inteligencia artificial para gestionar la distribución de electricidad en función de la demanda, evitando picos de consumo y sobrecargas.

Las Smart Grids y Microredes son conceptos clave dentro de la Electricidad 4.0, es una nueva era de gestión energética que se basa en digitalización, automatización e inteligencia artificial.

Smart Grids (Redes Eléctricas Inteligentes)

Son redes eléctricas avanzadas que integran tecnologías digitales para mejorar la eficiencia, fiabilidad y sostenibilidad del sistema eléctrico. La IA permite el desarrollo de redes eléctricas inteligentes, que ajustan automáticamente la distribución de la energía según la demanda y disponibilidad de fuentes renovables. Estas redes permiten:

• Monitorización en tiempo real de la demanda y generación de electricidad.
• Automatización y autocorrección, reduciendo cortes y fallas.
• Integración de energías renovables (solar, eólica, etc.).
• Gestión bidireccional de la energía (usuarios pueden consumir y generar electricidad).
• Optimización del consumo energético mediante IoT y Big Data.

Microredes (Microgrids)

Son sistemas energéticos autónomos dentro de una red eléctrica, capaces de operar de manera independiente en caso de fallos en la red principal. Se caracterizan por:

• Autonomía energética, funcionando con generación local (paneles solares, baterías, etc.).
• Flexibilidad para operar conectadas o desconectadas de la red principal.
• Mayor resiliencia ante apagones y desastres naturales.
• Optimización del consumo, reduciendo costos y emisiones de carbono.

Beneficios de la Electricidad 4.0 en la industria:

Mayor eficiencia energética: Reducción del desperdicio y optimización del consumo, y reducción de costos. Permite monitorear y optimizar el consumo eléctrico en tiempo real. Reduce desperdicios y mejora la eficiencia operativa.

✅ Menores costos operativos: Ahorro en electricidad gracias a una gestión más inteligente. Implementación de sistemas inteligentes para detectar fallos eléctricos. Reducción de riesgos en entornos industriales.

✅ Sostenibilidad y reducción de emisiones de CO₂: Cumplimiento de normativas ambientales y mejora de la huella de carbono. Integración de energías renovables en los procesos industriales. Disminución del impacto ambiental mediante sistemas más eficientes. Los algoritmos de IA pueden predecir la generación de energía solar y eólica con base en datos climáticos, optimizando su integración en la red eléctrica.

✅ Mayor confiabilidad y seguridad: Reducción de fallos, mantenimiento predictivo y mejora en la seguridad de los trabajadores. Uso de sensores y software para optimizar procesos. Mayor precisión y reducción de errores humanos. Sistemas de mantenimiento predictivo que previenen fallos antes de que ocurran. Reducción de tiempos de inactividad y mejora en la productividad. Uso de inteligencia artificial y análisis de datos para optimizar la gestión energética. Mejora en la planificación y reducción de imprevistos.

En fábricas y edificios inteligentes, la IA puede gestionar automáticamente la iluminación, la climatización y otros dispositivos eléctricos para minimizar el consumo de energía. Protege los sistemas eléctricos contra ciberataques mediante el monitoreo constante y la detección de amenazas en tiempo real.

En general, la Electricidad 4.0 permite que las industrias sean más competitivas, sostenibles y eficientes al aprovechar la digitalización y la automatización en la gestión energética. Permite una gestión más eficiente y sostenible de la energía, lo que resulta en menores costos, mayor sostenibilidad y operaciones más productivas. La Electricidad 4.0, impulsada por la IA, no solo mejora la eficiencia energética, sino que también ayuda en la transición hacia un modelo más sostenible y digitalizado.

Empresas ya están implementando estas soluciones en sectores como la manufactura, la construcción y la minería.