Danfoss ayuda a transformar los supermercados en establecimientos inteligentes para responder a la demanda

Muchas distribuidoras de electricidad de todo el país crean programas de respuesta a la demanda para que sus clientes reduzcan voluntariamente su consumo de electricidad durante los periodos de alta demanda energética.  Cuando la demanda de electricidad alcanza su punto máximo, las distribuidoras de electricidad como PJM —uno de las principales operadores de transmisión de energía eléctrica del país— prefieren evitar comprar energía de distribuidoras menos competitivas o poner en marcha equipos de generación ineficientes. Esto crea una oportunidad de negocio inteligente para cualquier distribuidora de electricidad que, al igual que PJM, incentive a clientes como Giant Eagle para que reduzcan su consumo de electricidad cuando existan problemas de equilibrio en la red eléctrica.

En virtud de lo anterior, Giant Eagle recibe una compensación por parte de PJM cuando sus supermercados reducen el consumo eléctrico durante un evento de respuesta a la demanda.

«Una de las cosas que podemos hacer durante un evento de respuesta a la demanda es reducir los niveles de iluminación de la superficie de venta», afirma Donovan. «También podemos dejar que la temperatura aumente hasta el rango máximo aceptable en el aire acondicionado de los establecimientos. Y lo único que los clientes percibirán es que algunas de las luces del techo estarán apagadas en el supermercado. Hemos experimentado hasta encontrar un equilibrio que nos permita maximizar el beneficio en la práctica sin afectar a la experiencia de compra de nuestros clientes».

En primer lugar, Giant Eagle desarrolló estas consignas a nivel interno para, a continuación, colaborar con un proveedor de respuesta a la demanda (CSP) para el registro de los distintos establecimientos en el programa. Giant Eagle diseñó un plan para gestionar las notificaciones de reducción de la energía de PJM y, asimismo, para sacar el máximo partido al programa a través de la nivelación de cargas máximas.

«En nuestra región, no se producen demasiados eventos de emergencia en los que la distribuidora de electricidad solicite una reducción del consumo de energía», señala Donovan. «Por eso, en 2016, decidimos cambiar de estrategia para maximizar el programa. Además de responder a los eventos de respuesta a la demanda, acordamos reducir nuestro consumo eléctrico en los que se conocen como «días punta». Esto nos ayuda a disminuir nuestra potencia contratada al año siguiente».

En el complejo mundo de las tarifas eléctricas, la factura de los consumidores del mercado minorista como Giant Eagle a menudo se basa en la demanda y el consumo mensual de electricidad. Además de estos importes, los clientes comerciales pagan cargos por demanda máxima, también conocidos como «potencia contratada», para sufragar el coste del suministro de electricidad necesario para satisfacer los mayores niveles de demanda de la red.

«La potencia contratada de Giant Eagle se basa en su consumo de electricidad durante las horas punta de la red», explica Terry Joyal, director de Servicios Electrónicos Globales de Danfoss. «Las cinco horas del año anterior con el mayor consumo de kilovatios de la red determinan su contribución a la carga máxima (PLC), también conocida como "etiqueta de potencia". Por ejemplo, la etiqueta de potencia de Giant Eagle en 2015 influyó en hasta un 25 % en su factura eléctrica de 2016. Y si bien esto podría parecer excesivo, hay que tener en cuenta que en ocasiones resulta necesario encender toda una planta de generación durante tan solo unas cuantas horas para satisfacer la carga que los clientes requieren en los periodos de máxima demanda». En efecto, la etiqueta de cada usuario final se corresponde con la cuota del coste de generación adicional del que se considera responsable.

«Los supermercados buscan reducir su PLC lo máximo posible», enfatiza Joyal. «La reducción del consumo eléctrico en las horas punta, también conocida como "nivelación de cargas máximas", permite reducir la etiqueta de potencia. Se trata de una forma inteligente de gestionar los costes energéticos a largo plazo y, además, redunda en el beneficio de todos al reducirse la carga de la red».

Gracias a su colaboración con Danfoss, Giant Eagle logra beneficiase del programa de respuesta a la demanda de PJM de dos maneras: por un lado, con la reducción de su consumo de energía cuando recibe una notificación del CSP como consecuencia de un evento de respuesta a la demanda y, por el otro, con la reducción de su nivel de potencia en los periodos de máxima demanda. En el acuerdo alcanzado con Danfoss, se definían cuatro niveles de reducción energética que Giant Eagle estaba dispuesta a acometer. En 2016, solo se utilizaron los dos primeros niveles de reducción energética (la disminución del consumo por climatización y por iluminación de la superficie comercial), puesto que eran los dos factores con el mayor impacto sobre la rebaja del consumo de energía, pero con el menor impacto para los clientes.

En Giant Eagle, la gestión de un evento de respuesta a la demanda se coordina entre el CSP, Giant Eagle y Danfoss Enterprise Services.

«En virtud del acuerdo de respuesta a la demanda de Giant Eagle, el CSP envía una notificación a Giant Eagle acerca de un evento», explica Joyal. «Podría tratarse de un evento voluntario u obligatorio, dependiendo de las condiciones del acuerdo. En la notificación se informa a Giant Eagle de la fecha del evento, así como de las horas de inicio y fin. Por ejemplo, los eventos de nivelación de cargas máximas suelen desarrollarse en un intervalo de entre dos y cuatro horas».

«Cuando el equipo de Danfoss recibe un correo electrónico de Giant Eagle, en él se incluye el nivel de respuesta deseado para las acciones de reducción energética que se deban acometer. Asimismo, la empresa nos facilita el listado de los establecimientos específicos que participarán en el evento. A continuación, un miembro del equipo de Danfoss simplemente inicia la programación del evento en el nivel elegido para los establecimientos seleccionados».

Para la verificación del evento, el software de Danfoss envía una notificación para indicar si el programa se ha completado correctamente. También podría indicar la posible anulación de un programa de respuesta a la demanda, tal vez por iniciativa del gerente de un establecimiento.

Giant Eagle utiliza un administrador de energía independiente para generar un informe acerca de la reducción en kWh registrada por los contadores eléctricos. En combinación con el registro de datos del sistema de Danfoss, esta información se utiliza para crear un registro del evento de nivelación de cargas máximas, de modo que Giant Eagle pueda obtener el crédito correspondiente del CSP.

Para facilitar la comunicación entre todas las partes y los dispositivos, Danfoss pone en práctica su enfoque «Smart Store» en los establecimientos de Giant Eagle.

«La idea que se halla detrás del concepto "Smart Store" es la de aprovechar el internet de las cosas (IoT), que emplea dispositivos conectados para recopilar e intercambiar datos a través de internet», explica Rick Ruth, jefe de Productos y Servicios de Danfoss. «Danfoss atesora una gran experiencia, no solo en tecnologías de HVACR, sino también en equipos de supervisión, compresores y controladores para supermercados. Nuestra solución Smart Store se utiliza ya en más de 5000 emplazamientos de todo el mundo para proporcionar a los propietarios y operadores de establecimientos comerciales información sobre el rendimiento de los equipos y el ahorro de energía. Gracias a los dispositivos inteligentes conectados de Danfoss en sus establecimientos, Giant Eagle obtiene una visibilidad mayor del rendimiento energético, pero también una vía de comunicación para el envío y la recepción de señales que le permiten aplicar una respuesta a la demanda».

Para proporcionar dichos servicios de respuesta a la demanda, Danfoss hace uso de la inteligencia integrada del controlador de sistemas AK-SC 255 y del administrador de sistemas AK-SM 880 instalados en los supermercados de Giant Eagle. Un único dispositivo sirve de controlador para el conjunto del establecimiento y se encarga de supervisar y controlar la iluminación, los compresores de refrigeración y los equipos de climatización.

En cada punto, las conexiones están totalmente cifradas. Además, para permitir la respuesta a la demanda, los controladores de sistemas de Danfoss se actualizaron con una función de compatibilidad con comunicaciones Ethernet. A partir de ahí, solo era cuestión de configurar la programación para atender la respuesta a la demanda.

En el caso de Giant Eagle, la infraestructura Danfoss Smart Store se encarga de gestionar la capacidad de respuesta a la demanda y de proporcionar servicios de supervisión de alarmas. Con ayuda de una plataforma en la nube, los servicios de supervisión de alarmas de Danfoss recopilan una serie de puntos de datos de los dispositivos conectados. Estos datos ofrecen una valiosa visión de casi todos los aspectos de la iluminación y los equipos de HVACR de los establecimientos para mejorar la seguridad alimentaria, las operaciones, la gestión y el consumo de energía, la evaluación comparativa y la seguridad alimentaria. El sistema avanzado de supervisión de alarmas genera avisos e informes para mejorar la seguridad alimentaria, detectar errores de funcionamiento y reducir el costoso despilfarro energético. A través del portal web Smart Store, un administrador regional puede acceder a las operaciones de un grupo de establecimientos y ver cada uno de ellos en el sistema.

Todos los emplazamientos corporativos de Giant Eagle se benefician de los servicios de supervisión de alarmas de Danfoss, mientras que son más de cien los establecimientos comerciales que utilizan la capacidad de respuesta a la demanda. En general, Danfoss se encarga de todo: desde la resolución de problemas con los equipos hasta el envío de alertas y notificaciones a Giant Eagle; desde una puerta de congelador que se ha quedado abierta hasta asesoramiento técnico; desde los eventos de nivelación de cargas máximas hasta los eventos de reducción energética de respuesta a la demanda.

La tecnología que Danfoss suministra a Giant Eagle no termina con los controladores de sistemas de primer nivel para los servicios de respuesta a la demanda y de supervisión/control de alarmas. La cartera tecnológica de Danfoss también incluye controladores para evaporadores y bastidores, actuadores y sensores de bajo nivel capaces de alertar de una puerta de congelador abierta.

En palabras de Donovan, Giant Eagle tiene una visión nítida de cómo ahorrar energía. «La solución de respuesta a la demanda ha funcionado muy bien», declara. «La colaboración entre Giant Eagle y Danfoss ha sido intensa. Tanto nuestro CSP como nuestros contratistas mecánicos y nuestros contratistas de iluminación están al tanto de todo. Se trata de una especie de comunidad online que es perfectamente consciente de cuándo estamos reduciendo el consumo de energía durante un periodo de máxima demanda o de cuándo estamos ocupándonos de una alarma para asegurarnos de que el equipo funciona correctamente. Esta iniciativa nos permite reducir tanto nuestro consumo de energía como nuestra etiqueta de potencia. Además, contribuye a reducir la huella de carbono de cada establecimiento para convertir a Giant Eagle en un miembro responsable de todas las comunidades a las que servimos».