Las Smart Grids y su potencial transformador

Las Smart Grids o redes inteligentes son una evolución de los sistemas de distribución eléctrica tradicionales, adaptadas para integrar fuentes de energía renovable y optimizar la eficiencia energética. A medida que el cambio climático y la demanda de energía sostenible se vuelven prioridades globales, las Smart Grids permiten no solo una generación y distribución eléctrica más ecológica, sino también una comunicación bidireccional entre los proveedores y los usuarios.

Esta tecnología busca cambiar el rol de los usuarios, quienes ya no son solo consumidores, sino también prosumers (productores y consumidores de energía), permitiendo que hogares y pequeñas empresas generen, usen y compartan su energía con la red. Además, su estructura descentralizada y el uso de tecnologías avanzadas, como el blockchain y los contratos inteligentes, permiten mantener la seguridad y privacidad en la gestión de datos energéticos.

Precisamente, investigadores del proyecto HERMES han trabajado en este campo y han presentado dos artículos relacionados en la “Reunión Española sobre Criptografía y Seguridad de la Información – RECSI2024”, celebrada en León, en octubre de 2024.

Por un lado presentaron un sistema para gestionar redes inteligentes que emplea Smart Contracts y blockchain para asegurar la privacidad y seguridad de los usuarios. La propuesta se centra en la descentralización y en la privacidad de datos mediante el uso de k-anonimidad, lo que garantiza que los datos de consumo de los usuarios permanezcan anónimos incluso cuando se utilizan en estudios o reportes energéticos. La arquitectura propuesta organiza a los prosumers en grupos, donde la interacción se produce en tres capas: Prosumers, Smart Grid y Main Grid. Esta estructura permite transacciones de energía entre usuarios y facilita la participación de los prosumers en el mercado de energía. El blockchain actúa como un libro de registros público y seguro, mientras que los Smart Contracts verifican y validan las transacciones energéticas.

Por el otro lado, también presentaron un marco para evaluar la efectividad y seguridad de implementaciones descentralizadas de Smart Grids, enfocado en la interoperabilidad, modularidad, y privacidad de los datos. El artículo aborda los principales retos en Smart Grids, tales como la integración de fuentes renovables y el manejo de flujos de datos masivos generados por dispositivos IoT. Además, se enfoca en la escalabilidad de la red, probando la capacidad del sistema para funcionar eficazmente en entornos con un número creciente de dispositivos conectados. En este sentido, el estudio también analiza el costo computacional y el consumo eléctrico asociado a diferentes mecanismos de consenso en blockchain, aportando un método para medir y optimizar el rendimiento de las redes inteligentes bajo condiciones diversas.

Referencias:

J. Ferré-Queralt, C. Anglés-Tafalla, J. Salas, G. Navarro-Arribas, A. Viejo, D. Megías and J. Castellà-Roca, “Privacidad en Smart Grid mediante Smart Contracts y agregacion de datos”, XVIII Reunión Española sobre Criptología y Seguridad de la Información – RECSI 2024, León, Spain, Oct 2024. [PDF]

J. Ferré-Queralt, F. Kabir, D. Megías, A. Viejo and J. Castellà-Roca, “Leveraging a Smart Grid Framework for Interoperability with a Distributed Ecosystem”, XVIII Reunión Española sobre Criptología y Seguridad de la Información – RECSI 2024, León, Spain, Oct 2024. [PDF]