INTEGRACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES EN ?· Impacto de las energías renovables ... - Envejecimiento…

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    06-Oct-2018

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<ul><li><p>INTEGRACIN DE ENERGAS RENOVABLES </p><p>EN SMART GRIDS </p></li><li><p>1. Evolucin del sistema elctrico </p><p>Impacto de las energas renovables en la red elctrica: </p><p> Dimensiones y capacidad de las infraestructuras energticas (redes, generacin convencional,) </p><p> Gestin de la red (aspectos operacionales) </p><p> Fiabilidad </p><p> Seguridad del suministro </p><p> Calidad de la energa </p><p> Despachabilidad </p><p> Aspectos econmicos: modificacin del mercado </p></li><li><p>1. Evolucin del sistema elctrico </p><p>- Obsolescencia de la red elctrica tradicional </p><p>- Alta penetracin de fuentes renovables no gestionables. </p><p>- Fiabilidad y seguridad en el suministro. </p><p>- Flexibilizacin y liberalizacin del mercado elctrico. </p><p>- Cambio del paradigma de generacin elctrico: centralizado vs distribuido. </p><p>- Diferencia entre los picos y los valles de consumo (sobredimensionamiento, diferentes tarifas). </p><p>- Nuevos usos finales de la energa: Vehculo elctrico. </p><p>- Incremento de la demanda elctrica de manera localizada. </p><p>- Envejecimiento de los dispositivos y elementos del sistema elctrico. </p><p>- Uso ms eficiente, racional y limpio de la energa. </p><p>- Participacin de los consumidores finales de energa en el mercado elctrico </p></li><li><p>1. Evolucin del sistema elctrico </p></li><li><p>1. Evolucin del sistema elctrico </p><p> El actual sistema elctrico sigue la cadena en el orden: generacin, distribucin, transporte y consumo. </p><p> El nuevo modelo energtico pretende ser un sistema distribuido. </p><p> Cualquier agente conectado a la red tiene la posibilidad de aportar energa, posibilitando la creacin de </p><p>microgeneradores. </p><p> Este tipo de red permite: </p><p> disminuir drsticamente las prdidas por el transporte energtico, </p><p> facilitar la conexin a la red de todo tipo de energas renovables (integracin de porcentajes crecientes de </p><p>energas no gestionables como la elica o la solar), </p><p> soportar las capacidades de almacenamiento energtico, </p><p> Soportar la conexin masiva de vehculos elctricos o hbridos (tanto para cargar como para volcar energa a la </p><p>red), etc. </p></li><li><p>2. Concepto de Smart Grid </p><p>Definicin de Red Inteligente segn la Plataforma Tecnolgica Europea de Smart Grids (Smart Grids: </p><p>European Technology Platform) </p><p>una red elctrica capaz de integrar de forma inteligente el comportamiento y las acciones de todos los </p><p>usuarios conectados a ella generadores, consumidores y aquellos que realizan ambas acciones con </p><p>el fin de distribuir de forma eficiente y segura el suministro elctrico, desde el punto de vista sostenible y </p><p>econmico. </p><p> Una Smart Grid se basa en el uso de sensores, comunicaciones, capacidad de computacin y control, de forma que se </p><p>mejora en todos los aspectos las funcionalidades del suministro elctrico. </p><p>Una Smart Grid integra sistemas de transporte y distribucin de electricidad innovadores junto con tecnologa digital </p><p>permitiendo una comunicacin en tiempo real entre el consumidor, el distribuidor, el transportista y el generador </p><p>optimizando el consumo energtico y facilitando la operacin en un mercado elctrico liberalizado. </p></li><li><p>2. Concepto de Smart Grid </p><p>La red del futuro debera: </p><p> Permitir la autogestin de incidencias, tratando los errores producidos en la red y asegurando el flujo elctrico en todos los puntos. </p><p> Estar dotada de resistencia frente a ataques y desestabilizaciones. </p><p> Potenciar la participacin activa de los consumidores, incentivando la generacin local de energa y la entrega del exceso </p><p>energtico a la red en horas punta. </p><p> Tener capacidad de suministro de energa de calidad adecuada a la era digital, gracias a un mayor nmero de puntos de </p><p>generacin que permitir la entrega de diferentes calidades energticas para cada tipo de aplicacin. </p><p> Acomodarse a una amplia variedad de modalidades de generacin y almacenamiento, gracias a las microrredes y a la generacin </p><p>energtica distribuida. </p><p> Facilitar el florecimiento de mercados, debido a la inclusin de nuevos elementos en la red como el vehculo elctrico, un mayor </p><p>nmero de energas renovables, etc. </p><p> Realizar una optimizacin ms eficiente de sus activos y operacin, gracias a la automatizacin de todos los elementos </p><p>implicados. </p></li><li><p>2. Concepto de Smart Grid </p><p> Tecnologas e innovaciones tecnolgicas bsicas usadas en las redes inteligentes: </p><p> Control activo, coordinado y distribuido para proporcionar una operacin flexible de la red. </p><p> Sistemas de proteccin y control adaptativos e integrados para proporcionar una respuesta ptima que sea rpida y flexible ante </p><p>determinadas condiciones de en la red elctrica. </p><p> Dispositivos de electrnica de potencia tanto para la interfase entre las fuentes de generacin distribuida y FACDS. </p><p> Sensores y sistemas de medida avanzados para lograr una automatizacin del sistema mayor as como una operacin de la red </p><p>ms transparente. </p><p> Metodologas para la interpretacin de la informacin a travs del uso de sistemas inteligentes </p><p> Redes de comunicacin altamente distribuidas y predominantes para lograr una automatizacin, monitorizacin, control y </p><p>proteccin del sistema ms eficientes. </p><p> Nuevos diseos del sistema de transporte y distribucin </p><p> Sistemas de almacenamiento de energa. </p></li><li><p>2. Concepto de Smart Grid </p><p>Aproximaciones a las redes inteligentes: </p><p> Microrredes: Sistemas de distribucin en baja tensin+generacin distribuida+almacenamiento. Modo no autnomo </p><p>como autnomo. La operacin de sus elementos puede proporcionar beneficios globales al sistema si se gestionan y </p><p>coordinan de manera eficiente </p><p> Celdas: red de distribucin equipada con un controlador que incorpora una red de comunicacin con todos los equipos </p><p>de generacin distribuida y consumos locales as como con los equipos de sincronizacin de los interruptores en la </p><p>subestacin de unin de la red de distribucin con la de transporte (o de distribucin de ms alto nivel de tensin). </p><p>Puede funcionar aislada. </p><p> Plantas de generacin virtuales (VPP): Representacin flexible de un catlogo de fuentes de generacin distribuida. </p><p>Agrega la capacidad de muchas y diversas DER y crea un perfil de operacin nico a travs del conjunto de </p><p>caractersticas que definen cada una de las fuentes teniendo en cuenta las restricciones espaciales (por ejemplo, de la </p><p>red elctrica). </p><p> Las fuentes de generacin distribuida individuales pueden ganar acceso y visibilidad </p><p> Uso ptimo de toda la capacidad disponible, ms eficiencia en la operacin </p></li><li><p>3. Microrredes </p><p> Una microrred es una red inteligente </p><p> Gestin de generacin, consumos y sistemas de </p><p>almacenamiento </p><p> El controlador central de la microrred da una respuesta nica: </p><p> Equilibrio entre generacin y demanda internas </p><p> Coordinacin eficiente de los elementos para dar una </p><p>respuesta agregada y transparente a la red externa </p><p> El operador ve a la microrred como un nico </p><p>consumidor/generador agregado </p><p> Incremento de la penetracin de renovables. Se mejora su </p><p>gestin y su visibilidad </p><p> El concepto de microrred permite una transicin clara y </p><p>transparente del paradigma actual hacia redes inteligentes de </p><p>mayor tamao. </p><p> Funcionan como elementos integrantes en las mismas </p><p> Resultados y experiencias tiles </p></li><li><p>3. Microrredes </p><p> Tipos de fuentes en la microrred </p><p> Fuentes de conformado </p><p> Sistemas de almacenamiento+convertidor electrnico </p><p> Ajustan su punto de funcionamiento automticamente </p><p> Diferentes estructuras de control </p><p> Single Master Operation </p><p> Multi Master Operation </p><p> Fuentes de apoyo </p><p> Fuentes de generacin (con inversores PQ) </p><p> Reaccionan a las consignas del MGCC </p><p> Fuentes paralelas </p><p> Fuentes renovables no gestionables </p><p> nicamente ceden la mxima potencia disponible </p></li><li><p>3. Microrredes </p><p> Niveles de control en una microrred </p><p> Control primario: repartir de forma correcta </p><p>la potencia activa y reactiva a travs de los </p><p>distintos convertidores puestos en paralelo. </p><p>Control local del convertidor: </p><p> Lazos superiores (potencia de salida) </p><p> Lazos internos </p><p> Control secundario: restablecer los valores </p><p>de frecuencia y amplitud de la tensin en el </p><p>punto de conexin comn. </p><p> Control terciario: Optimizar intercambio </p><p>energa Red-Micrrored segn parmetros </p><p>econmicos, de control de emisiones </p></li><li><p>3. Microrredes </p></li><li><p>4. Almacenamiento de Energa </p><p>Generacin Transporte Distribucin Consumo</p><p>Arbitraje Recorte de picos,seguimiento de cargas</p><p>Capacidad</p><p>ER: firming</p><p>Black Start</p><p>ER: restricciones</p><p>ER: suavizado</p><p>Aplazamiento de inversiones</p><p>Gestin de energa: </p><p>autoconsumo, reduccin de </p><p>factura</p><p>Fiabilidad</p><p>Backup</p><p>Eficiencia del sistema</p><p>Servicios auxiliares: regulacin de frecuencia, regulacin de tensin</p><p>Seguridad del suministro</p><p>Calidad del suministro</p><p>E</p><p>P</p><p>Aplicaciones del almacenamiento </p></li><li><p>4. Almacenamiento de Energa </p><p>Integracin de renovables usando almacenamiento: </p><p> Suavizado de variaciones de potencia rpidas y frecuentes del orden de segundos. </p><p> Atenuacin de rampas de subida y bajada debidas a fenmenos como paso de nube o cambios bruscos de la velocidad </p><p>del viento. </p><p> Firming o gestin de energa para obtener una potencia de salida constante mediante la aportacin de energa durante </p><p>aquellos perodos en los que la produccin est por debajo del valor previsto. </p><p> Ajuste de la generacin y la demanda. El objetivo es regular la potencia que genera la planta renovable para equilibrar </p><p>la generacin con la demanda. Los tiempos de actuacin pueden ser largos (horas) o cortos para cubrir desequilibrios </p><p>locales con variaciones de potencia casi instantneas. </p><p> Seguimiento de predicciones. El uso de sistemas de almacenamiento permite compensar los errores cometidos en las </p><p>predicciones, aportando mayores beneficios en la venta de electricidad. </p><p> Optimizacin de la evacuacin de la energa, evitando prdidas por restricciones y sobredimensionamientos en las </p><p>lneas de evacuacin y con ello, reduciendo costes. </p></li><li><p>www.cener.com </p><p> Departamento de Integracin en Red </p><p>de Energas Renovables </p><p>David Miguel Rivas Ascaso </p><p>e-mail: drivas@cener.com </p><p>Tel.: +34 948 25 28 00 </p><p>Dra. Mnica Aguado Alonso </p><p>e-mail: maguado@cener.com </p><p>Tel.: +34 948 25 28 00 </p>mailto:drivas@cener.commailto:maguado@cener.com</li></ul>