Post on 19-Sep-2020
Microrredes Workshop
Panorama internacional y casos de éxito
Guillermo A. Jiménez Estévez
Rodrigo Palma Behnke, Marcia Montedonico, Patricio Mendoza, Nicanor Quijano, Ángela
Cadena, Angélica Pedraza, Miguel Velásquez
MicrorredesUna alternativa única para disminuirlas barreras de acceso a laelectricidad.¿Cómo desarrollamos microrredesque promuevan el uso de energíasrenovables (ER) y mejorar la calidadde vida de una comunidad?
¿Cómo desarrollamos solucionesenergéticas en las cuales lastecnologías sean apropiadas por lascomunidades?
¿Cómo desarrollamos solucionesenergéticas en sistemas socioténicos resilientes que asegurentranisciones energéticas exitosas?
Puertecitos, OperativeBaja Califonia, Mexico
Huatacondo , OperativeTarapacá, Chile
Ollagüe , OperativeAntofagasta, Chile
Trinidad island, FeasibilityRio State, Brasil
Lencóis island, OperativeMaranhao, Brasil
Puerto Alcatraz, San Juanico OperativeBaja Califonia, Mexico
Nariño, implementationColombia
Cemig µGrid, Pilot application
Belo Horizonte, Brasil
Islas Desertores OperativeChiloé, Chile
El Toqui, OperativeAysén, Chile
Holbox Island, DesignYucatan, Mexico
Guajira, OperativeGuajira, Colombia
Ayllu µgrids,ImplementationArica, Chile
Moskita, OperativeHonduras Fernando
Noronhna,OperativePernambuco, Brasil
Celsia, DevelopmentYumbo, Colombia
PSDA, implementationAntofagasta, Chile
TEC,,OperativeCosta Rica
Esmeraldas ,OperativeEsmeraldas, Ecuador
Sete Lagoas, OperativeSete Lagoas, Brasil
Co-construcción para microrredes sostenibles
Cada proyecto tecnológicocomunitario también es unproyecto social, buscando resolverlas necesidades y problemas delas comunidades beneficiarias, asicomo provocando impacto en elsistema social y la cultura local.
Transferencia tecnológica
Sistema socio -técnico
Tecnología
E. Social
Medio
Co-construcción para microrredes sostenibles
Cada proyecto tecnológicocomunitario también es un proyectosocial, buscando resolver lasnecesidades y problemas de lascomunidades beneficiarias, asi comoprovocando impacto en el sistemasocial y la cultura local.
Principios
Involucramiento de la comunidad : apropiaciónde aspectos técnicos y de capacidades degestión
Saber local: las comunidades poseen unconocimiento valioso de sus condicionessociales, culturales, económicas y territoriales
Transdisciplinariedad: se precisa de un equipotransdisciplinario que facilite la comunicaciónentre técnicos y respresentantes de lacomunidad.
Participación: trabajo conjunto con lascomunidades, tránsito a acciones y prácticascompartidasà capacidad de autogestión
Nombre Objetivos
Etapa 1: Diagnóstico socio técnico y construcción de equipo
• Definir fronteras técnicas estructurales (alcance de la co-construcción)
• Representar diversidad y liderazgo local• Compartir principios transdisciplinarios
Etapa 2: Diseño del sistema socio técnico y plan de sostenibilidad
• Entrenar a los participantes en toma de decisions informada yreconocer el saber local
• Identificar los escenarios deseados• Definir en conjunto características técnicas y organizacionales• Desarrollar un plan de sostenibilidad e indicadores de resiliencia
Etapa 3: Implementación y primera impresión
• Implementar el proyecto con participación activa de la comunidad• Registrar la primera impresión y retroalimentaciones• Contruir capacidades técnicas y organizacionales para gestión de
soluciones
Etapa 4: Operación, evaluación y diseminación
• Seguimiento y monitoreo• Evaluación del proyecto• Desarrollar estrategias para atacar debilidades• Diseminación del proyecto
Enfoque tradicional Co-construcción
Diseño
Desarrollado por el equipo técnico basado en parámetros de entrada (i.e.
cargas, fuentes energéticas, conexiones)
Desarrollado en conjunto por el equipo técnico y la comunidad
Operación y mantenimiento
Dependiente del soporte técnico exterior
Basado en un trabajo conjunto con la comunidad, instalación de capacidades técnicas en la comunidad para que los habitantes puedan operar y mantener
la solución tecnológica
Gestión de la solución tecnológica
Definido bajo criterios técnicos, externalizado o no considerado
Desarrollado en conjunto con la comunidad, basándose y dándole
relevancia a la realidad local.
Rol de los beneficiarios
Las comunidades son por lo general receptores pasivos
La comunidad tiene un rol activo y participa de las decisiones
fundamentales que definen el proyecto
Estrategias deValidación
Entrenamiento / compartir
conocimientoTecnologías
Transición energéticaGestión de energía
Márgenes de la co-construcción
Alcance del proceso participativo
Elementos flexibles o no. (i.e. presupuesto,
HSEC)
Elementos de contorno
Mapas interactivosMaquetas
Reuniones plenariasMapas interactivos
Maquetas
Etapa 2 à Etapa 3
ExperienciasHuatacondo
Diesel 120 kW, PV 23 kW, Baterías
140 kWh , Eólico 2 kW.
• Integración de nueva tecnología a la redexistente de baja tensión
• Ubicación de planta PV y turbina eólicabasado en las preferencias de lacomunidad y los requerimientos locales.
• Adaptación de la turbina eólica paraprotección del cóndor
• Entrenamiento e intercambio deconocimiento se realiza a través demaquetas y reuniones plenarias
Estrategias de adaptación/validación
ExperienciasHuatacondo
Diesel 120 kW, PV 23 kW, Baterías
140 kWh , Eólico 2 kW.
Estrategias de adaptación/validación
PVWIND
ExperienciasHuatacondo
Diesel 120 kW, PV 23 kW, Baterías
140 kWh , Eólico 2 kW.
Evolución de la solución de diseño: Social SCADA
ExperienciasHuatacondo
Diesel 120 kW, PV 23 kW, Baterías
140 kWh , Eólico 2 kW.
Evolución de la solución de diseño: turbina y el cóndor
ExperienciasHuatacondo
Diesel 120 kW, PV 23 kW, Baterías
140 kWh , Eólico 2 kW.
Evolución de la solución de diseño: V2G
ExperienciasIsla de Pascua
Hoja de ruta energética para la Isla.
7.000 habitantes, generación diesel.
Sólo Etapas 1 y 2 de la metodología
• Primeros acercamientos y presentacióndel proyecto.
• Encuesta y difusión del proyecto• Facilitación de talleres de energía• Discusión de alternativas con cartografía
energética• Presentación de resultados preliminares y
definición de alternativas
Estrategias de adaptación/validación
ExperienciasIsla de Pascua
Hoja de ruta energética para la Isla.
7.000 habitantes, generación diesel.
Sólo Etapas 1 y 2 de la metodología
Estrategias de adaptación/validación
ExperienciasIsla de Pascua
Hoja de ruta energética para la Isla.
7.000 habitantes, generación diesel.
Sólo Etapas 1 y 2 de la metodología
Evolución de la solución de diseño 2030SCENARIO:
30%centralizedrenewableenergy
5hectáreas
8hectáreas
$-
$20
$40
$60
$80
2015 2020 2025 2030
Costototales
[M$U
SD]
0
5000
10000
15000
20000
2015 2020 2025 2030
ToneladasdeCO2
024681012
2015 2020 2025 2030
Capacid
ad[MW]
Biomasa
PV
Eólico
Diésel0
5
10
15
20
25
2015 2020 2025 2030Energía[GWh] Biomasa
PV
Eólico
Diésel
Reliability
Co-im
pacts
050100150200250
2015 2020 2025 2030
Costomeedio
[$CLP/kW
h]
Totalcosts Averagecost
Landuse2030CO2 Emissions Energymatrix2030
InstalledcapacityEnergy
ExperienciasLa Guajira
Pv 6 kW, Eólico 1 kW, Batería 20,4 kWh
• Primeros acercamientos y presentacióndel proyecto.
• Actividades de diseño participativo• Discusión de alternativas con cartografía
social• Talleres de visión y prioridades
comunitarias• Presentación de resultados preliminares y
definición de alternativas
Estrategias de adaptación/validación
ExperienciasLa Guajira
Pv 6 kW, Eólico 1 kW, Batería 20,4 kWh
Estrategias de adaptación/validación
ExperienciasLa Guajira
Pv 6 kW, Eólico 1 kW, Batería 20,4 kWh
Evolución de la solución de diseño: Social SCADA
Principales hallazgos Logrado a través de múltiples experiencias
¿Cómo estas experiencias pueden apoyar al desarrollo de microrredes y energía distribuida a nivel urbano?
Diseño inicial/ Enfoque basado en:
• Presupuesto • Información primaria y secundaria
disponible• Plazos
Errores o vacios en la información crítica que impacta las soluciones propuestas
Entendimiento errado o incompleto de las preferencias y prioridades de la comunidad
Entendimiento errado o limitado de los procesos de toma de decisiones y relaciones sociales.
Herramientas de dialogo inadecuadas o erradas para las etapas de co-construccion
Altos costos de operación y mtto, menor eficiencia y confiabilidad
Ausencia de participación/involcuramiento para promover sosteniblidad
Surgimiento de conflictos que ponen en riesgo el resultado del proyecto
Decisiones erradas, dificultad en alcanzar un consenso crítico.
Adpatación / cambio de soluciones tecnológicas basado en nuevos requisitos
Adpatación de carta Gantt, alcance: nuevos plazos, definir fases del proyecto con hitos especñificos
Herramientas de csapacitación especificas: interfaces adaptadas, SOCIAL SCADA
Adaptación de la estructura del proyecto: equipos, perfiles, gobernanza
Definición y aplicación a nuevas iniciativas complementarias
Nuevas herramientas de diálogo: Objetos de contorno / Catografía participativa
Prin
cipa
les
riesg
os e
impa
ctos
Acc
cion
es d
e m
itiga
ción
/con
trol
Solución final del proyecto
Comentarios finales • La sostenibilidad de estos proyectos es amenazada si el conocimiento yperspectivas de las comunidades locales no se consdieran de manera apropiadaa través de procesos participativos.
• No considerar los procesos de adaptación e innovanción en los diseñospropuestos ubica la sostenibilidad del proyecto en riesgo.
• La replicabilidad de estas iniciativas y/o metodologías se logra a través deproductos concretos que precisan ser bien público. Las estructuras políticas,sociales y culturales ofrecen oportunidades a nivel regional.
• El fomento y visión hacia el trabajo transdisciplinario como herramienta parasegurar sosteniblidad de nuevas soluciones energéticas
Agradecimientos• Centro de Energía FCFM – Universidad de Chile
• Red CYTED MEIHAPER
• Proyecto estratégico CYTED – PLADEMI
• Departamento de Ing. Eléctrica y Electrónica Uniandes• Colegas entusiastas de las microrredes y el cierre de la brecha
• Estudiantes
Referencias Rodrigo Palma-Behnke, , Guillermo Jiménez-Estévez, Doris Sáez, MarciaMontedonico, Patricio Mendoza-Araya, Roberto Hernández, and Carlos Muñoz.Lowering electricity access barriers by means of participative processes applied tomicrogrid solutions: The Chilean case. Proceedings of the IEEE. Aprobado parapublicación. 2019.
Jimenez-Estevez, G.; Navarro-Espinosa, A.; Palma-Benhke, R.; Lanuzza, L.;Velázquez, N. Achieving Resilience at Distribution Level: Learning from IsolatedCommunity Microgrids. IEEE Power and Energy Magazine, May-June 2017.
G. Jiménez-Estévez, R. Palma-Behnke, D. Ortiz-Villalba, O. Núñez and C. Silva. Ittakes a village: Social SCADA and approaches to community engagement inisolated microgrids. Power and Energy Magazine. 2014.