Las micro redes en el ámbito de la Red Eléctrica InteligenteEléctrica Inteligente

Dr. Héctor G. Sarmiento UruchurtuDr. Raúl Velázquez Sánchez

Instituto de Investigaciones EléctricasReforma No. 113, Col. Palmira, Cuernavaca, Mor.

TEL: 3623828e-mail: hsu@iie.org.mxe-mail: rvs@iie.org.mx

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Contenido

• IntroducciónIntroducción• Integración de la generación distribuida

El t d l Mi d• El concepto de la Micro-red• Tecnologías habilitadoras• Marco regulatorio• ConclusionesConclusiones

Introducción

• La arquitectura fundamental de la red eléctrica actual, vertical en su operación (Generación-Transmisión-Distribución) y con flujosDistribución) y con flujos de energía unidireccionales, está cambiando como uncambiando como un resultado de la generación distribuida (GD), principalmente ( )proveniente de fuentes de renovables

Introducción (Cont.)

• Las tecnologías participantes, que complementan a la infraestructura tradicional de la red eléctrica para facilitar un flujo bidireccional de la energía, son las tecnologías de la información (telecomunicaciones e informática)

ConceptoLa micro red tiene como antecedente la energía• La micro-red tiene como antecedente la energía de respaldo en las instalaciones eléctricas en donde su pérdida resulta catastróficadonde su pérdida resulta catastrófica (hospitales, centros comerciales, centros de datos, etc.).)

• La diferencia principal es que este suministro de respaldo, al enmarcarse en el concepto de la “Red Inteligente”, tendrá la capacidad, mediante el uso de las tecnologías de información de

f i l d di d l doperar en forma aislada o coordinada con la red de la empresa suministradora

La micro-red

• Es una red eléctrica integrada que utiliza fuentes de energíafuentes de energía distribuidas (en su mayoría renovables), así como dispositivosasí como dispositivos de almacenamiento de energía para suministrar lasuministrar la demanda en forma local dentro de una

ió d b tregión de cobertura establecida

La micro-red

• La micro-red opera conectada al sistema eléctrico de la empresa suministradora,eléctrico de la empresa suministradora, pero tiene la capacidad de autoabastecerse y operar en formaautoabastecerse y operar en forma aislada cuando así se requiere, al menos para las cargas consideradas esenciales,para las cargas consideradas esenciales, incrementando así la confiabilidad del suministro para dichas cargassuministro para dichas cargas

Esquema integral de una micro-red

Electrónica de potencia

• Bajo el concepto de una micro-red, la función de la nueva generación de inversores deberá

t t d d l i f t tmantenerse conectada cuando la infraestructura que conforma la micro-red se desconecta de la red principal para mantenerse operando como ed p c pa pa a a te e se ope a do co oisla, logrando una desconexión en forma segura.

f• La desconexión en forma segura se logra mediante dispositivos de seccionamiento de alta velocidad (dispositivo de estado sólido)velocidad (dispositivo de estado sólido)

Tecnologías para el almacenamiento

Evolución de las capacidades de almacenamiento

Evolución

S ti l ó i i ñ• Se estima que en los próximos cinco años se podría alcanzar una capacidad del

d d l 5 GW i dorden de los 5 GW en micro-redes en Norteamérica, Europa y Asia.

é á– En Norteamérica se consideran que serán principalmente de tipo institucional (hospitales universidades centros turísticos)(hospitales, universidades, centros turísticos), mientras que en Europa y Asia serán de tipo comunitariocomunitario

Micro-redes piloto

• SmartGridCity, Estados Unidos de América

• Mannheim, Alemania• Kythnos, Grecia• Parque Bronsberg Holanda• Parque Bronsberg, Holanda

Parque Bronsbergen (Holanda)

• 108 casas con paneles solares• 108 casas con paneles solares• 2 bancos de baterías como almacenamiento de

energía para la demanda pico• Un centro de despacho y equipo de medición que

controla el intercambio de energía entre la micro-red y la red de distribuciónred y la red de distribución

Micro‐red de Gaidouromantra

Entorno:A 4 Km. de la red de media tensión11 casas habitación, con demanda limitada a 6 A a 400 V

Micro‐red de Gaidouromantra

Conclusiones

• Los elementos habilitadores para la integración y operación de las micro‐redes (Redes Inteligentes) están disponibles:– Tecnologías de información– Medidores avanzados– Dispositivos de seccionamiento– Generación distribuida– Electrónica de potencia– Esquemas de protección y control

Beneficios

• La micro-red proporciona beneficios a los usuarios en cuanto a confiabilidad y calidad del suministro, cuando la red principal no está disponible, así como beneficios a la empresa suministradora albeneficios a la empresa suministradora al poder apoyar al sistema eléctrico ante problemas de sobrecargasproblemas de sobrecargas

• Permite la electrificación de sitios remotos, en forma confiable y seguraen forma confiable y segura

L i i l b

Conclusiones

• Las principales barreras son:– Participación activa de los consumidores, mediante b fi i t ibl llbeneficios tangibles para ellos

– Consolidación de las tecnologías de almacenamiento de energíaalmacenamiento de energía

– Alto costo de las tecnologías involucradasL i l ió i ti– Legislación que promueva e incentive su despliegueNormas escasas para la interoperabilidad de los– Normas escasas para la interoperabilidad de los equipo