Mesa Redonda: "La Internet del Futuro en el Desarrollo de las Redes Energéticas Inteligentes" -...
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Smart Grids motivaciones y retos tecnológicos
XXI Jornadas
Telecom I+DSantander, 28 de septiembre
2011
Angel Díaz
Gerente
Smart GridsUnidad
de Energía
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TECNALIA
Tecnalia Research & Innovation Smart grids
Motivación (drivers):
Incremento interanual medio: 4%Incremento total acumulado: 85%(Fuente: REE)
En España, en 2005, el 10% de la demanda se cubrió
con centrales que sólo generaron durante 10 horas(Fuente: REE)
SET-PLAN: estrategia energética europea.•
Objetivos 20-20-20.•
Visión 2050 eliminar las emisiones de CO2
.•
La tecnología es el elemento clave para alcanzar los objetivos.
Legislación Española (RD1110/2007) Implantar Smart Meters.
Protección del medioambiente.
Aumento de la demanda.
Tecnalia Research & Innovation Smart grids
Energía eléctrica generada-consumida(Fuente: REE)
Saturación de las redes(rechazo social a nuevas líneas y centrales; “red envejecida”).
% contribución a la generación eléctrica
(Fuente: PANER 2010)
Generación: 255.000 GWhRenovables: 24%
Evolución prevista de la generación eléctrica bruta por fuentes energéticas
(Fuente: PANER 2010)
Crecimiento a 2020: 135% sobre 2009
Generación intermitente a gestionar.
Motivación (drivers):
Tecnalia Research & Innovation Smart grids
“Si Alexander Graham Bell
fuese transportado de alguna forma al siglo XXI, no reconocería los componentes de la telefonía moderna …, mientras que Thomas Edison, arquitecto de la primitiva red eléctrica, estaría completamente familiarizado con la red actual”
Fuente:“The Smart Grid: An Introduction”, US Department of Energy
Tecnalia Research & Innovation Smart grids
Situación actual Modelo futuro
Generación centralizada Generación distribuida, almacenamiento,
microrredes, centrales eléctricas virtuales (VPP)
Tecnología analógica, electromecánica Tecnología digital, microprocesadores
Reacción manual a situaciones de red Automatización de red
Poco sensado en la red Extenso sensado y monitorización
Comunicaciones unidireccionales de baja capacidad (cuando existen)
Comunicaciones bidireccionales de alta capacidad integradas
Control limitado del flujo de potencia Control del flujo de potencia y aumento de la
capacidad de las líneas mediante electrónica de potencia
Tarifas básicas Precios dinámicos, en tiempo real, variables en
el tiempo
Nula o limitada posibilidad de elección por el consumidor. Sistema sencillo de facturación
Múltiples productos para el consumidor. Sistema complejo de facturación y de gestión de clientes
Consumidor pasivo y poco informado “Smart customer”: smart meter, gestión de
cargas, amplia información sobre el consumo
Vehículos no enchufables Vehículo eléctrico: reserva rodante de
generación (V2G) y carga (demanda flexible)
Volumen limitado de información, poco computerizada. Procesos de negocio de la utility manuales
Volumen enorme de información. Sistemas de TI integrados como soporte a los procesos de negocio
GENERACIÓN
CONSUMO
GESTIÓN DEL NEGOCIO
TRANSPORTEY
DISTRIBUCIÓN
NUEVO ESCENARIO:GENERACIÓN/CONSUMO
Tecnalia Research & Innovation Smart grids
Generación distribuida y
almacenamiento
HogarEdificio
LAN(Local Area
Network)
WAN(Wide Area Network)
FAN/AMI(Field Area Network)
HAN(Home Area Network)
Network Gateway
AMI, MDM
Sistemas de control DR
EMS, DMS, GIS
Aplicación 1(e.g. AMI)
Aplicación 2(e.g. Demanda-Respuesta)
Aplicación 3(e.g. Generación Distribuida)
Medidor de datos
Aplicaciones para el hogar: datos y control
Generación Distribuida y almacenamiento de datos
Sistemas de control y gestión
(aplicación n)Aplicación n Datos del usuario final
...
Sistemas avanzados de control de red y gestión del negocio
Sistemas de control para el usuario final
Smart meter
DistribuciónSubestaciónTransporteGeneración
Tecnalia Research & Innovation
Fuente:
GoogleFuente: Honeywell, 2009
Smart grids
Smart customer:
Tecnalia Research & Innovation
Futuro escenario en el ámbito de las Smart Grids:
Despliegue masivo de recursos energéticos distribuidos •
Generación distribuida, almacenamiento, microrredes.
•
Energías renovables. •
Coche eléctrico.
Participación activa del usuario.
Cambio del modelo de negocio.•
Evolución hacia un mercado competitivo y volátil.
•
Ofertas y tarificación acorde a las particularidades de los clientes.
Necesidad:
Optimización del equilibrio entre la generación y el consumo en un
sistema eléctrico complejo
Smart grids