a
a
HomeVisions tecnològiques d’en Ramon GallartGestió de les xarxes intel·ligents amb fonts renovables.

Gestió de les xarxes intel·ligents amb fonts renovables.

D’acord al creixement de la generació distribuïda i la mobilitat elèctrica, les xarxes elèctriques de distribució necessitaran d’una capacitat que els hi permeti fàcilment connectar  i gestionar tots els tipus i mides de fonts de generació renovable d’energia elèctrica, els sistemes d’emmagatzematge i la mobilitat elèctrica de manera què, es converteixi en un model plug-and-play per tots els actors.  Llavors,  els recursos energètics distribuïts (DER), són part dels actius claus de les xarxes de distribució elèctrica.

La modernització de les xarxes elèctriques, proporciona oportunitats i reptes, pels generadors, transportistes, distribuïdors, comercialitzadors i els agregadors. Per tant, una xarxa elèctrica moderna o millor dit, una xarxa intel·ligent, ha d’estar orientada a la descarbonització de la producció d’energia, la desregulació del mercat elèctric i gaudir d’un funcionament  fiable amb  seguretat de les infraestructures elèctriques que clarament estan  en evolució i es van convertint en més complexes de manera que, necessiten de més dinamisme que farà sorgir noves mètriques per conèixer el rendiment i així,  ajudar a avaluar l’eficàcia i l’eficiència del funcionament de la xarxa de distribució i transport. Clarament una d’aquestes mètriques, inclourà els nivells de penetració de les DER, les pèrdues, les emissions lliurades per quilowatt hora (kWh), el cost de la qualitat de servei i la qualitat d’ona.

Perquè un aprofitament tingui èxit pel què es refereix a les capacitats dels sistemes de les DER i de l’emmagatzematge,  cal fer front a la modernització de totes les infraestructures de la xarxa elèctrica que han estat construïdes fins avui. 

Sempre que no es superi  la seva capacitat, les DER ofereixen diferents avantatges, entre elles en destaquen:

1.- Els increments de la capacitat amb la mateixa infraestructura elèctrica, 

2.- Disminució de la saturació de les xarxes elèctriques,

3.- Clara reducció de les pèrdues d’energia,

4.- Suport als valors de la tensió.

Tanmateix, atès que el sistema tradicional d’energia elèctrica  no es va dissenyar per als fluxos d’energia que haguessin de suportar consums i excedents de generació distribuïda, la proliferació de les DER, suposa un repte per la gestió de les infraestructures elèctriques de forma fiable i segura. Alguns dels reptes que cal resoldre, és la possible necessitat d’un  excessiu nombre de dispositius reguladors de tensió, el flux invers de la potència en condicions mínimes de càrrega i el repte que representa el control d’una xarxa tradicional amb les fonts renovables connectades en ella.

A part d’aquests reptes tècnics dels distribuïdors,  possiblement els comercialitzadors  també tindran de fer  front a la reducció de les vendes de kWh. Per tant, aprofitar les fonts de generació distribuïda com una solució emergent de les xarxes intel·ligents, ja passa per modificar les actuals polítiques reguladores per així fomentar l’aparició de la flexibilitat mitjançant la figura de l’agregador. 

També cal estar atents a les reglamentacions perquè assegurin el manteniment de la qualitat de l’energia dins dels límits establerts i també,  l’equitat en l’assignació de costos com a resultat de la connexió a la xarxa de distribució que faciliti la recuperació dels costos de la inversió realitzada. 

La creixent implantació de les plantes de generació solars fotovoltaiques i eòliques, a la xarxa de distribució, requereix d’un treball conjunt entre la recerca i innovació amb els casos pràctics que acumulen l’experiència dels propis distribuïdors, quan van haver de  connectar les primeres DER a la xarxa elèctrica. Això ajuda al desenvolupament i obtenció dels codis de xarxa amb els respectius estàndards per obtenir les “millors pràctiques” i la gestió eficaç de la proliferació de les  DER en aquestes xarxes elèctriques actives i dinàmiques.  Per tant, cal seguir treballant per actualitzar les especificacions i normatives actuals per assegurar que els atributs de valor proporcionats per les DER es maximitzin i així s’aconsegueixi  una completa caracterització del seu funcionament respecte a la infraestructura existent sense desatendre, els reptes operatius imposats a la xarxa.

A més,  una xarxa intel·ligent ha de poder donar resposta als diferents tipus i mides de sistemes de fonts renovables, mobilitat elèctrica i sistemes d’emmagatzematge amb una interfície fàcil que sigui concebuda com a “plug-and-play” amb intercanviabilitat i compatibilitat d’interoperabilitat de qualsevol tipus de dispositiu.

No obstant això, la xarxa elèctrica heretada, encara és un sistema monolític amb dispositius propietaris que fan de la interoperabilitat un important problema. Per tant, com he exposat anteriorment, hi ha una necessitat crítica per millorar els estàndards i codis d’integració de les DER que permeti a les diferents tecnologies de generació d’energia integrar-se perfectament a les xarxes de distribució i sense perdre confort el que significa, que han de ser fiables, no han de penalitzar en el rendiment de la xarxa i han de mantenir la seguretat  sense incrementar vulnerabilitats que deriven de la quantitat d’actius que necessitaran intercanviar dades.

Un altre aspecte clau, passa pels sistemes de gestió que han de fer possible un control, una organització i una gestió de l’explotació del nous elements DER i també, la mobilitat elèctrica que es fonamenta una xarxa intel·ligent d’acord a les necessitats que demanda la societat. Aquests sistemes de gestió han de permetre als sistemes de distribució rebre els seus estats i valors gairebé en temps real, les prediccions horàries o quart-horàries dels valors de producció i l’optimització de les DER agregades a la xarxa. També ha de tenir la capacitat de millorar la fiabilitat de l’explotació de la infraestructura elèctrica que faci possible un  control predictiu,  una explotació i gestió del cicle de vida complet de les DER.

Per tant, és necessari desenvolupar o determinar estàndards internacionals per a les interfícies de comunicació d’aquests sistemes de gestió i amb els actius que tinguin d’intercanviar dades. És evident que els sistemes de gestió de les DER, esdevenen  com un altre component crític de la xarxa  per aconseguir  la fiabilitat operativa i la qualitat de l’energia.

Llavors, un desplegament amb garanties  dependrà de que les tecnologies de les xarxes de telecomunicacions siguin fiables, es basin sota estàndards i puguin ser àmpliament distribuïdes, controlades i coordinades entre elles. 

Com a exemple, per poder atendre aspectes crítics  de control de les DER que permetin crear illes elèctriques, es a dir treballar de forma desacoblada de la xarxa de distribució, cal d’una tecnologia de comunicació amb una latència excepcionalment petita, altes taxes de dades i de disponibilitat per tant, la fibra òptica i el 5G tindran molt a dir.

Un ferm  i ben gestionat desplegament de les DER, és un element clau en les xarxes intel·ligents que presenta grans avantatges i impacta amb totes les parts involucrades que van des de les administracions, generadors, comercialitzadors, agregadors, distribuïdors. 

Per tant i per acabar, esmentar que a mesura que les sol·licituds d’interconnexió de les noves fonts de generació distribuïda i també de mobilitat elèctrica, seran necessàries eines i mètodes millorats de modelatge per donar suport a una precisa caracterització de l’explotació amb les alternatives de mitigació efectives per gestionar els impactes adversos sobre l’operació. A més, és fonamental realitzar una revisió exhaustiva dels estàndards necessaris que permetin una interconnexió de les DER amb els respectius procediments i codis de xarxa aplicant les millors pràctiques i seguretat per a l’adopció amb garanties de la necessària d’expansió de les DER com a  tecnologies modernes de les xarxes intel·ligents.

Written by

Enginyer de sistemes de telecomunicacions, amb experiència professional de més de 30 anys treballant en el sector energètic com enginyer de control i telecomunicacions orientades en l’automatització de subestacions i de minicentrals hidroelèctriques, desplegament de la tecnologia de telegestió basada en comptadors intel·ligents amb tecnologia PRIME essent l’autor del disseny i el seu desenvolupament de les infraestructures tecnològiques per les xarxes intel·ligents. Actualment liderant un departament d’innovació en un DSO Català.

No comments

leave a comment

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir els comentaris brossa. Apreneu com es processen les dades dels comentaris.