Microrredes híbridas en las ciudades

«En un mundo globalizado en donde dar el gran paso a implementar únicamente las energías renovables sucede una alternativa un poco más factible para el futuro cercano.»

Por: Arianne Marie Vargas Ayala1
1Universidad Científica del Sur

 

Marzo 5, 2021

Las ciudades están a la vanguardia de las posturas acerca del cambio climático. En los últimos años, se ha visto que los residentes de las ciudades encuentran la manera de implementar energías limpias o renovables con el fin de reducir su huella de carbono. Sin embargo, la fuente principal de energía en la ciudad continúa siendo proporcionada por las centrales hidroeléctricas, que sin bien es cierto, se aprovechan el caudal de los ríos, la construcción de centrales puede producir el incremento de emisiones CO2 y la destrucción de bosques para dar lugar a embalses. En este sentido, las microrredes energéticas pueden convertirse en el mecanismo mediante el cual las ciudades logren reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y sobre todo desarrollar una ciudad inteligente o Smart-city.

¿QUÉ ES LA GENERACIÓN DISTRIBUIDA?

La generación distribuida se basa en la cooperación entre esta microgeneración y la generación de las centrales convencionales, en otras palabras, consiste en la generación de energía eléctrica mediante muchas pequeñas fuentes de generación que se instalan cerca de los puntos de consumo [1]. De tal manera que ante una eventualidad, el fallo de una de las fuentes no suponga un problema eléctrico y se tenga un servicio continuo por 24 horas [2]. Además, permite reducir las potencias a 3kW aunque generalmente no superan los 10 kW de potencia instalada, esta reducción se debe también al implementar energías renovables que suelen ubicarse cerca de los puntos de consumo.

COMPONENTES DE LA MICRORRED

Las microrredes son relativamente pequeñas conformadas por fuentes de almacenamiento como baterías, así como también fuentes de generación tanto de energías convencionales como de energías renovables las cuales detallaremos a continuación [3]. Por un lado, se tiene a los generadores de energía convencionales y por ejemplo motores de combustión interna, turbinas de gas, pilas de combustibles. Por otro lado, se tiene a las energías renovables, como células fotovoltaicas y generador eólico. En conclusión, estos componentes permiten que a diferencia de una microrred con una red convencional, puedan trabajar de forma aislada.  

CONEXIÓN AL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN

En condiciones normales de funcionamiento, una microrred está conectada a la red de distribución eléctrica. En esta situación no es necesario que toda la energía demandada por las cargas sea producida por los generadores de la microrred, ya que el desfase entre generación y consumo será cubierto por la energía que fluye a través del punto de conexión. Cuando la microrred trabaja conectada a la red de distribución, el sistema de control tiene como objetivo la disminución de coste de la energía para los consumidores que están asociados a ella, es decir, usa la generación local cuando es económicamente rentable, disminuyendo la cantidad de energía que toma de la red.

La microrred podrá ser vista como un pequeño generador o como una carga en función de si la generación es mayor o menor que la energía demandada por las cargas.

Una microrred está habitualmente (modo normal de operación) conectada a la red de distribución. Sin embargo, ante un fallo en esta red, es posible pasar al modo de emergencia en que la microrred se desconecta, pasando a trabajar de forma autónoma. Una vez detectado un problema en la red de distribución, se tratará siempre de que la desconexión se realice de la forma más transparente posible para las cargas conectadas. Si no es posible aislar la microrred con éxito y el suministro queda afectado, se pone en marcha un procedimiento automático con el objetivo de restaurar el servicio de forma independiente de la red de distribución.

¿DE QUÉ MANERA AYUDARÍA A MI CIUDAD?

Las microrredes principalmente pueden reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de dos maneras. La primera, consiste en que el sistema de gestión de energía local puede equilibrar la generación de intermitentes fuentes de energía renovables como solar con generación y almacenamiento distribuidos y controlables, por ejemplo, turbinas de combustión alimentadas con gas natural, almacenamiento térmico o fuentes de generación como pilas de combustible. En segundo lugar, permite reducir las pérdidas, es decir, cuando la energía tiene que viajar largas distancias, por ejemplo, desde una central eléctrica centralizada, se producen pérdidas en la línea, lo que requiere una generación adicional para garantizar que se satisfaga la demanda lejana. Desde una microrred la electricidad se genera junto al lugar donde se utilizará, por lo que las pérdidas en la línea se minimizan y se requiere menos energía para alcanzar un nivel equivalente de demanda [4].  Además, cuando la electricidad se genera a partir de ciertas fuentes de energía centralizadas, por ejemplo, combustibles fósiles y energía nuclear, se crea una gran cantidad de energía térmica y, por lo general, se libera, sin usar, a la atmósfera.

Tanto las ciudades inteligentes como las microrredes utilizan datos y comunicaciones en tiempo real para gestionar de forma eficiente los activos y los recursos energéticos.

REFERENCIAS

[1] ENDESA. Generación distribuida, 2021. Disponible en: https://www.fundacionendesa.org/es/recursos/a201908-generacion-distribuida. [Consultado 19 Feb 2021].

[2] A. Sánchez. Operación y control de Microrredes, 2007.

[3] R. Lasseter y P. Piagi. Extended Microrred Using (DER) Distributed Energy Resources. Power Engineering Society General Meeting, IEEE2428 June 2007.

[4] Vine D. Morsch A. Microgrids:What every city should know.Center and Energy Solutions

Artículos relacionados

Respuestas

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *