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La capacidad de enviar mensajes sobre los cambios del precio de la electricidad permite maximizar las energías verdes y estimular los sistemas de generación distribuida

Un nuevo experimento demuestra que es posible enviar datos a través de la red energética de un país. Este hallazgo podría dar lugar a la creación de plantas energéticas virtuales que saquen mayor provecho de las energías renovables.

Las plantas energéticas virtuales son sistemas habilitados por software que combinan la electricidad de numerosas fuentes renovables para que la energía pueda ser vendida a un coste variable a través de un órgano central.

 

Hasta ahora, esta estrategia sólo se ha materializado en ensayos a pequeña escala. De forma notable, la empresa energética alemana RWE ha demostrado que es posible combinar suministros de turbinas eólicas e instalaciones solares domésticas para proporcionar un flujo regular de electricidad. Y más recientemente, un proyecto en Nueva York (EEUU) ha combinado los paneles solares de 300 domicilios para crear una planta energética virtual de 1,8 MW.

Pero para que una planta energética virtual funcione a nivel nacional será necesario que todos sus componentes se comuniquen entre sí (las fuentes renovables distribuidas, un sistema centralizado de software y los dispositivos que consumen la energía). Así que un nuevo experimento en Reino Unido proporciona esperanzas para la llegada de estas redes virtuales.

El ensayo, según The Guardian, es el primero en lograr que todos los datos se transmitan por una red energética a escala nacional. El experimento ha sido realizado en la red nacional de Reino Unido con el uso de sistemas desarrollados por una empresa llamada Reactive Technologies. El enfoque modula la señal de corriente alterna de 50 hercios para enviar mensajes por la infraestructura. Durante los experimentos, se emplearon enormes resistores para generar mensajes dentro de la señal, que fueron registrados con precisión por detectores repartidos por la red.

La técnica podría resultar muy útil. Una central energética virtual podría anunciar a la red si los precios bajan o suben, lo que motivaría que los dispositivos consuman más o menos energía. La bomba de una instalación industrial, por ejemplo, podría trabajar a mayor ritmo cuando el precio quede por debajo de un nivel determinado, o un termostato podría ajustar suavemente su punto de ajuste cuando los precios suban demasiado. De esa manera, la demanda podría ser controlada con alertas a los dispositivos sobre los cambiantes condiciones de mercado.

Un consumo energético en aumento y una dependencia energética también creciente de hogares, empresas y servicios imponen la necesidad de contar con un sistema de distribución fiable y robusto. En este sentido, Schneider Electric participa en el proyecto GreenLys, la primera red inteligente a escala real en Francia. La compañía ha desarrollado juntamente con los principales actores del panorama energético francés dos plataformas experimentales a escala real en las ciudades de Lyon y Grenoble, involucrando en el proyecto a 1.000 hogares y 40 edificios. El objetivo es estandarizar y exhibir una red inteligente completamente funcional hacia el 2015, preparando el escenario para un despliegue generalizado.

El proyecto está testeando soluciones innovadoras desde la generación de la energía hasta su consumo. A nivel de la red, esto incluye nuevas herramientas de análisis, equipamiento de automatización de subestaciones de nueva generación y comunicación con sensores inteligentes instalados en las áreas de consumo. Más allá, la red incorporará también generación de energía basada en renovables o en gas natural, así como la capacidad de utilizar energía almacenada en vehículos eléctricos.

Destaca especialmente la contribución de Schneider Electric en dotar a la red inteligente de la capacidad de reconfigurarse automáticamente en caso de corte de servicio. Es lo que se conoce como self-healing: la habilidad del sistema para detectar que no está operando correctamente y, sin necesitar intervención humana, hacer los ajustes necesarios para volver a la normalidad. En este sentido, el proyecto GreenLys es seguro y robusto, minimizando los cortes y la duración de los mismos. En menos de 20 segundos, es capaz de localizar la incidencia, aislarla y reconectar a los consumidores.

Artículo publicado en: FuturENERGY Abril 2015

El edificio ENERTIC de San Sebastián acogió el 17 de diciembre la presentación de “i-Sare Microgrid Gipuzkoa”, la primera micro red inteligente de Gipuzkoa y una infraestructura experimental que resultará clave para el desarrollo de soluciones avanzadas en torno a las redes eléctricas en el ámbito internacional, y el reforzamiento de las empresas de este sector. Las micro redes inteligentes son sistemas eléctricos que combinan equipos gestionados de forma coordinada, para poder ajustar al máximo la energía generada a la que se demanda en cada momento, buscando siempre la mayor eficiencia (el coste energético mínimo).

Impulsada por la Diputación Foral de Gipuzkoa y ubicada en el Edificio ENERTIC del Polígono 27 en San Sebastián, i-Sare Microgrid Gipuzkoa es una micro red experimental de 400 kW de potencia y servirá como banco de ensayos para desarrollar y experimentar la eficacia y viabilidad de diferentes tecnologías de generación y almacenamiento eléctrico. En este sentido, su puesta en marcha servirá a las empresas vascas del sector como plataforma de desarrollo de nuevos productos, equipos y servicios a corto, medio y largo plazo, para su posterior comercialización; contribuyendo así a su posicionamiento internacional, mejorar sus capacidades, crear empleo y abrir nuevas líneas de negocio.

Al gestionar la energía de manera eficiente, optimizando los recursos y distribuyendo la energía de forma automatizada e inteligente, i-Sare contribuye al ahorro de energía, reduciendo costes, optimizando las infraestructuras e incrementando la fiabilidad del sistema. Del mismo modo, con su utilización se pretende fomentar el uso de diferentes tecnologías de origen renovable, disminuyendo las emisiones de gases de efecto invernadero y reduciendo el impacto ambiental en el funcionamiento de las redes eléctricas del futuro, las redes inteligentes.

El proyecto i-Sare está liderado por la Diputación Foral de Gipuzkoa, en colaboración con el Cluster de Electrónica, Informática y Telecomunicaciones del País Vasco (GAIA-Cluster TEIC), IK4 Research Alliance, Jema Energy, Cegasa Internacional, Electro TAZ, Ingesea, Oasa Transformadores, IK4-Cidetec e IK4-Tekniker, y cuenta con Ceit-IK4, Fomento de San Sebastián e Iberdrola, como socios colaboradores. Para su puesta en marcha se han invertido 7 M€ cofinanciados por la Diputación Foral de Gipuzkoa, el Programa Operativo FEDER del País Vasco (2007-2013) y las empresas y centros tecnológicos que participan en el proyecto.

La micro red, alineada con el Plan Foral Gipuzkoa Energía 2012-2015, contribuye a la tarea de acelerar la transición hacia un sistema energético más sostenible, que permita a Gipuzkoa cumplir con los objetivos marcados por la Unión Europea en materia de ahorro y eficiencia energética, así como en el fomento del uso de energías renovables.

En la presentación y visita de i-Sare Microgrid Gipuzkoa que ha tenido lugar esta mañana, han participado el Diputado General de Gipuzkoa, Martin Garitano; el Diputado del Departamento de Medio Ambiente y Ordenación del Territorio, Iñaki Errazkin; Josu Ruiz, Concejal de Desarrollo Económico de San Sebastián; José Miguel Erdozain, Director General de IK4-Research Alliance; y Tomás Iriondo, Director General de GAIA-Cluster TEIC.

Principales elementos de i-Sare

i-Sare es un pequeño ecosistema inteligente de sistemas de generación, almacenamiento y distribución eléctrica controlados localmente. Gestiona eficientemente la energía, para poder ajustar al máximo la generación a la demanda en cada momento, buscando siempre la mayor eficiencia (el coste energético mínimo, favoreciendo la integración de las fuentes de generación de origen renovable. Así, mientras que con el sistema actual es necesario generar un cierto exceso de energía para asegurar la atención a la demanda en cada momento, i-Sare es capaz de ajustar exactamente la energía generada a la demandada, lo que supone un ahorro no sólo en la propia energía sino también en la infraestructura necesaria para su generación y distribución.

En cuanto a su dotación, i-Sare contiene los siguientes elementos principales:

  • Energía renovable: generación fotovoltaica (paneles monocristalinos), generación eólica (de eje vertical y de eje horizontal), y pila de combustible de hidrógeno.
  • Generación tradicional: grupo diésel.
  • Cogeneración: turbina de gas.
  • Sistemas de almacenamiento: baterías de plomo, baterías de ion-litio, ultracapacidades y volante de inercia.
  • Coche eléctrico: un punto de recarga rápida y otro de recarga lenta.
  • Elementos de control: software de gestión inteligente, control de red distribuido.

Siemens e Iberdrola han firmado un Memorándum de Entendimiento (MoU) con el objetivo de formar una alianza estratégica para desarrollar infraestructuras de redes inteligentes, sobre todo en el ámbito energético, en Qatar y Oriente Medio en su conjunto.
“A través de esta importante alianza, combinaremos nuestra experiencia como líder tecnológico en la industria energética con la experiencia de una de las empresas eléctricas más importantes del mundo – ha afirmado Jan Mrosik, CEO de la división Smart Grid de Siemens-. Esto nos da la oportunidad de comprender, mejor si cabe, las necesidades de nuestros clientes”.
Para Agustín Delgado, director de Innovación, Medio Ambiente y Calidad de Iberdrola: “Esta alianza es una extraordinaria oportunidad para introducir en la región proyectos tecno-lógicos de éxito, al mismo tiempo que aportamos valor añadido a los clientes a través de la experiencia probada de dos líderes en sus respectivos sectores, como Siemens e Iberdrola”.
Entre las áreas en las que las dos empresas esperan colaborar figura el fomento de energía procedente de fuentes renovables, como el viento y el sol, en las redes inteligentes.
Además, ambas compañías tienen la intención de desarrollar sistemas que equilibren la oferta y la demanda de energía (gestión de respuesta de la demanda). Dicho equilibrio no sólo garantiza la estabilidad de la red sino que ayuda a las empresas eléctricas a reducir las necesidades de generación durante los picos de demanda.
Siemens e Iberdrola también planean cooperar en la monitorización y control de las redes de distribución. En este sentido, las nuevas tecnologías permiten una integración mejorada de la gestión de incidencias. Esto permite a las eléctricas gestionar sus redes de manera más eficiente y fiable.

En la Isla de Pellworm, situada en el Mar del Norte, se acaban de poner en marcha las innovadoras tecnologías que marcan el modelo del futuro energético en Alemania. Torsten Albig, Premier de Schleswig-Holstein; Leonhard Birnbaum, miembro del Management Board de E.ON; y Matthias Boxberger, miembro del Management Board de Schleswig-Holstein Netz AG han inaugurado el primer sistema energético inteligente al norte del país. El proyecto es una plataforma para la prueba y la mejora del sistema local de almacenamiento de energía renovable y la gestión de las redes inteligentes.
E.ON y Schleswig-Holstein Netz AG han trabajado juntos para instalar un sistema es-pecial de almacenamiento energético y para establecer los procesos de comunicación entre los contadores de los clientes y las plantas solares y eólicas de la isla, de forma que se aproveche al máximo la energía producida localmente. Si los días ven-tosos o soleados se genera energía extra, ésta se almacena en baterías de gran capacidad y en pequeños dispositivos en los hogares de los clientes. De esta forma, en días nublados o de poco viento las baterías pueden abastecer de energía a los habitantes de la isla.
El objetivo del proyecto “SmartRegion Pellworm” es aportar soluciones y superar retos en la transformación del sistema energético. Básicamente, lo que se pretende es equilibrar la generación intermitente que suponen las energías renovables y usar es-ta electricidad a nivel local. La tecnología que ya se ha puesto en marcha en Pe-llworm podría, en un futuro y a gran escala, ayudar a reducir la necesidad actual de transporte de grandes cantidades de energía a distintos puntos de Alemania y Euro-pa y, por lo tanto, minimizar la ampliación de las redes de distribución.
Este proyecto, que ha supuesto una inversión cercana a los 10 M€, ha sido desarrollado por un amplio equipo formado por socios expertos en el sector industrial y científico. “SmartRegion Pellworm”, que ha recibido ayudas de diversos organismos federales dentro de la Iniciativa Federal de Almacenamiento Energético, acaba de entrar en una fase operativa que será decisiva.

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