Por: Fernando Ortuño, Cámara de Generación Distribuida
Desde hace varios años cerca del 100% de la matriz eléctrica de Costa Rica es a base de fuentes de energías renovables como la hidroeléctrica y la geotérmica. Esto ha tenido sus ventajas, pero también una dependencia muy grande en la infraestructura actual y en el clima.
Con el paso del tiempo, los consumidores finales han visto la necesidad de utilizar otras fuentes de energía que les permitan no sólo contribuir con la descarbonización del país y aumentar su seguridad energética, sino reducir significativamente el costo de la factura eléctrica mensual.
Gracias a los avances en la tecnología muchos consumidores han puesto en marcha sistemas de Generación Distribuida, como la energía solar fotovoltaica. Esto permite generar y consumir su propia energía, así como almacenarla a través de sistemas de almacenamiento de energía (baterías). Sin embargo, esto no es suficiente para que Costa Rica sea disruptivo. Es aquí donde entran al juego las redes inteligentes (RI).
Qué son las RI
Las RI son una forma de gestionar de manera eficiente y armoniosa la electricidad de una zona o incluso de un país. Integran todas sus partes a la red eléctrica nacional: generación, transmisión, distribución, almacenamiento y comercialización de energía eléctrica, de la mano con la ingeniería y tecnología de la información y comunicación que conforman el sistema eléctrico nacional (SEN). Su rol es equilibrar de manera más efectiva la oferta y demanda de energía entre los que la producen y los que la consumen.
Cuáles son las ventajas de las RI
Al integrar una RI con el SEN, habría un cambio en la demanda de energía por lo que el centro de control de energía podría estimar la nueva necesidad energética del país e incluso poner en marcha o aplazar la inversión de nuevos proyectos de infraestructura eléctrica.
Por otro lado, entre más generadores distribuidos estén integrados a la red, más aumentaría la tensión de la misma. Sin embargo, con una adecuada integración a las RI estos efectos se pueden minimizar, lo que mejoraría la tensión de la red y aumentaría la capacidad de penetración de más generadores distribuidos.
Un claro ejemplo de esto es el proyecto piloto en la región de Salzburg en Austria, donde mediante un control de tensión y la infraestructura de las RI, lograron aumentar la capacidad de generadores distribuidos en un 20%. De acuerdo con el reporte del Laboratorio Nacional de Energías Renovables de EE.UU.
Si un generador distribuido cuenta con un sistema de almacenamiento de energía que está integrado a las RI, éstas podría entregar energía a la red de distribución dándole mayor capacidad de entrega de potencia a los clientes sin necesidad de invertir en la infraestructura eléctrica. Además, se pueden lograr compensar las fluctuaciones de generación distribuida, logrando evitar variaciones súbitas de generación en escenarios de alta penetración a nivel país.
Demanda eléctrica en aumento
Es una realidad que la demanda de consumo eléctrico seguirá aumentando con el paso del tiempo y a un plazo más corto del que imaginamos. Un ejemplo de esto es la alza en la demanda con los autos eléctricos. En un mediano plazo se calcula que al menos un 20% de la flota vehicular de Costa Rica será eléctrica y si cada uno de los usuarios carga su auto por las noches (momento en que los usuarios normalmente llegan a sus hogares), se podría estimar que la demanda adicional en nuestro SEN durante la noche sería cercana a 1.000 MW.
Un grupo de investigadores de la Universidad de Manchester del Reino Unido, entre ellos el Dr. Jairo Quirós, costarricense, desarrolló un algoritmo que permite mediante las RI priorizar cuales vehículos eléctricos se cargan, asegurando la seguridad de la red eléctrica. De esta forma se logra maximizar el uso de las RI, aumentar la penetración de autos eléctricos en la red y asegurar los componentes de la red eléctrica de distribución.
Los autos eléctricos incluso podrían convertirse en fuentes de energía que entreguen potencia a la red mediante algoritmos especializados que determinen las condiciones óptimas, para darle distintos beneficios a la red sin afectar al usuario del vehículo, esta integración es conocida mundialmente como V2G (vehicle-to-grid o del vehículo a la red).
Cuál es el mayor reto
Para integrar una RI con el SEN se requieren cambios en la regulación de la relación cliente-distribuidora. Además, la implementación de esta tecnología requiere de una inversión considerable y a la vez toma años en adecuar todos los equipos de la red y los consumidores para que exista una comunicación armoniosa. Esto podría maximizar la eficiencia tanto de la red eléctrica como de nuestras fuentes renovables.
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