GRUPOS ELECTRÓGENOS E HIBRIDACIÓN CON RENOVABLES económicas • la naturaleza de la carga • la fiabilidad de la conexión a la red eléctrica principal, si es que la hay. Cada instalación es diferente en términos de carga y perfil de generación fotovoltaica, así como en cuanto a las limitaciones del sistema, ambientales y económicas. No hay un único ESS que cubra las necesidades de todas las instalaciones. Cada ESS debe considerarse como parte de un sistema más amplio. Para ello, se requiere experiencia para identificar el ESS y el sistema fotovoltaico óptimos, además de controles bien adaptados para minimizar los costes y maximizar el ahorro de combustible y la integración de la energía fotovoltaica. Saft contribuye a este proceso con una réplica muy precisa basada en Matlab de las características eléctricas y térmicas del sistema de batería Li-ion. Imita exactamente el comportamiento real del sistema de la batería, y permite anticipar la evolución de la energía de la batería, el estado de carga y el desgaste a lo largo del tiempo en una aplicación concreta con un funcionamiento de carga y descarga muy dinámico. Integrar energía fotovoltaica desde el Ártico hasta el ecuador En el extremo norte, una pequeña microrred da servicio a la comunidad de Colville Lake, con 150 habitantes, a 50 millas en el interior del círculo polar ártico, en el norte de Canadá. La carga de 150 kW de pico y 30 kW constante se alcanzaba con grupos electrógenos diésel, que se habían vuelto viejos y poco fiables. Uno de los principales retos a los que se enfrenta la comunidad es que las entregas de diésel solo se pueden realizar una vez al año a través de una carretera de hielo. Por consiguiente, el operador de la red de distribución, Northwest Territories Power Corporation (NTPC), decidió instalar una nueva planta diésel y complementarla con 50 kWp de energía fotovoltaica. Foto2 Una réplica matemática de la red eléctrica determinó que, con un ESS, la energía fotovoltaica se puede ampliar hasta 140 kWp y cuantificar el ahorro potencial de combustible para conseguir viabilidad. Saft ha instalado un contenedor de batería Intensium Max 20M de potencia media (IM 20M) con un innovador ‘Paquete de temperatura fría’, que ofrece 232 kWh de energía en combinación con un sistema de acondicionamiento de energía de 200 kW de ABB. Asimismo, en el Ártico, Saft ha proporcionado un sistema de batería en contenedores Intensium Max + 20M con el mismo paquete de temperatura fría a Kotzebue Electric Association (KEA), una cooperativa eléctrica con sede en Kotzebue, Alaska. Foto3 La localidad no está conectada a la red eléctrica ni a ningún sistema de carreteras y tradicionalmente ha dependido de grupos electrógenos diésel, que recientemente se han ampliado con varios aerogeneradores. Ahora, los 950 kWh de almacenamiento de energía permiten que el sistema actual híbrido de energía eólica-diésel desarrolle todo su potencial, ofreciendo una energía más limpia, más fiable y menos cara para la comunidad local. Los beneficios clave son que la microrred de KEA ahora puede mantener la conexión durante las variaciones en la producción eólica y posponer el uso de la energía eólica sobrante, consiguiendo un descenso considerable en el consumo de diésel. Actualmente, KEA está realizando pruebas utilizando la capacidad de formación de redes del ESS, que permite funcionar sin diésel. En el extremo opuesto, Isotron ha instalado un ESS para la mayor microrred híbrida fotovoltaica-diésel del mundo, ubicada en la localidad de Cobija, en la selva amazónica de Bolivia. Esta remota comunidad no está conectada a la red eléctrica habitual y dependía de grupos electrógenos diésel de 16 MW y de placas solares fotovoltaicas de 5 MWp para cubrir su carga de 8 MW, es decir, una integración de energía fotovoltaica del 62%. El operador de la red ENDE (Empresa Nacional de Electricidad) quería ampliar la cobertura eléctrica y reducir el consumo de diésel. Para conseguirlo, Saft ha proporcionado un ESS capaz de ofrecer 2,2 MW y con una capacidad de 1,2 MWh. Desde su puesta en marcha en diciembre de 2014, el ESS ha permitido al operador apagar dos grupos electrógenos, consiguiendo así un ahorro de dos millones de litros de combustible al año. Conseguir la viabilidad del almacenamiento de energía El almacenamiento de energía es una opción que suele contemplarse cuando los operadores desean reducir tanto sus costes operativos como su dependencia de la energía generada con diésel. Al mismo tiempo, la creciente competitividad económica de la energía fotovoltaica significa que los sistemas híbridos son cada vez más atractivos. Sin embargo, para convencer a los inversores de su viabilidad, el almacenamiento de energía debe ofrecer una alta rentabilidad en términos de un ahorro y ventajas operativas considerables. Asimismo, no pueden verse afectadas la fiabilidad ni la calidad de la electricidad. La estabilidad de la frecuencia y el voltaje es fundamental en microrredes remotas, donde las comunidades dependen en gran medida de la fiabilidad del suministro eléctrico. Utilizar un ESS como parte de un sistema híbrido fotovoltaico-diésel precisa la colaboración del desarrollador y el proveedor, así como un alto nivel de experiencia para desarrollar una disposición y un tamaño óptimos de cada elemento del sistema. También es importante comprender cuál es la mejor forma de adaptar el ESS y el equipo fotovoltaico en la planta diésel existente. Conclusiones La alimentación híbrida de microrredes remotas se está viendo impulsada por la creciente competitividad económica de las energías renovables. El almacenamiento permite optimizar la integración de las energías renovables al mismo tiempo que garantiza la excelencia operativa en términos de fiabilidad y estabilidad. El dimensionamiento y la optimización del sistema son cuestiones complejas que requieren que el operador, el desarrollador y el proveedor colaboren de forma considerable �� energética XXI · 174 · MAR18 53
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