Energetica 223. Enero febrero 2023

situándonos en un plazo de aproximada- mente 10 años. Esta es una de las situaciones más comunes y recurrentes en la que se en- cuentran las principales ciudades europeas y sus alrededores: la demanda de electrici- dad crece, pero las redes locales no pueden responder a tal aumento en un corto plazo de tiempo. La solución que se aportó para resolver esta limitación fue la combinación de dos micro redes trabajando con la red (on-grid), capaces de generar la electricidad necesaria a un coste asequible y en un plazo de tiempo aceptable. El edificio principal se dividió en dos zonas, este y oeste, en la que cada una de ellas tenía su propia microrred on-grid independiente. Como filosofía de operación de las micro- rredes se optó por la utilización de moto- generadores de gas natural de 800 kWe que producen la carga base requerida mientras que los sistemas fotovoltaicos serán los en- cargados de generar la potencia adicional durante las horas de sol, reduciendo signifi- cativamente el coste de la electricidad y con la ventaja añadida de poder exportar a la red el excedente producido. Además, el sistema de almacenamiento de energía juega un papel de vital importancia durante las tran- siciones, ya estén estas planificadas o no. Finalmente, el grupo de emergencia diésel funciona únicamente a modo de respaldo. El sistema en su totalidad está controlado por una estrategia de dos capas permitiendo una gestión óptima de la potencia y de la energía entre las distintas fuentes energéticas. El controlador MMC optimiza la monitoriza- ción y el control de la microrred simplifican- do las interacciones del operador gracias a distintas visualizaciones del sistema e inter- faces de usuario permitiendo el control, tanto manual como automático, de las fuentes de energía. En líneas generales, el MMC, el ce- rebro de la planta, controla la aportación de energía procedente de las distintas fuentes para maximizar la penetración de energías renovables y del sistema tradicional, a la vez que optimiza el rendimiento general según las rutinas pre-programadas que pueden ajustarse dependiendo de los criterios del usuario según distintos parámetros como son la minimización de los costes de combustible, la optimización de la operación de los moto- res, la recarga de las baterías sólo con la elec- tricidad procedente del sistema fotovoltaico o la maximización de la fiabilidad del sistema. Además, el controlador de la microrred pro- porciona una reserva mínima para responder a los picos de carga momentáneos. En resu- men, el controlador de la microrred MMC va enviando a la red la electricidad de las distin- tas fuentes para mantener el sistema estable y beneficiarse de costes eléctricos más bajos. Por otro lado, la fuente de electricidad más barata, en este caso el sistema fotovoltaico, se prioriza siempre que sea posible y el sistema de almacenamiento de electricidad siempre entra en juego cuando el cielo cambia y apa- recen las nubes. En cuanto al almacenamiento de energía, se ha proyectado la utilización de dos bate- rías de litio de una capacidad de 675 kWh cada una. Este tipo de baterías presenta una serie de condiciones y factores que hay que tener muy presentes a la hora de planificar los proyectos. Uno de estos factores a tener en cuenta en los sistemas de almacenamien- to de energía es la autodescarga: las baterías de litio no deberían estar sin funcionamiento durante mucho tiempo, ya que las celdas se descargan entre un 2 y un 5% al mes. Ade- más, los sistemas de control deben estar diseñados de tal manera que nunca se so- brepasen los límites de tensión, ya que las baterías quedarían irreversiblemente daña- das. En lo que respecta a su modo de funcio- namiento, las baterías se utilizan en los siste- mas de conversión de energía (PCS). El PCS es el corazón del módulo de energía ya que proporciona la carga y descarga inteligente de las baterías. En este caso, el sistema PCS es un convertidor bidireccional (de AC a DC para carga y de DC a AC para descarga). Finalmente, para que todas las piezas de este complejo puzle eléctrico encajen se ne- cesita una recopilación y análisis de datos constante. La digitalización aumenta nuestra capacidad para optimizar el uso eficiente de la energía de formas que no podrían haberse hecho en el pasado ayudándonos a mejorar la seguridad, minimizar los tiempos de in- actividad no planificados, maximizar la pro- ductividad y aumentar el peso de las fuentes de energía renovables en nuestro sistema eléctrico para seguir avanzando hacia la des- carbonización y la sostenibilidad de nuestros recursos naturales ◉ DATOS TÉCNICOS DE LOS MOTOGENERADORES PARA FUNCIONAMIENTO CON GAS NATURAL Revoluciones rpm 1.500 Voltaje V 400 Frecuencia Hz 50 Potencia eléctrica kWe 800 Potencia térmica kW 820 Calor disipado en circuito de camisas: kW 420 Calor de gases de escape hasta 120 ºC kW 400 Rendimiento eléctrico % 43,5 Rendimiento térmico % 44,6 Rendimiento total % 88,1 Fig. 3: Justificación económica de las microrredes con hibridación. Fig. 2: Componentes de una hibridación. redes eléctricas 119 ENERGÉTICA XXI · 223 · ENE/FEB 23