Para alcanzar los objetivos europeos 20-20-20, la proporción de energías renovables necesita ser de un 20% de la demanda de energía eléctrica en 2020. Esta meta ambiciosa solo se puede alcanzar si el número de Fuentes de Energías Renovables Distribuidas (DRES, de sus siglas en inglés) en la distribución de la red eléctrica de baja tensión aumenta significativamente y se instalan parques eólicos o fotovoltaicos a nivel de media tensión. Precisamente este aumento significativo de las DRES está colocando una carga enorme en la operación segura de la red eléctrica, impactando así en la transmisión (TSO) como en los operadores del sistema de distribución (DSO).
El fuerte incremento de las DRES intermitentes en redes de baja y media tensión ha conducido a un flujo de energía bidireccional que aumenta la necesidad urgente de nuevas estrategias operacionales y de control para mantener la capacidad del sistema que garantice a los consumidores un suministro de electricidad fiable a un nivel de calidad de energía aceptable.
Consecuentemente, los operadores de sistemas distribuidos hacen frente al reto de conectar e integrar un conjunto cada vez más creciente de fuentes de energías renovables, garantizando todavía el alto nivel de calidad energética a sus consumidores. Los operadores de red todavía se enfrentan a problemas para despachar la red de distribución con DRES actualmente instaladas.
INCREASE, aumento de renovables
La electricidad fluye a las viviendas por la red de baja tensión. Actualmente, no solo consumimos energía sino que también la producimos. Este doble flujo puede ocasionar una carga enorme en la red. Cuando en un día soleado, se produce más energía de la que se necesita, este exceso de producción se vierte a la red. Sin embargo, el aumento de tensión es perjudicial para el suministro de los electrodomésticos, un cierre del suministro también es nocivo para el medioambiente y, por tanto, para la economía.
Por ello, el proyecto INCREASE investiga tres niveles de soluciones para regular el flujo de energía: desarrollo de un inversor que actúa independientemente regulando la energía basada en la que debe haber; un multiagente de control que permite a los inversores comunicarse y actuar basados en estas comunicaciones; finalmente, desarrolla información de mercado, pronóstico y otras herramientas para el control multiagente, diciéndole qué debe hacer. El resultado será sustituir la infraestructura actual y se optimizará, aumentando la garantía de la seguridad del suministro, con una mejor calidad y al mejor precio.
Cinco socios científicos y ocho industriales han puesto en marcha este proyecto europeo de investigación de las Smart Grids INCREASE (Increasing the penetration of renewable energy sources, es decir, Incremento de la penetración de las fuentes de energías renovables en la distribución de la red desarrollando estrategias de control y usando servicios auxiliares), que aspira a solucionar estos problemas con inversores innovadores de tres fases conectados a la red y nuevas estrategias operacionales y de control. Todo ello con el fin de mantener la capacidad del sistema para proveer a los consumidores con un suministro fiable de electricidad a un nivel de calidad energética aceptable.
Con un presupuesto de 4,3 millones de euros y un periodo de duración que abarca desde septiembre de 2013 a diciembre de 2016, este proyecto pertenece al Séptimo Programa Marco de investigación europea. Cuenta con la participación de centros tecnológicos, de investigación, universidades y compañías eléctricas de Austria, Bélgica, Grecia, Holanda y Eslovenia. El proyecto INCREASE será presentado en la European Utility Week, que se celebra en Barcelona de 15 al 17 de noviembre.
Desarrollo de estrategias de control para ofrecer servicios auxiliares
El objetivo del proyecto INCREASE no es otro que el de desarrollar las estrategias de control, probarlas y evaluar las opciones para ofrecer servicios auxiliares. Quiere centrarse en cómo gestionar las fuentes de energías renovables en redes de baja y media tensión, proporcionar estos servicios auxiliares en el control particular de la tensión y la provisión de reserva. También se tendrá en cuenta el diseño de mercado y el marco regulatorio. Finalmente, se evaluarán los costes y beneficios para diferentes actores. Se encargará de investigará el marco regulatorio, la estructura de código de red y mecanismos de mercado auxiliares, y propondrá ajustes para facilitar el abastecimiento exitoso de servicios auxiliares necesarios para la operación de la red eléctrica, incluidos los productos flexibles de mercado.
El equipo, coordinado por la Universidad de Gante (Bélgica), desarrollará dichas estrategias de control, basadas en innovaciones TIC, aprovechándose de las metodologías de previsión innovadoras (con una resolución más fina, tanto a escalas temporales como geográficas, a nivel de DSO). Estas estrategias de control (distribuidas), combinando un control rápido local con uno más lento usando comunicaciones, se evaluarán no solo en entornos de laboratorio (en la Universidad de Gante y la Universidad Técnica de Eindhoven), sino también en tres campos reales de pruebas (red de distribución operacional de Stromnetz Steiermark en Austria, Elektro Gorenjska en Eslovenia y Liander en Holanda). Además, el proyecto evaluará las opciones para ofrecer servicios auxiliares de la red de baja tensión (hacia DSO, pero también TSO), en el control particular de la tensión y la provisión de reserva.
Como consecuencia, el proyecto posibilitará a las DRES y las cargas ir más allá intercambiando energía con la red que permite a los distribuidores encargarse del rol de gestor de la congestión actual y del administrador de la capacidad. Esto resultará en una explotación más eficiente de la capacidad de la red actual, lo que facilita una mayor penetración de las DRES a costes reducidos. Además, el proyecto evaluará las opciones para proveer servicios auxiliares desde la red de baja tensión (hacia DSO, pero también TSO) en un control particular de tensión y la provisión de reserva.