CENTRO NACIONAL DE ENERGÍAS RENOVABLES INTEGRACIÓN EN RED DE ENERGÍAS RENOVABLES MICRORRED Y PARTICIPACIÓN EN OPTIMAGRID DE CENER

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1 CENTRO NACIONAL DE ENERGÍAS RENOVABLES INTEGRACIÓN EN RED DE ENERGÍAS RENOVABLES MICRORRED Y PARTICIPACIÓN EN OPTIMAGRID DE CENER

2 INDICE 1. Microrredes 2. Microrred de CENER 3. Participación de CENER en Optimagrid 4. Conclusiones 2

3 01 Microrredes

4 01 Microrredes Que son? Definición de Microrredes (Proyecto Microgrids, VI Programa Marco) Las microrredes comprenden sistemas de distribución en baja tensión junto con fuentes de generación distribuida, así como dispositivos de almacenamiento. La microrred puede ser operada tanto en modo no autónomo como autónomo. La operación de sus elementos puede proporcionar beneficios globales al sistema si se gestionan y coordinan de manera eficiente 4

5 01 Microrredes Beneficios Sistema inteligente con gestión de la demanda / generación Desacople entre generación, demanda y uso final Mayor integración de renovables y recursos locales Conexión a la red de Distribución, descongestión de la red local Aplazamiento y/o eliminación de inversiones costosas para la red de transporte Mayor eficiencia energética, optimización del uso de la energía Mejora de la fiabilidad en el suministro en funcionamiento en modo aislado Los usuarios pueden ser productores de energía, mayor concienciación Movilidad / Arquitectura sostenible 5

6 01 Microrredes Sistemas de Almacenamiento en Microrredes Sistemas de almacenamiento real Baterías Supercondensadores Volantes de Inercia Vehículos eléctricos V2G Sistemas de almacenamiento virtual o gestión de la demanda mediante consumos despachables Vehículos eléctricos Sistemas de calor y frío Desalinizadoras (islas) 6

7 01 Microrredes AISLADOS AISLADOS El objetivo fundamental es satisfacer la demanda de la comunidad Generación Usuarios Energía Almacenamiento de Electricidad 7

8 01 Microrredes CONECTADOS A RED CONECTADOS A RED El objetivo es gestionar la generación y la demanda para lograr un alto grado de autosuficiencia energética Generación Red Distribución Usuarios Predicción recursos Sistema de Control Coste de la Energía Energía Señales Control Almacenamiento de Electricidad 8

9 02 Microrred de CENER

10 02 Microrred de CENER MICRORRED CENER La aplicación principal es la cobertura de la demanda energética en polígonos industriales Financiado por Gobierno de Navarra y fondos FEDER 10

11 02 Microrred de CENER Objetivos microrred Orientada a la aplicación industrial y concebida para dar servicio a parte de las cargas eléctricas del LEA y a parte del alumbrado público del polígono industrial Rocaforte. La microrred puede funcionar de dos modos distintos: conectada a la red principal o aislada. Los principales objetivos de la instalación son: - Gestionar la potencia generada en cada momento de manera que el suministro de energía a las cargas asignadas esté asegurado en todo momento. - Hacer que la potencia consumida por las cargas sea en todo lo posible proveniente de fuentes renovables, fomentando de este modo la independencia energética del LEA. - Proteger las instalaciones existentes de faltas provenientes tanto de la red eléctrica como de la microrred. - Ser capaz de enviar los excedentes energéticos producidos a la red eléctrica, de forma que la microrred no funcione como un ente aislado de la red de distribución sino como parte activa de la misma. - Servir como banco de ensayos para nuevos equipos, sistemas de generación, almacenamiento de energía y estrategias de control y protección de microrredes. 11

12 02 Microrred de CENER Componentes de la Microrred Los componentes de que dispone la microrred actualmente son: - Instalación fotovoltaica de 25 kwp. - Aerogenerador de potencia nominal de 20 kw tipo full-converter. - Grupo electrógeno diesel de potencia nominal 55 kva. - Banco de baterías tecnología plomo ácido de gel, 50 kw x 2 horas. - Banco de cargas trifásicas 120 kva. - Batería de Flujo de Vanadio 50 kw x 4 horas. Todos ellos incluyen los equipos de conexión, control y auxiliares. 12

13 02 Microrred de CENER Batería de Flujo - Misma fiabilidad que las baterías convencionales y mayor versatilidad ya que las capacidades energéticas y de potencia son independientes - No se produce envenenamiento, vida útil del electrolito infinita - Vidas útiles garantizadas de estas baterías > 10 años (> ciclos completos) - Eficiencia del 65-75% (ciclo completo), sin autodescarga - Rangos de carga de 0-100% - Pueden suministrar hasta 2 veces su potencia nominal - Servicios auxiliares de potencia a la red 13

14 03 Participación de CENER en OptimaGrid

15 03 Participación de CENER en OptimaGrid Objetivo Proyecto OptimaGrid Sistemas inteligentes de optimización y autogestión de microrredes con energías renovables aplicados a áreas industriales. El objetivo fundamental es la definición, diseño, desarrollo e implementación de sistemas de control inteligentes de la energía que permitan la gestión en tiempo real de una microrred de distribución de energía eléctrica, aplicada a un área industrial con elevado porcentaje de penetración de energías renovables 15

16 03 Participación de CENER en OptimaGrid Paquetes de trabajo técnicos GT2: Definición y modelizado de micro-redes tipo en áreas industriales en la zona SUDOE. Trata de identificar problemas y oportunidades de integración de energías renovables en áreas tipo. Identificación de stakeholders. GT3: Implementación de micro-redes eléctricas con elevado nivel de penetración de renovables, se tomarán cómo punto de partida los casos tipo del GT2. GT4: Diseño, desarrollo e implementación de la unidad central de control inteligente, para ello se tomarán como punto de partida los resultados obtenidos del GT2+GT3. 16

17 03 Participación de CENER en OptimaGrid Paquete de Trabajo 3 Acciones: 1- Evaluación de recursos renovables en micro-redes tipo. 2- Modelizado de una micro-red con elevado nivel de penetración de renovables. 3- Modelizado de micro-redes gestionables con sistemas de almacenamiento. 4- Validación de modelos con datos reales. 5- Implantación del sistema de etiqueta ecológica para áreas Industriales. Productos: 1- Estudio del potencial renovable existente en cada uno de los casos de estudio seleccionados, teniendo en cuenta todos los existentes: solar, eólico, biomásico, etc. 2- Anteproyecto para cada uno de los casos de estudio, con la configuración óptima en cuanto a fuentes renovables a implantar, que permite el mayor nivel de penetración de renovables, sin necesidad de implantar ni sistemas de almacenamiento de energía, ni medidas correctoras sobre la curva de demanda. 3- Anteproyecto para cada uno de los casos de estudio, con la configuración óptima en cuanto a fuentes de energía renovables a implantar que permiten el mayor nivel de penetración de renovables con el apoyo de sistemas de almacenamiento de energía, pero sin actuar sobre la curva de demanda. 4- Guía práctica formativa sobre medidas a aplicar a las áreas industriales tipo, para la integración de energías renovables. 17

18 03 Participación de CENER en OptimaGrid Actividades de CENER El principales objetivos de CENER en el proyecto OptimaGrid son: - Coordinación de Paquete de trabajo 3 - Dimensionamiento y definición de una microrred tipo en entornos industriales - Desarrollo de modelos de componentes de la microrred - Simulación de una microrred tipo en distintos escenarios - Simulación de la microrred de CENER en distintos escenarios y con distintas estrategias de gestión de la energía - Validación de las simulaciones mediante datos experimentales obtenidos de la microrred de CENER - Colaboración para el desarrollo del control en la microrred de Walqa - Acciones transversales 18

19 04 CONCLUSIONES

20 04 CONCLUSIONES La Generación Distribuida y en especial las Microrredes proporcionan numerosos beneficios tanto económicos como medioambientales y de eficiencia energética La implantación de Microrredes en polígonos industriales tiene un impacto económico y medioambiental positivo medible a corto-medio plazo La microrred de CENER tiene como objetivo demostrar la viabilidad de estos sistemas en este tipo de aplicaciones, la cuantificación de los beneficios y su uso como banco de ensayos fundamentalmente para el desarrollo y mejora de sistemas de almacenamiento de energía eléctrica El objetivo principal de CENER en el proyecto OptimaGrid consiste en analizar en profundidad microrredes en entornos industriales mediante simulación y ensayos experimentales en la microrred de CENER 20

21 CENER MUCHAS GRACIAS T Dra. Raquel Garde, rgarde@cener.com

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