Generación n distribuida de electricidad, situación y desarrollos

Transcripción

1 Generación n distribuida de electricidad, situación y desarrollos Dr.-Ing. Pedro E. Mercado Arequipa, 6 de noviembre de 2009 Instituto de Energía Eléctrica Universidad Nacional de San Juan, Argentina

2 Contenido Introducción Impacto de la generación dispersa (GD) basada energías renovables Alternativas de solución Desarrollo de una adecuada integración de GD Conclusiones 2

3 Introducción Sistema de suministro tradicional Generación MT Transmisión AT Distribución MT/BT Carga MT/BT Potencia Flujos de potencia unidireccionales 3

4 Introducción Sistema de suministro con generación dispersa Generación MT Transmisión AT Distribución MT/BT Potencia?? Red activa de distribución 4

5 Introducción Generación dispersa! Pequeñas unidades de generación! Conectadas directamente a red de distribución! Cercanas a centros de consumo y! Operadas en forma descentralizada Sistemas de energía sustentable: GD basada en fuentes renovables y limpias 5

6 Impacto GD con energías renovables Principales energías renovables utilizadas 6

7 Impacto GD con energías renovables Ventajas! Reducción impacto sobre medio ambiente! Utilización recursos sustentables! Instalación rápida y fácil! Modularidad, permite inversión progresiva! Elevada eficiencia y confiabilidad! Eliminación de pérdidas transmisión! Menores costos Operación y Mantenimiento 7

8 Impacto GD con energías renovables Desventajas Intermitencia del recurso disponible Dificultades en sistema eléctrico: " Control de tensión y potencia reactiva " Control de frecuencia y seguimiento de carga " Estabilidad y dinámica del sistema " Calidad del producto eléctrico Aumentan con elevada penetración de GD 8

9 Alternativas de solución Solución propuesta Utilizar almacenadores de energía para compensar intermitencia del recurso Controlar con dispositivos electrónicos de potencia (FACTS - Flexible AC Transmission Systems) para adecuar el flujo de potencia 9

10 Alternativas de soluci Alternativas de solución Almacenamiento y electrónica de potencia 10

11 Alternativas de soluci Alternativas de solución Almacenadores de energía 11

12 Alternativas de soluci Alternativas de solución Costo vs. Tiempo de descarga de almacenadores 12

13 Adecuada integración n de GD Desarrollo de propuestas del IEE Generador Eólico Generador Fotovoltaico DSP Inversor 13

14 Adecuada integración n de GD Desarrollo de propuestas del IEE α 14

15 Adecuada integración n de GD Aprovechamiento óptimo del recurso solar Temperatura [ºC] y Radiación [W/m 2 ]: 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 Días de abril de 2006 Potencia Generada [W]: 15 15:51 20:51 1:51 6:51 11:51 16:51 21:51 2:51 7:51 12:51 17:51 22:51 3:51 8:51 13:51 18:51 23:51 4:51 9:51 Temperatura[ºC] 14:51 Hora Local RadiaciónSolar [W/m 2 x100] Temp. Módulo Temp. Ambiente Radiación Solar 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0, :51 8:36 9:21 10:06 10:51 11:36 12:21 13:06 13:51 14:36 15:21 16:06 16:51 17:36 18:21 PMP Real PMP - Caso Simulación con P&O PMP - Caso Experimental con P&O PMP - Caso Experimental con Tensión Constante Hora Local Punto de Máxima Potencia [W]

16 Adecuada integración n de GD Desarrollo de propuestas del IEE 16

17 Adecuada integración n de GD Aprovechamiento óptimo del recurso eólico Potencia inyectada a la Red Eléctrica [W]: 17

18 Adecuada integración n de GD Desarrollo de propuestas del IEE 18

19 Adecuada integración n de GD Calidad de Potencia: Filtrado de Armónicos Corriente de fase [pu] Contenido de armónicos ITHD [%] 19

20 Adecuada integración n de GD Calidad de Potencia: Regulación de tensión Tensión en PCC [pu]: Sin Comp. Con Comp. 20

21 Adecuada integración n de GD Seguridad de Operación: Regulación de Frecuencia Frecuencia [pu]: 21

22 Adecuada integración n de GD Calidad del Suministro: Control de potencia activa Potencia activa [kw]: Potencia activa [kw] Tiempo [s] 22

23 Adecuada integración n de GD Calidad del Suministro: Control de tensión Tensión [pu]: Tensión [pu] Tiempo [s] 23

24 Conclusiones Desarrollos principales Controladores FACTS con almacenamiento Algoritmos de control de dispositivos propuestos Implementación de prototipos Atenúan dificultades en sistema eléctrico Mejoran aplicación de energías renovables Logran suministro adecuado y de calidad 24

25 Conclusiones Visión de futuro 25

26 Generación n distribuida de electricidad, situación y desarrollos Dr.-Ing. Pedro E. Mercado Arequipa, 6 de noviembre de 2009 Instituto de Energía Eléctrica Universidad Nacional de San Juan, Argentina