La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema

Transcripción

1 endesa dirección canarias La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema José Manuel Valle Feijóo

2 Contenido Subtitulo 1. Situación actual y Tendencias del Mercado Eléctrico. 2. Vehículo Eléctrico. 3. Almacenamiento de Energía. 4. Contador inteligente. Base de un sistema de gestión activa de la demanda. 5. Conclusiones. La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 2

3 Situación actual y Tendencias del Mercado Eléctrico

4 Introducción Vectores que condicionan el bienestar de la población AGUA Y ALIMENTOS EFICIENCIA COMERCIO POBLACION ENERG. SEGURIDAD SUMIN. RIQUEZA NIVEL DE VIDA RESIDUOS VEHICULOS ENERGIA CO2 CONSERVAR MEDIOAMBIENTE MOVILIDAD SOSTENIBILIDAD TURISMO CLIMA La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 4

5 Sistema Eléctrico Actual Evolución a futuro del sector eléctrico La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 5

6 El cambio del Modelo de Red Evolución a futuro del sector eléctrico Hoy Mañana (siglo XXII) Energías Renovables Vehículo Eléctrico Generación Transporte AT Distribución MT Fuente: Siemens Hay dos elementos que empujan con fuerza a ese cambio y dos elementos fundamentales para gestionarlo: almacenamiento y redes inteligentes La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 6

7 Energías Renovables en Canarias Ya no estamos ante un modelo tradicional con pocos puntos de generación Potencia instalada Energía aportada En Canarias hemos pasado de 100 a productores de régimen especial en los últimos 5 años Estos productores están distribuidos por todo el territorio. A los 340 MW existentes en 2010 se sumarán los 440 MW del concurso eólico Nº Productores Potencia instalada Energía aportada La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 7

8 Vehículo Eléctrico

9 Evolución del Vehículo de Combustión Del motor de combustión al motor eléctrico Motor de Combustión Grado de Electrificación del vehículo Ruido Polución CO 2/ NO x La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 9

10 Evolución de las Baterías La evolución de las baterías supondrá cambiar de promesa a realidad del vehículo eléctrico + Coste + Temp. + Potencia + Potencia + Reciclado + Vida - Coste + Energía - Densidad Energética - Peso - Reciclado - Descarga - Coste Ión Litio Alta Energía Litio Aire (Metal Aire) Ión Litio Alta Potencia Pb ácido NiCd NiMH Madurez tecnológica Introducción Desarrollo La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 10

11 Aumento de la Demanda Eléctrica Impacto sobre el sistema eléctrico. Influencia en la curva de demanda horaria. Aumento de la demanda eléctrica 1 millón de VE 2TWh/año Escenario elaborado para Invierno horas Umbral máximo de integración de VE. 8 horas A B C Vehículos eléctricos Perfil medio de demanda invierno 2015 Máximo aplanamiento Sin gestión de la demanda Con regulación Con gestión de la demanda El parque total de 27 millones de automóviles se podría abastecer con un incremento del 18% de la demanda eléctrica Pero la cuestión clave es en qué horas estará situada esa nueva demanda La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 11

12 Impacto en las Redes Eléctricas El papel de una red inteligente La red está sujeta a nuevos cambios G G G G G Red de transporte (V > 220 kv) Red de reparto (36kV < V < 145 kv) Consumo Red de MT (1kV < V < 36 kv) Consumo Red de BT (V < 1 kv) Consumo Consumo La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 12

13 Aumento de la Demanda Eléctrica Impacto sobre el sistema eléctrico. Influencia en la curva de demanda horaria. Recarga Gestión baterías Gestión pasiva Gestión demanda - Grado de Inteligencia de la red + La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 13

14 Almacenamiento de energía

15 Almacenamiento para aplanar el Régimen Especial Aplicación de almacenamiento sobre cada parque de producción Se pueden utilizar los sistemas de almacenamiento para suavizar y hacer más predecible la curva de potencia de cada una de las plantas renovables. Pero observando el abanico de sistemas de almacenamiento hoy disponibles,. La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 15

16 Tecnologías de Almacenamiento Tecnologías Mapa potencia-tiempo La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 16

17 Estrategias de Almacenamiento de Energía Amplio abanico de tecnologías y usos: Potencia y/o Energía Descripción Tecnologías Calidad de la energía (aplicaciones de alta potencia) Aplicaciones de mejora de la fiabilidad, calidad de la energía y suministro de energía ininterrumpida (UPS). Descarga de la energía durante fracciones de segundo. Condensadores. Volantes de inercia. Superconductores magnéticos (SMES) Etc. Puente energético Estabilidad de la red e intercambio entre fuentes de energía. La energía almacenada es utilizada durante algunos minutos. Volantes de inercia. Baterías (flujo, NaS, litio, etc.) Gestión de la energía (aplicaciones de alta energía) Mejora la rentabilidad de la red. Load leveling & Peak Shaving. Descarga de la energía durante varias horas. Bombeo. CAES, LAES. Baterías de flujo. Etc. La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 17

18 Almacenamiento mediante Bombeo Situación del bombeo en España y en Canarias En España hay MW de bombeo puro y otros MW en los que predomina la función de generación hidráulica convencional. Los sistemas aislados presentan la oportunidad de ser un laboratorio para una buena parte de los elementos de este nuevo modelo del sistema eléctrico. El Hierro 278 km habitantes 7 MW demanda La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 18

19 Proyecto Gorona del Viento El Hierro, reserva de la biosfera, impulsa este proyecto en 2003 Su abrupta orografía y reducido tamaño la hacen idónea para este proyecto de hidro-eólica con bombeo. La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 19

20 Proyecto Gorona del Viento Un proyecto necesario y novedoso Esquema altimétrico 11,5 MW Eólicos, 11,3 MW Hidráulicos y 6 MW de Bombeo. Central hidráulica entre dos embalses artificiales a diferente cota. Para bombear el agua se utilizará la energía generada por un parque eólico.... que reportará una serie de ventajas para la isla: Cobertura del 70% de la demanda con fuentes renovables (objetivo avanzar hacia el 100%). Avances en la gestionabilidad de sistemas eólicos por almacenamiento. Diversificación de las fuentes de energía: mejora seguridad de suministro. La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 20

21 Proyecto Gorona del Viento Proyecto de colaboración público - privado GORONA DEL VIENTO EL HIERRO, S.A. ESTA PARTICIPADA POR: COFINANCIA La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 21

22 Proyecto STORE Proyecto STORE Proyecto de almacenamiento de energía mediante medios electroquímicos (baterías). Socios del proyecto: Universidad de Las Palmas, UPM, IIT, Endesa, Telvent, Ingeteam, Isotrol, Enel. Alternativa a la generación de turbinas de gas y grupos electrógenos que trabajan en puntas para generación auxiliar distribuida. Despliegue tecnológico Instalación en las Islas Canarias 1. Batería electroquímica (NaS) en Gran Canaria: 1 MW. 2. Batería de flujo (ZnBr) en La Gomera: 0,5 MW. 3. Sistema de supercondensadores en Los Guinchos (La Palma). Batería NaS Batería de Flujo (ZnBr) Contribuye a solucionar los problemas de restricción de red y cobertura de demanda en Canarias Storage Technologies of Reliable Energy La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 22

23 Proyecto STORE Tecnología NaS de Almacenamiento de Energía Baterías de Sulfuro - Sodio Tecnología: NaS Ubicación: La Aldea de San Nicolás (Gran Canaria) Potencia: 1,05 MW. Energía: 6,32 MWh. Nº ciclos: Temperatura: 70 a 300ºC Eficiencia DC: 86% La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 23

24 Proyecto STORE Tecnología ZnBr de Almacenamiento de Energía Baterías de ZnBr Tecnología: ZnBr Ubicación: La Gomera Potencia: 0,5 MW. Energía: 2,8 MWh. Nº ciclos: Temperatura: ambiente Eficiencia DC: 70 % La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 24

25 Proyecto STORE Tecnología de Ultracondensadores para Almacenamiento de Energía Ultracondensadores Tecnología: Ultracondensadores Ubicación: Guinchos (La Palma) Potencia: 4 MW. Energía: 555 Wh (0,5 s) Nº ciclos: Eficiencia DC: 97% La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 25

26 Proyecto Prototipos Ensayo en Laboratorio de Pisa (Livorno) Proyecto STORE Tecnologías de Almacenamiento de Energía Ensayo y simulación de Baterías de Litio. Baterías de flujo de Vanadio. Baterías Zebra. Caracterización de su funcionamiento para extrapolación de resultados a la Red. Batería de Litio Participación en la definición de los ensayos a realizar en cada módulo de ENDESA. Batería de Flujo (Va) Batería Zebra La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 26

27 Proyecto STORE Proyecto colaborativo COFINANCIA La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 27

28 El contador inteligente: base de un sistema de gestión activa de la demanda

29 La Demanda en el Modelo Tradicional Más necesidad de infraestructuras para picos de demanda Título presentación La curva horaria de un día, típicamente tiene una factor de uno a dos entre horas valle y punta. En cada instalación aguas abajo y a lo largo de un año, esa relación se acentúa aún más. Eso obliga a que las instalaciones, dimensionadas para satisfacer la demanda máxima, estén infrautilizadas muchas horas del año. Para seguir creciendo bajo el modelo tradicional sería necesario construir más instalaciones que estarían infrautilizadas muchas horas del año. La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 29

30 Subtitulo Redes Inteligentes para gestionar un Nuevo Modelo Nivel 4 Ciudadanos como parte de la solución Smart and Informed Customers - Concienciación y compromiso de los ciudadanos Medición de la huella ecológica v Programas de eficiencia vy gestión de la demanda Programas de concienciación v y divulgación Nivel 3 Smart Energy Management - Gestión Eficiente del Uso Final de la Energía Sistemas de gestión energética v vía Internet Gestión activa de la demanda en v hogares y PYMEs Alumbrado público eficiente y vservicios al ciudadano Nivel 2 Smart Generation and Storage - Autogeneración y Almacenamiento de la Energía de Origen Renovable Paneles fotovoltaicos y micro-eólica v Almacenamiento de energía v Vehículos eléctricos v Nivel 1 Smart Grids Redes inteligentes de Distribución eléctrica Automatización y operación v de la red de MT y BT Integración eficiente de gen. distribuida v Telegestión de contadores v (luz, agua y gas) Las redes inteligentes, la generación distribuida y el almacenamiento constituyen la base para facilitar la participación activa del ciudadano. La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 30

31 Subtitulo Proyecto Smartcity Banco de pruebas real de todo el potencial de las redes inteligentes Endesa explora las posibilidades de la integración de todos los elementos disponibles para alcanzar una mayor eficiencia en el proyecto Smart City, que se está implantando en un barrio de la ciudad de Málaga La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 31

32 Factor clave: Contador Inteligente Sistemas Comerciales Sistema Central AMM Centros de transformación (CT) DIANA AMMS Modem GPRS Alta capacidad de procesamiento. Puerto USB Red pública de comunicaciones Concentrador Comunicaciones PLC Sistema Comercial de Endesa El contador inteligente, con capacidad de comunicación a través de la propia red en ambos sentidos, permitirá al usuario recibir información on line de su propio consumo y de los momentos de mayor o menor coste de la energía. Domicilio del cliente Contador Contador La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 32

33 Contador Inteligente La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 33

34 Concentrador en Centros de Transformación La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 34

35 Implantación del sistema de Telegestión Calendario global de implantación 4ºT ºT Preparación del plan masivo de implantación. Desarrollo de los componentes de campo y los sistemas. Homologación de los contadores y concentradores. 1ª Implantación controlada en clientes. Inicio de la implantación masiva Implantación masiva. 13 millones de contadores concentradores. Reducción del tiempo de implantación frente al calendario establecido por el regulador El centro de Telegestión de Endesa está operativo desde el 4 de octubre La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 35 06

36 Gestión de la demanda con Contadores Inteligentes Beneficios y ventajas para el usuario Lectura y facturación exactas y en plazo. Mejor información sobre la energía consumida favoreciendo el ahorro y la eficiencia. Nuevo modelo de relación con comunicación bidireccional con el cliente. Permite servicios de valor añadido. Título Flexibilidad ante cambios regulatorios. presentación Más eficiencia y calidad en la operaciones comerciales. Cero molestias. Inmediatez. Con adecuado control de potencia además del ICP. La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 36

37 Gestión de la demanda con Contadores Inteligentes Beneficios y ventajas aportados al sistema eléctrico Contribuye a una mejor gestión de la demanda: con la reducción de pérdidas y la optimización de activos. Permite una mejor planificación y desarrollo de la red. Curva de Energía suministrada Endesa 6/7/2009 Posibilita el desarrollo de Redes Inteligentes. Mejora la información para avanzar en la eficiencia global del sistema eléctrico. Facilita la liberalización del mercado al simplificar el cambio de comercializadora. Curva de demanda del sistema 8/7/2009 Mayor ahorro y eficiencia energética. Con un sistema de contadores inteligentes, como el que desplegará ENDESA, el sistema tendrá capacidad para que la demanda siga a una generación cada vez más variable. La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 37

38 Conclusiones

39 Conclusiones Hacia un nuevo Modelo del Sistema Eléctrico La presencia masiva de renovables (generación distribuida e intermitente) y la futura entrada del vehículo eléctrico, empujan a un nuevo modelo en el que generación y demanda se mueven para seguirse mutuamente. Los sistemas de almacenamiento y las redes inteligentes son dos elementos fundamentales para el funcionamiento de ese nuevo modelo. Los ciudadanos, Smart and Informed Customer, forman parte de la solución. El sistema no se desarrollará completamente sin una concienciación y participación activa del ciudadano. La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 39

40 Gracias José Manuel Valle Feijóo La importancia de la gestión de la demanda y las redes inteligentes en la operación flexible del sistema 40