CENIT (Consorcios Estratégicos Nacionales de Investigación Técnica) DENISE Distribución Energética Inteligente Segura Eficiente Presentación del Proyecto Madrid, 17 de Julio de 2006
Índice 1 Razones y Oportunidad del Proyecto 2 3 Conclusiones
1 Razones y Oportunidad del Proyecto Introducción Situación actual de las redes de distribución eléctricas en España: Consumo creciente. Cultura de país rico : tendencia a alejarse del consumo energético responsable. Incorporación creciente de generación distribuida: oferta de generación difícil de gestionar. Redes de distribución actuales pasivas (BT) dificultan una gestión óptima de demanda vs. oferta, desde un punto de vista de eficiencia energética y seguridad de suministro. Ésta es una situación generalizada mundialmente y, como consecuencia, se han lanzado diferentes iniciativas a nivel internacional que intentan responder a las necesidades anteriores con investigaciones en el campo tecnológico. Organización Proyecto / programa Contenido DGTREN (CE) SmartGrids Plataforma tecnológica que coordina iniciativas en Redes de Distribución Inteligentes en el ámbito de los FP de la CE. EPRI (USA) Intelligrid Consortium Definición de Arquitectura de Red de distribución, considerando calidad, fiabilidad, gestión de datos y al medio ambiente NO EXHAUSTIVO DOE (USA) Gridwise Iniciativa que analiza las soluciones para un sistema eléctrico nacional con filosofía plug&play, CERTS (USA) CERTS Microgrids Definición del concepto de las microredes IEEE (INTER) IEEE P1547 Estándar de Interconexión entre sistemas distribuidos de generación (DER) y la red de Energía. 3
1 Razones y Oportunidad del Proyecto La nueva generación n de RDE 4
Ámbito General CLUSTER 5 Beneficios de una Red Inteligente Eficiencia Energética Calidad del Suministro Integración Energías Renovables Valor Añadido al Consumidor Final CLUSTER 4 CLUSTER 2 Centros de Control e Inteligencia de Red Aplicaciones de Soporte a Operación y Negocio Plataforma Tecnológica de Integración Telecomunicaci ones FO Wireless ADSL Empresas Hogares CLUSTER 3 DI DI DI Energías Renovables AMR Domótica Dispositivos Inteligentes y Sensores Sensores Sensores Eventos, Medidas y Órdenes Red Red de de Distribución Distribución Eléctrica Eléctrica Contador 5
El Consorcio y magnitudes básicasb 6
Organización AGRUPACIÓN EN DOS TIPOS DE CLUSTER: 1. CLUSTER VERTICAL: Responsable de la investigación / desarrollo de un área referente a la nueva generación de Redes 2. CLUSTER HORIZONTAL: Responsable del desarrollo tecnológico de apoyo a los cluster verticales CLUSTER 4 (VERTICAL): Eficiencia Energética 4.1 Integración con Consumo Activo 4.2 Integración con Renovables y Generación Distribuida 4.3 Gestión Eficiente de la Oferta/Demanda CLUSTER 5 (VERTICAL): Seguridad Energética 5.1 Gestión Automatizada 5.2 Localización de averías y Reposición de Suministro 5.3 Mantenimiento Predictivo CLUSTER 2 (HORIZONTAL): Inteligencia Lógica de la Red 2.1 Plataforma de Integración Universal - PLATINUN 2.2 Entorno de Simulación de la Red DENISE CLUSTER 1 (HORIZONTAL): Áreas Comunes 1.1 Oficina de Proyecto 1.2 Definición de Escenarios Futuros 1.3 Marco General de Referencia 1.4 Diseminación de resultados CLUSTER 3 (HORIZONTAL): Inteligencia Física de la Red 3.1 Dispositivos Electrónicos para Redes Inteligentes 3.2 Tecnologías de Comunicación 3.3 Integración y Validación 7
MÓDULO 1: OP. y Áreas Comunes 1.1 Oficina de Proyecto Responsable de la estructura de gestión y control. Institut Futur IIT 1.2 Escenarios Comunes Aporta las hipótesis de mercado a la investigación. 3 1 Visión de las Fuerzas Exógenas Visión y Evolución de Necesidades y Tendencias Sociales y Culturales Visión y Evolución del Mercado 2 Análisis de FACTORES 1.3 Diseminación de Resultados Coordina la difusión y publicación 1.4 Marco General de Referencia Establecimiento de las directrices técnicas del proyecto y revisión anual. 4 5 Escenarios del Futuro: El Mundo del Consumidor EF1 Implicaciones para el consumo de energia y servicios relacionados... Visión Integrada EFn 8
MÓDULO 2: Inteligencia Lógica L de Red 2.1 PLATINUN Dominio 1: Red de la Utility Dominio 2: Red de GD Central Subestación Dominio 3: Red de Consumidor Residencial Dominio 4: Micro-Red MÚLTIPLES DOMINIOS HETEROGÉNEOS + INTERFACES MUCHOS A MUCHOS Centro de Transformación Elemento de Red MODELO CENTRALIZADO JERÁRQUICO + SISTEMAS HEREDADOS / MONOLÍTICOS / PROPIETARIOS INTELIGENCIA LÓGICA DE LA RED CONECTORES LÓGICOS CONECTORES FÍSICOS INTELIGENCIA FÍSICA DE LA RED DOMINIO 1 DOMINIO 2 DOMINIO 3 DOMINIO 4 PLATINUN INTEGRACIÓN INTER-DOMINIO + INTERFACES TODOS-A-UNO / UNO-A-TODOS + MODELO MIXTO (FEDERADO / CENTRALIZADO) + INTEGRACIÓN BASADA EN CONECTORES (FÍSICOS Y 9
MÓDULO 2: Inteligencia Lógica L de Red 2.2 Entorno de simulación Operador del Sistema Planificador Comercializador Cliente GD Conectado a la Red ENTORNO DE SIMULACIÓN Workplacedel Operador del Sistema Workplacedel Planificador Workplacedel Comercializador Workplacedel Cliente Workplacedel GD Conectado a la Red Servicios Genéricos de Presentación CAPA DE PRESENTACIÓN Módulo de Retribución Servicios Genéricos de Simulación Modelos Cuantitativos CAPA DE LÓGICA DE NEGOCIO Servicios Genéricos de Explotación de Datos REPOSITORIOS DE DATOS Servicios Genéricos de Extracción y Almacenamiento de Datos CAPA DE DATOS 10
MÓDULO 3: Inteligencia Física F de Red 3.1 Dispositivos electrónicos para redes inteligentes 3.1.1 Interoperabilidad, basada en la norma IEC 61850 3.1.2 Sincronismo, sincrofasores 3.1.3 Mejora en la capacidad de integración 3.1.4 Dispositivos embebidos para gestión de la demanda doméstica 3.1.5 Dispositivos de sensorización con tecnología inalámbrica 3.1.6 Dispositivos de control para nuevos elementos de red 3.1.7 Dispositivos orientados a la gestión de la demanda de clientes medios 3.2 Tecnologías de comunicaciones Estudios de aplicabilidad de tecnologías a los entornos de la red de distribución tanto inalámbricas como por cable, incluyendo la seguridad 3.3 Experimentación y validación en laboratorio 11
MÓDULO 4: Eficiencia Energética Gestión Eficiente Oferta Demanda Soluciones Verticales Nueva Red de Distribución Plataforma de Gestión Eficiente Oferta Demanda RDE Integración con Consumo Activo Gestión de Generación Distribuida Generación Distribuida e Integración con Renovables 12
MÓDULO 5: Seguridad Energética GESTIÓN AUTOMATIZADA Acrónimo GAuto-1 GAuto-2 Descripción Actividades Control de Tensiones: Análisis del Control de Tensiones en Tiempo Real para Redes de Distribución débilmente malladas desde Centros de Control de Distribución. Compensación automática de potencia reactiva: Análisis para el Control de Reactiva en Tiempo Real. GAuto-3 GAuto-4 GAuto-5 Gauto-6 Gestión Automatizada de la Red de Distribución: Análisis y prototipado de un Sistema de Control que ejecute de forma autónoma maniobras sobre la Red de Distribución Herramienta de Movilidad para la Operación Automatizada: Análisis de los requerimientos funcionales y de seguridad de herramientas de movilidad aplicadas a la Operación Automatizada Minimización de pérdidas: Análisis de una propuesta para la mimimización de pérdidas en Redes de Distribución Algoritmos Avanzados en Tiempo Real de Validación de Medidas y Extensión de Medidas a CT s. Localización de averías y reposición automática del servicio Acrónimo LARS-1 LARS-2 LARS-3 LARS-4 LARS-5 LARS-6 Descripción Actividades Criterios Técnicos y Operativos. Análisis y Criterios funcionales de la Localización de Averías y Reposición de Servicio (LARS) en el ámbito de la MT Nueva Generación de Técnicas Localizadoras de Averías. Procesos Óptimos de Reposición Suministro.. Arquitecturas de Gestión de Agentes Distribuidos. Optimización del Grado Automatización. Ámbito y Alcance de Grado de Automatización. Validación Funcional en Tiempo Real Extendido. 13
MÓDULO 5: Seguridad Energética MANTENIMIENTO PREDICTIVO Acrónimo MP-1 MP-2 MP-3 MP- 4 MP-5 MP-6 MP-9 Descripción Actividades Identificación de características y fuentes de información de operación, mantenimiento y ámbito de suministro del sistema eléctrico distribuido. Elaboración de modelos de previsión de anomalías en la operación del sistema eléctrico distribuido. Elaboración de modelos integrados de operación y de mantenimiento del sistema distribuido. Elaboración de un modelo integrado de operación, mantenimiento y calidad de servicio del sistema distribuido Elaboración de una estrategia de mantenimiento efectiva acorde al presupuesto disponible. Tecnologías de Integración de información de Equipos preexistentes: Definir una metodología para abordar el problema expuesto. Análisis y Modelado del Fenómeno de Descargas Parciales en las infraestructuras de MT en la banda de frecuencias PLC: 14
3 Conclusiones Beneficios del Proyecto DENISE BENEFICIOS SECTORIALES El proyecto DENISE persigue la aplicación de tecnologías de última generación en el campo de las comunicaciones, automatización y sistemas (grid computing), con el objetivo de integrar funcionalmente la electricidad y las telecomunicaciones en la red de distribución eléctrica. Esta nueva generación de redes de distribución eléctrica será, por tanto, capaz de: Mejorar la calidad de suministro de energía Hacer posible el uso de información en tiempo real con el objetivo de permitir la óptima gestión de la demanda y la oferta, en aras de conseguir mayor eficiencia energética y seguridad de suministro y mayor control del consumo. Soportar una nueva generación de servicios de energía y comunicaciones interactivas. El proyecto contempla la definición de una serie de escenarios de futuro que permite valorar las implicaciones de la implantación de una nueva generación de redes de distribución eléctricas: Desde un punto de vista de desarrollo normativo y regulatorio. Desde un punto de vista de los costes de desarrollo e implantación en las redes existentes. Desde un punto de vista de beneficios para la sociedad y la economía del país. El desarrollo de una arquitectura de control y de una nueva generación de dispositivos para las redes eléctricas de distribución, de alta interoperabilidad, sincronismo e integración, que puedan integrarse fácilmente en redes ya existentes. 15
3 Conclusiones Beneficios del Proyecto DENISE BENEFICIOS GENERALES La potenciación de la capacidad y la imagen de España como país innovador y exportador de tecnología en el ámbito de la nueva generación de redes de distribución eléctricas. La participación en el proyecto de quince empresas y siete Organismos de Investigación lo hace especialmente atractivo para demostrar las posibilidades de puesta en práctica de políticas de colaboración universidad /empresa, y su generalización, con esquemas como CENIT, en los que se fomentan proyectos de media/larga duración en áreas de importancia estratégica para la economía española. El proyecto supone situar a España en un área tecnológica en la que se espera una ruptura científicotecnológica que vendrá motivada por las exigencias medioambientales, la necesidad de permitir la entrada masiva a las fuentes de energía renovables, así como por la calidad que la sociedad y la industria exigen al sector eléctrico. La investigación abarca áreas tecnológicas de futuro y tiene una alta proyección internacional, tanto por el interés que el tema suscita en el mundo como por la condición de los socios participantes en el consorcio. El proyecto tiene por objetivo el desarrollo práctico de tecnologías y aplicaciones sobre estándares reconocidos internacionalmente, en fuerte coordinación con los principales organismos internacionales impulsores de los mismos (Smartgrids -CE-, Intelligrid EPRI- ). 16
FIN 17