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Microrredes:estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids

Smartgrids the making of

Madrid, 3 de Noviembre 2010

Angel Díaz GalloGerente de Distribución Activa de Energía

[email protected]

Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para SmartgridsMadrid, 3 de Noviembre 2010

Índicetecnalia microrredes

- definición

- componentes

- referencias en el mundo

- sistema de control


Quiénes somos


¿Qué es TECNALIA?

Tecnalia Research & Innovation nace en 2010, sin embargo recoge la experiencia, el recorrido y las fortalezas de organizaciones con un

amplio y extenso curriculum:


Somos la primera entidad privada de I+D+i en España y la quinta de Europa, con más de 1.400 personas y una facturación próxima a los 125 millones de euros.

Una apuesta única, una oportunidad, un reto.



microrredes


¿Qué es una microrred?

es un sistema integrado de suministro y consumo de energía que consiste en cargas, fuentes de generación distribuidas, equipos de almacenamiento que pueden operar conectados al sistema eléctrico, o intencionadamente de manera aislada

microrredes - definición

¿Qué NO es una microrred?

•Un sistema de generación de una tecnología determinada conectado a una carga

•Un grupo de generadores distribuidos que no operan de manera coordinada


¿Cuál es su objetivo?incremento de la eficiencia mediante un uso racional de la energía. Para ello la microrred debe estar compuesta de:•una red eléctrica para el suministro de electricidad a los clientes

•y una o más redes térmicas para el suministro de calor y/o frío a los clientes.

fuente: TECNALIA

microrredes - definición


Países desarrollados

• Nuevos barrios Fuente de energía alternativa

• Agregador / operación de recursos energéticos distribuidos

Países en desarrollo

• Electrificación en zonas remotas

• Electrificación en lugares con redes de poca fiabilidad

aplicaciones


microrredes - componentes


microrredes - componentes


fuente: NAVIGANT junto con la colaboración de miembros de la comunidad científica e investigadora de E.E.U.U

(Microgrids Visioning Workshop, celebrada del 22 al 24 de Junio en 2005)

2006

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

Tema sobre el que visionar

Proposiciones de valor

Tecnologías

Regulación

Análisis de aplicaciones presentes y futuras. Viabilidad

técnica y económica

Proyectos demostradores, desarrollo de herramientas

Crear descripciones funcionales y seleccionar diseños

Validación tecnologías mediante proyectos de demostración de microrredes diseñadas

Desarrollo de plataformas de tecnologías de componentes y prototipos de microrredes

Analizar costes, beneficios, señales de precios y marcos regulatorios

Demostrar que las señales de precios, beneficios y marcos regulatorios propugnados son acertados

Comercialización de las microrredes

Comercialización e incorporación de tecnologías relacionadas con las microrredes

Activar cambios en los marcos regulatorios y señales de precios

hoja de ruta


mercado actual y futuro

Between now and 2015, Pike Research forecasts that over 3.1GW of new microgrid capacity will come online worldwide, representing a total market value of $7.8 billion. We expect that North America will capture $5.8 billion or 74% of this market. The United States is the current capacity leader – with at least 626MW operating by 2010 – and that capacity will increase to 2,352MW by 2015


ejemplos en el mundo


ejemplos en USA




... y en España?

ITC

La Graciosa

Medina de Pomar

GuipuzcoaSalburua

microrred de laboratorio

instalaciones reales

TECNALIA

CENER

IRECIREC


microrred en Tecnalia

Power Sources:– Diesel Generator (2x55kW) interfaced with AC/AC converters and isolation

TFs.– µTurbine (50kW)– Pacific Power Sources -programmable network simulator-

(2x62.5kVA/50kW )– PV single phase (0.6kW and 1.6kW) – PV (3.6kW three phase)– Wind Turbine (single phase 6kW)– Ballard Fuel cell (1 kVA)– DC power source (125 kW)

Storage:– Flywheel (250kVA)– Ultracapacitor bank (48V 2.8MJ) – Battery banks (48V-1925Ah and 24V-1120Ah)

Static Switch:– Islanded – grid connected mode

Switching board:– Three busbars (Three phase)– Most devices can be connected to any busbar

Tests switching board:– Concentrates all load banks at a single connection

Communication network:– Ethernet, WiFi, RS 485 & RS 232 # TCP/IP, ModBus…

Controllable load:– Resistive load bank (150kW &

55kW)– Reactive load banks (up to

200kVARr reactive or capacitive)

Other:– Line simulator (R & X)– DC Network, Rectifier and PM1000

Inverters (2x100kW)– Hidrotec– EV platform


Regulación secundaria:

• Modo conectado mantiene la consigna de intercambio de

potencia con la red principal

• Modo isla mantiene la frecuencia ante los variación de carga

Acceso al mercado:

• Cada generador (o carga) puede ofertar al mercado siguiendo

distintas estrategias

• Las ofertas se asignan siguiendo criterios económicos

Sistema de control de microrred: funcionalidades


Sistema de control de microrred: dispositivos para demo


Ofertas de los generadores

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Power (kW)

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Sistema de control de microrred: demo modo conectado


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Time (HH:mm:ss)

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Load PCC Diesel_1 Diesel_2

Sistema de control de microrred: demo modo conectado


Sistema de control de microrred: demo modo conectado (2)


Active Power

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Load (w/o control) Load Bank Diesel 01 Diesel_02 PCC

Sistema de control de microrred: demo modo conectado (2)


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(kW

atts

)

Diesel_1 Diesel_2 Total Load

Sistema de control de microrred: demo modo aislado (2)

Angel Díaz GalloGerente de Distribución Activa de Energía

[email protected]

gracias por su

atención