La integració de generació distribuïda basada en PV, aerogeneradors, vehicles elèctrics i sistemes d’emmagatzematge d’energia, podria possar en risc l’estabilitat dels sistemes de distribució d’energia elèctrica.
La principal raó, està en la relació no equilibrada de la potència que hi ha entre l'oferta i la demanda, és a dir, un exccés o dèficit entre la generació i el consum, pot pertorbar la xarxa i crear problemes greus com podria ser la vaiació del voltatge fora dels líomits permesos.
 |
| Font: Energética21 |
Per augmentar d’una manera eficient aquest equilibri entre l’oferta i la demanda i així reduir grans consums durant períodes inesperats, s’utilitzen sistemes de gestió d’energia. La gestió de l’energia es pot dividir en dues categories principals:
1.- Està al costat del proveïdor, com és un DSO: gestiones mitjançant la seva xarxa la posada en servei o aturada d'alguns generadors per seguir la variació de la càrrega en funció de la demanda.
2.- És del consumidor i s’anomena gestió de la demanda: la gestió per part de la demanda, els consumidors gestionen el seu consum d’energia per satisfer l’energia disponible des de la generació.
L’objectiu principal d’utilitzar la gestió d’energia és reduir el cost d’operació i també consums que permetran, reduir les pèrdues d’energia i augmentar la fiabilitat de la xarxa. La gestió de l’energia té moltes barreres i limitacions. Tanmateix, té un futur destacat en què la major part de la investigació actual es centra en el desenvolupament d’alguns algoritmes i models sofisticats per gestionar millor l’energia de la xarxa.
 |
| Font: Utility SmartPro |
La gestió de l’energia és importatnt donat que, en un món on la demanda d’energia està en augment, la generació d’energia també ha d’augmentar per satisfer les necessitats dels usuaris. No obstant això, a causa que el nombre de consumidors està augmentant, i també com a conseqüència de la imprevisible naturalesa de les càrregues elèctriques, la demanda d’energia genra reptes als DSOs. Les demandes més elevades tenen una gran probabilitat de produir-se en molts períodes i poden ser una amenaça per a la funcionalitat del sistema. Per resoldre aquest problema, els DSO tenen bàsicament dues opcions:
1.- Augmenteu la mida i la dimensió de la xarxa que és costosa i necessita temps per a la seva implementació.
2.- Utilitzar la gestió de l’energia per tal de reduir la possibilitat de demandes màximes elevades en hores punta.
La segona solució sembla més raonable; tanmateix, requereix d'algoritmes i mètodes sofisticats per poder gestionar l'energia. La gestió de l’energia es considera una necessitat per a una xarxa més intel·ligent per molts motius.
 |
| Font: Shetterstock |
Ha de ser automatitzada i no necessita intervenció directa s humana; dóna resultats i prediccions precises; ajuda al DSO a optimitzar millor la funcionalitat de la generació i redueix el cost de generació; ajuda al DSO a reduir les pèrdues d’energia a la xarxa, cosa que pot reduir de forma significativa el cost indirecte de la distribució d'electricitat;ajuda els usuaris finals a gestionar millor la seva demanda i a reduir la factura d’electricitat; augmenta el factor de càrrega, en què el perfil de potència es fa més suau i menys variable; augmenta l'eficiència energètica; conserva els recursos i redueix la contaminació i protegeix el mediambient.
La gestió de l’energia es pot dividir en dues grans categories.
1.- Des del punt de vista del DSO
2.- Des del punt de vista del consumidor elèctric.
El productors poden utilitzar la gestió de l’energia per controlar les unitats de generació connectades a la xarxa de distgribució, d’una manera eficient. Per exemple, per satisfer una determinada demanda d’energia dels consumidors, mitjançant la gestió de l’energia, els productors, poden requerir d'alguns generadors, que poden tenir el menor cost d’operació, mentre que els generadors amb un cost d’operació elevat, es queden en espera per atendre demanda addicional en períodes punta. D’aquesta manera, un productor pot minimitzar el cost d’operació de les unitats de generació connectades a la xarxa del DSO.
L’operador del sistema (com els sistemes de transport i distribució) pot utilitzar la gestió d’energia per regular el flux d’energia d’una manera que siugi possible minimitzar les pèrdues d’energia a la xarxa i augmentar el nivell de penetració d’energies renovables (com els parcs fotovoltaics i els parcs eòlics) der forma eficient. Els usuaris finals, utilitzen la gestió de l’energia per reduïr la seva factura elèctrica igestinar el seu consum eficientment.
 |
| Font: JRC Smart Grid System |
Per la gestió de l'eneriga són necessàreis, eines les quals, tradicionalment, el control de les unitats de generació i dels aparells elèctrics ha estat manual o s’utilitzaven alguns sistemes bàsics de control. En temps moderns, amb el desenvolupament de sistemes de control basats en ordinadors i algorismes intel·ligents altament eficients i amb la integració de les tecnologies de la informació i la comunicació a la xarxa elèctrica, és més fàcil controlar les càrregues. Alguns dels sistemes de control més utilitzats són: els PLC (controlador de lògica programable); l' SCADA (Supervisió, Control i Adquisició de Dades); els EMS (Sistema de Gestió de l'Energia); els BMS (sistema de gestió d’edificis); els sistemes d'automatització (inclosos sistemes domòtics, etc.).
Es tracta de sistemes de control basats en ordinadors, que requereixen programari i maquinari per funcionar. El programari sol ser programat per enginyers, desenvolupadors de programari o especialistes. El maquinari sol contenir entrades i sortides en què el sistema pot activar o desactivar alguns dels elements connectats o controlar la seva demanda d’energia.
 |
| Font: BMWi |
Però, el procés de passar d’una tecnologia a una altra requereix temps i esforç. La implementació de la gestió de l’energia està en curs. Tot i això, hi han moltes limitacions que podrienretardar la seva integració en el mercat, que es podrien resumir en: el cost d’implementar sistemes de gestió d’energia és elevat, tanmateix, a llarg termini, el rendiment de la inversió és baix. La tarifa de l’electricitat ha de ser variable en el temps. No és fàcil que els comercialitzadors i DSO passin d’una tarifa tradicional estatica a una de variable i actualitzada a les necessitats reals. S’ha d’actualitzar la infraestructura de la xarxa, que pot costar molts diners als DSO. El flux d’energia bidireccional encara està en una fase de recerca, cosa que pot retardar la gestió energètica ideal.
La consciència de la població juga un paper important a l’hora de determinar la rapidesa amb què s’aplicarà la implementació. L’escalfament global i el canvi climàtic poden ser el motiu principal per passar d’un sistema tradicional a un de més intel·ligent. Tanmateix, sempre hi ha parts que no es beneficien de la transició cap a un entorn energètic més net i sostenible.
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada