Ramon

Ramon
Ramon Gallart

diumenge, 25 de setembre del 2022

La flexibilitat i la resiliència de la xarxa elèctrica.

La previsió de l'increment de fonts d'energia renovable distribuïda (DER) amb un cost operatiu molt baix  farà que el futur mix energètic permeti la substitució dels combustibles fòssils en sectors com el de la calefacció, la refrigeració, els processos industrials i el transport. 

La intermitència d'aquests recursos energètics implica importants requeriments sistèmics com els que resol la flexibilitat. Això significa que són necessàries importants activitats d'innovació en els camps de la flexibilitat del sistema elèctric. Simultàniament, les complexitats i les interdependències dels components del sistema i la multitud d'actors, augmenten els riscos en la qualitat del servei.

Els impactes de l'escalfament global són irrefutables, la variabilitat i la incertesa de la generació d'energia mitjançant DER i el paper cada cop més proactiu dels consumidors en el funcionament del sistema elèctric, complementat per les seves opcions tecnològiques en expansió (per exemple, fotovoltaica, vehicles elèctrics endollables, etc.), impulsen la necessitat d'un sistema elèctric amb més flexibilitat. En aquest context, es defineix a la flexibilitat com la modificació dels patrons de generació i/o consum en resposta a un senyal extern que pot ser per preu o per una activació activació determinada com podria ser resoldre una congestió. 

La resiliència del sistema elèctric reflecteix l'impacte que provoquen les incidències greus (com ara les situacions meteorològiques adverses provocades pel canvi climàtic, la ciberseguretat, etc.) i és un concepte general que cobreix tot l'espectre del sistema elèctric, des de com fer el disseny, les inversions fins a la planificació, operacions & manteniment,  gestió d'actius. 

La flexibilitat fa referència a la capacitat del sistema elèctric per gestionar els canvis, amb característiques de flexibilitat capaços de millorar les característiques de resiliència del sistema amb una amplia visió dels sistemes, sempre que estiguin integrats en la planificació de la xarxa, en els plans d'explotació i avaluats adequadament en el disseny del mercat energètic. Les capacitats de flexibilitat s'han de considerar des de l'etapa de la seva planificació, utilitzant un enfocament holístic orientat a que les xarxes siguin per disseny, flexibles i resilients. Els recursos de flexibilitat també poden facilitar el procés de restaurar una avaria mitjançant l'explotació de les capacitats d'una apagada general, inclòs l'acoblament sectorial, que afegeix una nova dimensió al necessari patró d'interacció entre el TSO  i el DSO, amb altres sectors. 

La dependència integrada de la flexibilitat, afecta directament la resiliència del sistema elèctric, per tant, les solucions de flexibilitat destinades a proporcionar suport de resiliència han de ser estables i segures.

El Pacte Climàtic Europeu, pretén implicar els ciutadans, les organitzacions i totes les parts de la societat en l'acció climàtica, convidant a les persones, comunitats i organitzacions a prendre decisions conscients de  com impacten en el clima i així, provocar el canvi de comportament dels consumidors. 

 Per tant, la dimensió local, en la qual les accions dels consumidors es consideren activament com a part del funcionament del sistema elèctric, cada cop és més, essencial a causa del nou marc del sector elèctric.

Reconèixer la flexibilitat local derivada del comportament dels consumidors que poden participar de la demanda al mercat energètic és indiscutible, però també requereix més atenció a mesura que la necessitat de flexibilitat distribuïda es fa més omnipresent. En resposta a això, la utilització de la flexibilitat proporcionada a nivell residencial mitjançant solucions com ara la gestió de la demanda, la utilització de l'emmagatzematge, es podrien incloure per a un efectiu funcionament tant per a les xarxes de transport com les de distribució.

La flexibilitat de la demanda (DSF) es refereix a permetre als clients finals ser actius al mercat, però també als operadors del sistema per fer el millor ús d'aquesta flexibilitat per garantir un funcionament eficient del sistema.

A més dels consumidors, els DSO i els TSO tenen un paper crucial donat què, són els responsables de garantir que l'electricitat del sistema pugui fluir de manera segura i fiable entre els usuaris de la xarxa. Des de la seva perspectiva, la DSF podria salvaguardar una disponibilitat contínua de la capacitat de la xarxa, reduint les càrregues a les xarxes energètiques i, per tant, podria ser una alternativa per al reforç (a curt termini) de la xarxa i/o la construcció de noves xarxes elèctriques. Tècnicament, és possible resoldre reptes operatius, per exemple, el problema de la capacitat de la xarxa mitjançant la DSF a la banda del consumidor sobre tot si es pot disposar de mesura adequada a les instal·lacions del client de manera que, d'aquesta manera, és possible una millor observabilitat de la xarxa de distribució. Més concretament, les mesures de comptadors intel·ligents, es podrien utilitzar per a l'avaluació de la flexibilitat en temps real si aquest actius evolucionen. Malgrat aquestes oportunitats, s'han d'abordar diverses qüestions per fer possible el potencial de la flexibilitat , en destaquen:

1.- La manca de consciència del client sobre quines oportunitats hi ha per participar en la flexibilitat de la demanda.

2.- L'augment de la quantitat de flexibilitat disponible per la demanda que no té l'estratègia d'operació.

3.- Els productes comercialitzats en diferents mercats. Per exemple, el mercat de regulació de freqüència.

4.- La legislació dels països.

Les oportunitats de la flexibilitat estan en constant evolució a causa del desenvolupament de noves tecnologies energètiques i solucions de mercat i la necessitat d'un sistema energètic que acumuli una alta quota de Recursos Energètics Distribuïts.

La quantitat de DER i RES continuarà creixent, per tant, requereix que els operadors del sistema elèctric  implementin estratègies operatives i serveis innovadors per mantenir la seguretat de subministrament de tot el sistema energètic. Aquestes estratègies operatives haurien d'estar alineades amb els següents tres punts d'acció del Pla Estratègic de Tecnologia Energètica de la UE (Pla SET):

1.- Mantenir el lideratge tecnològic desenvolupant tecnologies renovables d'alt rendiment i la seva integració al sistema energètic de la UE.

2.- Crear tecnologies i serveis per a llars intel·ligents que proporcionin solucions intel·ligents als consumidors d'energia.

3.- Augmentar la resiliència, la seguretat i la intel·ligència del sistema energètic.

No obstant això, qualsevol implementació també s'ha de recolzar amb models de negoci sòlids que permetin al mercat i als consumidors beneficiar-se dels serveis de flexibilitat

Molts projectes internacionals i nacionals proporcionen un coneixement molt rellevant a la pregunta de Com la flexibilitat pot donar suport a la resiliència de la xarxa elèctrica?.

De fet, mostren la rellevància i els potencials valors que cal superar,  algunes de les àrees són:

1.- Rendiment tècnic del sistema.

2.- Desenvolupament de la xarxa alternativa.

3.- Models de negoci innovadors i aprofitar els actius locals dels distribuïdor. 

Com a resultat, mitjançant la implementació del coneixement acumulat, el valor econòmic que proporcionen les solucions de flexibilitat podrien augmentar alts nivells de resiliència i, per tant, proporcionar incentius per a les inversions que millorin la resiliència. A més, la ciberseguretat és una àrea que cal més atenció com a part de la digitalització del sistema elèctric. Finalment, l'estandardització de les solucions són importants per augmentar la fiabilitat i l'acceptació per tal de desplegar la flexibilitat.

Ramon Gallart.