Control de generación

Continuamos en nuestro blog con la línea editorial de 2020 sobre desafíos por el clima, en esta ocasión hemos entrevistado a Gerardo Medrano, experto en teoría de control y sistemas eléctricos de Norvento que nos ha explicado cómo la generación renovable puede participar en el control de sistema.

¿Nos podrías explicar a qué nos referimos cuando hablamos de control de generación eléctrica? ¿Por qué es necesario el control del sistema eléctrico?

Los sistemas eléctricos tienen dinámicas complejas y proclives a la inestabilidad y es necesario que los elementos que participan en ellos permitan dirigirlos a condiciones de funcionamiento estables a pesar de las incertidumbres existentes. Las energías renovables dependen de la presencia del recurso natural en un determinado momento y por tanto llevan asociada más incertidumbre, sin embargo, mediante el uso de sistemas avanzados de predicción y control estamos cada vez más cerca de poder gestionarlas como un recurso convencional.

Desde un punto de vista técnico, ¿en qué medida participan ya las renovables en el control del sistema eléctrico?

Las renovables, especialmente la eólica y la hidráulica participan en el control de los sistemas ofreciendo servicios de regulación de frecuencia y potencia, respuesta inercial y reserva, regulación de tensión y apoyo a la red en caso de sub/sobre tensión. La manera de hacerlo y la remuneración y obligatoriedad dependen de la legislación de cada país.

En España, los servicios que permiten al Operador de Red garantizar la estabilidad de nuestra red eléctrica se remuneran en los denominados mercados de ajuste. Estos mercados se abrieron a las energías renovables en 2016 lo que incentivó a los participantes a involucrarse más en el control del sistema eléctrico. Además, estamos convergiendo a un código de red europeo común (ENTSO-E), y REE acaba de adaptar sus Procedimientos de Operación de manera que la conexión de nueva generación renovable es más exigente. La eólica en España representa aproximadamente el 6% de los servicios de ajuste proporcionados por todas las tecnologías y es un negocio con mucho potencial de crecimiento pues los últimos desarrollos tecnológicos han aumentado mucho la controlabilidad de este tipo de sistemas. La generación hidráulica es líder en este mercado con una cuota del 30%.

El panorama legislativo es complejo y de hecho nuestros compañeros Ignacio de Lis y Marc Bellón, especialistas en Estudios de Red, ofrecen servicios de consultoría para clientes interesados en conectar energía renovable.

¿Por qué es un reto tener gran presencia de renovables aportando generación en el sistema?

Porque el sistema fue concebido para funcionar sin renovables. Hablamos de ello largo y tendido en un post de nuestro blog y el resumen es que las renovables en general retiran inercia del sistema, haciéndolo más sensible al cambio, menos controlable. En nuestro país el CECRE (Centro de Control de Energías Renovables) es el organismo encargado de enfrentarse a este reto día a día, maximizando la cantidad de MW renovables que el sistema puede admitir en cada momento. No me cabe duda de que con las siguientes evoluciones de los requisitos de conexión y la hibridación de almacenamiento y renovables avanzamos hacia porcentajes de generación renovable sin precedentes.

Está claro que el almacenamiento ha de jugar un papel importante en la integración de renovables, ¿qué más podemos pedir a las renovables para reducir la necesidad de almacenamiento?

Las renovables tendrán que seguir mejorando es sus (ya buenos) tiempos de respuesta, para que grandes grupos de generación puedan responder a cambios de consignas en menos de un segundo. Al no depender de combustibles las renovables son las únicas fuentes de generación cuyos costes continuarán bajando, lo que dará lugar a escenarios de sobredimensionamiento que permitirán mantener reservas de potencia, haciendo al recurso renovable más gestionable. Además de los costes y los tiempos de respuesta, existen estrategias de control que aún no se han estandarizado pero que permitirían aumentar la participación de renovable en sistemas muy débiles. La complejidad de estas estrategias y la ausencia de un mercado que las incentive conlleva que no se usen en la práctica.

Hay tecnologías emergentes que posibilitarían a las renovables trabajar como sistemas formadores de red con cantidades ínfimas de almacenamiento, de manera que serían factibles escenarios 100% renovables. Creo que es posible a través de grandes extensiones geográficas y con una elevada proporción de energía hidráulica. En el Departamento de Electrónica de Potencia de Norvento estamos comenzando a desarrollar esta línea y ya tenemos nuestros propios equipos formadores que usamos para crear microrredes. No es descartable que en alguno de nuestros próximos proyectos tengamos la oportunidad de aplicar algunas ideas a nuestro aerogenerador nED100 o a sistemas fotovoltaicos.

¿Te ha parecido interesante? Lee la siguiente entrevista sobre la aceptación del impacto de las energías renovables en el paisaje.