Sistemas de control de potencia | Entrevista a Adolfo Ausín

Este mes de julio en nuestro blog, tratamos el tema de los sistemas de control de potencia. Hemos entrevistado a Adolfo Ausín, Responsable de Electrónica de Potencia de Norvento, que nos ha hablado sobre microrredes, su gestión y aspectos para tener en cuenta en su montaje.

¿Qué es una microrred y cuáles pueden ser sus componentes?

Una microrred es una red eléctrica que incluye elementos de generación y consumo de energía y que además se encuentra aislada de cualquier otra red eléctrica. CIne es un buen ejemplo de ello: la red eléctrica del edificio está aislada de la red eléctrica española e incluye la generación de energía (eólica, solar) y los consumos (iluminación, cocina, sistemas de refrigeración y caldeo, etc.).

En general, lo más interesante en las microrredes son los elementos capaces de generar energía; los consumos son fáciles de imaginar. Dispositivos capaces de producir energía los hay de dos tipos: los que funcionan a partir de fuentes renovables: paneles fotovoltaicos y aerogenerador, por ejemplo, y los que parten de combustibles fósiles como los generadores accionados por motores diésel. El problema que han de resolver las microrredes es que deben ajustar la generación al consumo bajo la restricción de que la disponibilidad de energía renovable es variable e impredecible. En momentos de mucha producción renovable es posible que la energía generada supere a la consumida. Y viceversa, puede ocurrir que en determinados momentos se consuma más de lo que se está generando. El primer caso podría resolverse mediante una lógica que limitara la generación. El segundo, solo puede solucionarse o bien mediante la conexión del grupo electrógeno o bien almacenando energía cuando hay exceso de producción renovable y reutilizándola después. Para evitar los combustibles fósiles tan contaminantes se recurre a baterías ya que son capaces de almacenar eficazmente los excedentes de energía eléctrica. Hay otros métodos, tales como los relacionados con el hidrógeno, pero hoy en día ninguno es tan rentable como las baterías.

¿Cómo se gestiona?

Hay que dotar al sistema de una “inteligencia” capaz de gobernar la lógica de todas las transiciones posibles. Esta lógica es lo que se suele denominar Sistema de Gestión de Potencia (Power Management System o PMS). Normalmente un ordenador industrial o similar recibe información del estado de los distintos elementos y de las medidas de magnitudes eléctricas de la instalación. Conforme a lo que tenga programado o a las indicaciones que reciba de una entidad superior deberá ejecutar las ordenes que optimizan el funcionamiento del sistema. Por ejemplo, mantener la batería entre ciertos niveles de carga seguros, decidir cuando hay que arrancar, parar o limitar la producción renovable, seleccionar si hay que activar o parar los sistemas de emergencia, desconectar cargas no esenciales, etc.

¿Qué aspectos hay que tener en cuenta al montar una microrred?

En primer lugar, tener claro el perfil de consumos de la instalación. Después, partiendo de las características geográficas del emplazamiento, elegir correctamente la potencia renovable que se instala. Es como la potencia contratada en las viviendas, que ha de ser siempre superior a la que se va a consumir. Factores como la radiación solar a lo largo del año, la superficie aprovechable para paneles, la orientación y sombras, el viento disponible o la autonomía energética que se desea sirven para dimensionar correctamente la instalación. Y por supuesto se han de priorizar los aspectos económicos -magnitud y retorno de la inversión- para que la apuesta sea atractiva.

El equipo de Electrónica de Potencia de Norvento habéis desarrollado el Norvento Gridmaster Converter, ¿nos puedes hablar un poco de él? ¿Qué aplicaciones tiene?

El Norvento Gridmaster Converter (nGM) es un equipo diseñado y fabricado completamente por Norvento que tiene dos objetivos principales:

• Gestionar la carga y descarga de baterías mientras forma la red eléctrica,
• Asumir toda la lógica de control de la microrred.

En la práctica, desde fuera se ve como un armario eléctrico normal, con ciertas necesidades de refrigeración. En su interior se alojan componentes de electrónica de potencia (semiconductores, condensadores, inductancias, transformadores y tarjetas electrónicas de medida y control) que trabajan con altas tensiones y corrientes elevadas en un entorno de gran densidad de radiación electromagnética. Se ha desarrollado una familia de convertidores compuesta por tres equipos similares, aunque de distinta potencia (50, 100 y 200 kW). Están ya en fase de comercialización y las primeras unidades se han ido instalando en industrias rurales de Galicia y Valencia. Estamos comprobando cómo se están alcanzan logros muy reseñables: granjas aisladas de la red eléctrica que empleaban sólo grupos diésel todo el año, ahora gracias a una pequeña inversión en paneles, un nGM50 y una pequeña batería pasan a abastecerse con un 70 % de energía renovable. En poco tiempo recuperarán la inversión inicial y luego la energía les resultará mucho más económica.

La reforma de la instalación de CIne, completada estos días, es posiblemente la que más mérito tiene desde un punto de vista técnico. Se ha llevado a cabo gracias al trabajo y la colaboración de distintos departamentos de la empresa. Desde ahora toda las tecnologías energéticas y electrónicas del edificio son desarrollos propios de Norvento en un 100 %. La microrred de CIne es mucho más compleja que las ejecutadas anteriormente ya que hay bastantes más elementos de generación que coordinar, hay consumos eléctricos muy exigentes (grandes grupos de motores-compresores) y además se permite la conexión y desconexión automática a la red eléctrica sin pérdida de suministro. Esperamos que este esfuerzo contribuya a dar madurez y proyección a los nGM como parte de la apuesta de la empresa por las soluciones energéticas limpias y sostenibles.

¿Quieres saber más sobre el convertidor Norvento Gridmaster? Visita nuestra página.