Tipos de microrredes, con ejemplos

Las microrredes no son fundamentalmente diferentes de las redes de área amplia. Soportan cargas más pequeñas, sirven a menos consumidores y se implementan en áreas más limitadas. Pero las Microgrids y las rejillas de área amplia tienen el mismo trabajo dentro del ecosistema de generación de energía , la distribución de electricidad y las mismas restricciones, que coinciden perfectamente con la generación y la carga en todo momento. 

Existían microrejillas antes de que alguien utilizare la palabra microrred. Por ejemplo, las islas más pequeñas tienen rejillas eléctricas que por lo general califican como microrredes. Del mismo modo, en los primeros días de la electricidad, los sistemas individuales de los servicios públicos privados eran Microgrids. Con el tiempo, casi todos esos sistemas individuales estaban vinculados, lo que resultó en interconexiones en todo el continente. 

Las microrredes, sin embargo, están haciendo un regreso. Son vistos como una manera práctica y rentable de integrar los recursos locales de energía renovable y brindar redundancia y resiliencia. Hay dos categorías de microrredes, fuera de la red y conectadas a la red y cada una abarca muchas configuraciones diferentes. 

Microgrids fuera de la red

Las microrejillas fuera de la red se construyen donde hay una necesidad significativa de electricidad pero no tienen acceso a una red eléctrica de área amplia. 

Las islas que están muy lejos del continente suelen ser atendidas por su propio Microgrid. En el pasado, las microrredes insulares se construían generalmente en torno a los generadores de diésel o de combustible pesado. Aunque son fáciles de transportar y fáciles de almacenar, estos combustibles podrían resultar caros. Sin embargo, a falta de una alternativa adecuada, muchas islas continúan confiando en gran medida en esos generadores. 

¿Por qué había alternativas adecuadas ausentes? Las islas tienen viento más que suficiente y mucho sol. Sí, pero la integración de grandes cantidades de matrices solares y turbinas eólicas en el sistema eléctrico de una isla puede ser muy difícil. Los generadores de diésel pueden encenderse y apagarse, a pedido. Tienen la capacidad de igualar de cerca la demanda eléctrica de la isla a medida que aumenta y disminuye. Las turbinas de viento, en cambio, producen electricidad cuando hay viento. Los paneles solares funcionan cuando el sol brilla. Si el viento se alivia o si las nubes oscurecen el sol por momentos, otra fuente de electricidad debe estar disponible para tomar la holgura y satisfacer la demanda de carga eléctrica. Este tipo de gestión dinámica de generación y demanda requiere sofisticados controles de supervisión y avanzados componentes electrónicos de energía. En el pasado, tampoco se trataba de una opción práctica para sistemas insulares de pequeña escala. 

Hoy en día, las características modernas de microred permiten que las compañías de servicios públicos integren grandes cantidades de recursos renovables intermitentes como el solar y el viento. de almacenamiento de energía estacionaria, en particular, es extremadamente útil para manejar transiciones entre recursos intermitentes y generadores tradicionales. 

Las compañías de servicios públicos de la isla encuentran que invertir en un energía moderno otorga múltiples beneficios. La generación de más electricidad a partir de recursos renovables permite a las islas reducir tanto sus costos de combustible como el impacto ambiental local asociado con el uso de esos combustibles fósiles. El uso de sus generadores de una manera más optimizada permite que las compañías de servicios públicos reduzcan los costos de mantenimiento, aumenten la eficiencia y, en muchos casos, reduzcan el número de generadores necesarios en la isla. La confiabilidad del sistema eléctrico también se mejora, lo que conduce a una mejor calidad de servicio y cortes de energía menos frecuentes. 

Puede encontrar un ejemplo de la vida real en Calvert Island en British Columbia, Canadá , donde Cummins Inc. estuvo involucrada en un proyecto para mejorar la red de Microgrid de la isla.

Las microrejillas fuera de la red también existen en áreas remotas. Muchos asentamientos en Siberia y en el norte de Canadá, por ejemplo, no están conectados a ningún sistema eléctrico externo. Las operaciones remotas en el sector industrial también poseen un sistema eléctrico autosuficiente. Las minas, en particular, requieren instalaciones eléctricas grandes y robustas. 

Estos sistemas eléctricos remotos deben enviar diésel, aceite de combustible u otros combustibles líquidos a largas distancias. No es de extrañar que esto se vuelva rápidamente muy costoso. Imagine transporte de combustible a través de cientos de millas de terreno congelado o en un camino de tierra. Como resultado, los propietarios de estas operaciones industriales remotas están ansiosos por desplegar la mayor cantidad de energía renovable posible, junto con sofisticadas microrejillas para integrar y distribuir eficazmente esa energía. Algunas minas también buscan sintetizar su propio combustible en el sitio usando de electricidad renovable .

Microrredes conectadas a la red

No necesita estar en una isla o en medio del desierto para beneficiarse de un Microgrid. 

De hecho, muchos usuarios de microred se encuentran en áreas urbanas o industriales que son totalmente atendidas por un servicio eléctrico. ¿Por qué las empresas e instituciones pasan por el problema de invertir en un energía cuando pueden simplemente recibir electricidad de la compañía de servicios públicos? Hay dos razones principales. 

Una razón es que quieren evitar cortes de energía. 

Los propietarios invierten en un generador para el hogar por la misma razón. La diferencia entre una casa con un generador y, por ejemplo, una base militar con un energía es la complejidad y la escala. Un hogar tiene uno, tal vez dos paneles eléctricos. Todo lo que se necesita para integrar un generador doméstico a un sistema eléctrico residencial es un conmutador de transferencia. 

Una base militar incluye docenas de edificios, varios generadores y una variedad de equipos eléctricos críticos como radares y sistemas de control de tráfico aéreo, a menudo repartidos en cientos de acres. La integración de estos componentes requiere una infraestructura eléctrica sofisticada, es decir, un Microgrid. 

Los centros civiles con sistemas eléctricos complejos incorporan Microgrids para garantizar la confiabilidad de su servicio eléctrico también. Todos los hospitales, aeropuertos, campus universitarios y grandes plantas industriales utilizan componentes de microred para integrar de manera efectiva la generación de energía de respaldo en su sistema eléctrico.

La otra razón que motiva las instalaciones conectadas a la red para invertir en un energía es el costo: un energía encapsula todo el equipo eléctrico de una instalación. 

Desde la perspectiva de la compañía de servicios públicos, solo se ve un medidor eléctrico. Esto permite que el propietario de la microred implemente matrices solares, turbinas eólicas, generadores de energía permanente o de respaldo, y otros equipos eléctricos sin conexión directa a la red de servicios públicos. 

Muchos operadores portuarios, por ejemplo, poseen un tipo de grúa de contenedores de transporte conocido como grúas regenerativas. Las grúas regenerativas consumen electricidad cuando levantan un recipiente y generan electricidad cuando bajan un recipiente. Pocas compañías de servicios públicos permitirían que este tipo de equipo eléctrico esté conectado directamente a su red, al menos no con el modo regenerativo activado. Por lo tanto, los operadores portuarios crean Microgrids que conectan sus grúas (así como los generadores de respaldo). Esto permite que las grúas que bajan los contenedores proporcionen electricidad a las grúas que están levantando contenedores. Esto se traduce en una reducción drástica en el consumo eléctrico neto respaldado por la compañía de servicios públicos y, por lo tanto, en ahorros para el operador portuario.

Las opciones de Microgrid están impulsadas por el imperativo mundial de pasar rápidamente a la energía renovable para la generación de energía. También permiten que los propietarios de las instalaciones satisfagan las necesidades prácticas inmediatas. Las mejoras en la tecnología de microred significan que las posibilidades de microrejillas grandes y pequeñas, conectadas o remotas están aumentando. Las microredes modernas están haciendo que las innovaciones en la generación de electricidad sean posibles en todos los rincones del mundo.

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