Las Microgrids son redes eléctricas de pequeña escala. Son sistemas de energía los cuales generan y distribuyen electricidad. Algunas microrejillas están conectadas a la red eléctrica principal; otros no están conectados por elección o porque no hay red eléctrica principal a la que conectarse.

Las redes eléctricas modernas de área amplia son grandes sistemas interconectados que consisten en millones de consumidores de electricidad y miles de generadores de electricidad. En Canadá y en los Estados Unidos, por ejemplo, la interconexión occidental cubre la mayor parte del territorio al oeste de las grandes llanuras. Incluye aproximadamente 136, 000 millas de líneas de transmisión de alto voltaje, además de líneas de distribución de voltaje medio y bajo. Un complejo mosaico de docenas de compañías de servicios públicos, operadores de sistemas y otras entidades lo mantienen, operan y regulan.

Las microcuadrículas, en cambio, cubren un área local, normalmente no incluyen líneas de transmisión de alto voltaje y conectan a menos consumidores y proveedores. Por lo general, las microcuadrículas privadas son propiedad de y están operados por la misma entidad que también posee la carga servida por el Microgrid. Las microrredes públicas que sirven, por ejemplo, una isla, normalmente son propiedad de y están operadas por un servicio municipal local.

Han existido Microgrids simples durante el tiempo que el servicio público de electricidad ha estado disponible. Sin embargo, en los últimos años, el explosivo aumento de de electricidad renovable ha llevado a la implementación de más Microgrids. Estas microrejillas modernas incorporan tecnología más sofisticada. Por lo general, conectan una variedad de activos, incluidos los arreglos solares, turbinas eólicas, generadores de gas o diésel, y almacenamiento de energía de la batería.

Microgrids utilizados en redes de islas

Las islas que son demasiado pequeñas o demasiado distantes para justificar la construcción de una conexión eléctrica con el continente deben operar sus propias microrredes. Tradicionalmente, las microcuadrículas insulares han dependido de los generadores de diésel para suministrar la totalidad o la mayor parte de su electricidad. los generadores son perfectos para aplicaciones insulares debido a su funcionamiento flexible. Los generadores pueden arrancar rápidamente, y una planta de energía que incluye varios generadores puede cubrir eficazmente un rango de carga muy amplio. Los combustibles líquidos también son los combustibles tradicionales de elección para las plantas de energía de la isla porque son fáciles de transportar y almacenar.

Muchas islas han visto a sus residentes cada vez más insatisfechos con esta configuración sin embargo. Los generadores más viejos pueden afectar la calidad del aire localmente, lo que puede ser particularmente indeseable para las islas que dependen del turismo. Para islas con pocos recursos económicos, el costo de envío de combustible líquido también puede ser una carga importante.

Estas islas están girando hacia la generación solar y eólica como formas de reducir su dependencia de los combustibles fósiles. Una microred inteligente que integra una combinación de recursos renovables, generadores y sistemas de almacenamiento de energía de baterías puede hacer que la electricidad sea más asequible y confiable, A la vez que reduce el impacto ambiental de la producción de electricidad.

Los sistemas de control modernos se pueden programar con todos los parámetros de los diversos recursos de energía distribuida para ejecutar la microred con el fin de maximizar el uso de energías renovables y minimizar el consumo de combustible importado. Un beneficio importante es una resistencia adicional para la red, evitando apagones y caídas de tensión en toda la cadena.

Un ejemplo sería Calvert Island en British Columbia, Canadá , donde Cummins Inc. estaba involucrado en un proyecto para mejorar la red de Microgrid de la isla. La isla necesitaba más energía pero solo dependio de la generación de diésel. La isla se actualizó a un energía con arreglos solares, almacenamiento de energía de la batería y nuevos generadores de diésel Cummins. El ascenso dio como resultado que se redujera el consumo de combustible fósil en un 83%.

Microgrids utilizados en lugares remotos

Las instalaciones industriales y los asentamientos ubicados en lugares remotos sin acceso al servicio de servicios públicos se enfrentan a las mismas dificultades que las islas. Estas instalaciones han utilizado históricamente generadores de diésel. El combustible debe ser transportado, a veces a través de camiones a largas distancias en terrenos desafiantes. Para las minas ubicadas en el norte de Canadá o en partes remotas de Australia, por ejemplo, el costo del transporte del combustible puede exceder fácilmente el costo del combustible en sí. En algunas regiones del mundo, como las regiones remotas de Alaska y el norte de Canadá, el transporte de combustible también debe tener en cuenta las cambiantes temporadas en las que las carreteras y el agua permitirán el transporte de vehículos y embarcaciones.

Las operaciones industriales, además, necesitan sistemas robustos para garantizar el suministro de electricidad. Si el sistema de ventilación de una mina se detiene debido a una falla de energía, por ejemplo, las condiciones pueden degradarse rápidamente para los trabajadores bajo tierra.

Estas operaciones están dispuestas a aprovechar los recursos renovables disponibles localmente para reducir los costos y garantizar la seguridad. Reducir los costos de combustible incluso por un pequeño porcentaje en una operación minera a gran escala puede generar rápidamente ahorros considerables.

Un ejemplo de una microred de minería es la mina de oro Agnew en Australia occidental, donde Cummins participó en el proyecto de construir un complejo de energía para abastecer la mina. El sitio se decidió en una planta de energía de 23 MWe fuera de la red, compuesta por 16 MWe gas, 4 MWe solar y 3 MWe de generación de energía diésel. Se agregaron más de 2 MWe de generación impulsada por gas, seguida de 18 MWe de generación eólica y una batería de almacenamiento de energía MWe 13 y un sistema de control avanzado. Más de la mitad de la planta híbrida con capacidad de 56 MWe es de recursos renovables.

Cummins también participó en un proyecto para mejorar la fuente de energía en Fisherman's Landing Marina en la isla de Vancouver en British Columbia, Canadá . Durante el verano, el puerto deportivo se adapta a grandes yates donde los yates cuentan con servicio eléctrico. Como resultado, el consumo eléctrico de la Marina experimentaría importantes cambios estacionales. La Marina instaló una microred que incorpora energía solar para la temporada baja y la generación de diésel para la temporada alta. Gracias a la nueva microred, los propietarios de yates ahora pueden conectarse al servicio eléctrico de la Marina, y apagar sus motores y generadores a bordo para disfrutar del sonido silencioso y calmado de la desolación.

Microgrids usados para generación en el sitio

Las microrejillas no son exclusivas de áreas remotas. Cualquier centro que busque integrar múltiples cargas y múltiples recursos de generación en el sitio debería considerar la construcción de un Microgrid, ya sea que haya una conexión con el servicio de servicios públicos principal o que no esté disponible.

Las bases militares a menudo utilizan Microgrids en sus instalaciones por razones de seguridad, a pesar de estar conectadas a una red de servicios públicos. En Hawái, por ejemplo, la Armada de los EE. UU. está construyendo un extenso energía para cubrir la base conjunta Pearl Harbor-hickams. El proyecto de la Armada incluye varios cientos de megavatios de generación solar, almacenamiento de energía, además de una extensa estructura eléctrica que conecta docenas de edificios e instalaciones. Fuera de las emergencias, los activos de generación de la Armada proporcionarán energía a la compañía de servicios públicos local.

Otras instalaciones pueden decidir construir un energía para reducir simplemente los costos de energía y electricidad. Con controles inteligentes, los consumidores de microred pueden cambiar entre el servicio de red y la autogeneración, dependiendo de lo que sea más económico.

Una red de microcuadrículas compuesta por varios recursos de energía distribuida conectados a la red principal también agrega resiliencia a todo el sistema eléctrico, ya que el operador de la red puede hacer los arreglos necesarios para utilizar estos recursos cuando sea necesario. A medida que se produce y consume más generación en el sitio, esto alivia la presión en la red principal y se traduce en menos necesidad de inversión para las actualizaciones de las redes de distribución.

Sin embargo y dondequiera que se utilicen las microrredes, los sistemas y tecnologías inteligentes que ahora están disponibles para integrar los recursos renovables en los regímenes locales de electricidad significan que, en términos económicos y sociales, los propietarios tienen la oportunidad de ir siendo renovables a la vez que se benefician de la electricidad rentable.

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