Los recursos de energía distribuida, o DERs, son cada vez más populares entre los servicios públicos y los participantes en el mercado mayorista de electricidad.
Los DERs son una categoría de generación de energía recursos definidos por su tamaño y su ubicación. Las definiciones varían, pero pocos DERs físicos serían mayores a un par de megavatios. Los generadores de diésel o de gas natural, las microturbinas, las unidades hidroeléctricas de funcionamiento del río, los arreglos solares, las turbinas eólicas y las unidades de almacenamiento de energía de la batería son los submegavatios comunes. Para obtener más información sobre esto, consulte ¿Qué son los recursos de energía distribuidos y cómo funcionan .
Los DERs, al ser más pequeños en tamaño que las plantas de energía tradicionales, tienen requisitos de permisos más bajos, usan menos tierra y no implican grandes actualizaciones de infraestructura.
Fundamentalmente, muchos DERs ya están allí. Los DERs se pueden encontrar dentro de Microgrids , redes de generación central y más allá. Muchas casas y negocios ahora están equipadas con unidades de almacenamiento de energía de la batería o generadores de energía de respaldo diseñados para su propio uso. Cada vez más, las compañías de servicios públicos y los agregadores de DER incorporan estos activos en plantas de energía virtual que soportan la red eléctrica más amplia. Desde la perspectiva de una compañía de servicios públicos, instalar las actualizaciones de comunicaciones y la plataforma de software necesarias para controlar eficazmente estos activos existentes como una planta de energía virtual es más fácil, menos costosa y más rápida que crear un recurso de generación equivalente desde cero.
Los DERs también pueden estar ubicados cerca de los centros de carga. La mayoría de las personas no quieren vivir junto a una planta de energía, por lo que históricamente, las plantas de energía se han construido lejos de las ciudades. En la mayoría de las partes del mundo, esto ha llevado a un modelo de desarrollo de red de energía donde las grandes plantas de energía remotas están conectadas a los clientes a través de líneas de transmisión de larga distancia. Estas líneas de transmisión tienen una capacidad limitada, lo que crea una variedad de restricciones que los servicios públicos y los operadores de red deben administrar cuidadosamente. No es suficiente con generar electricidad -la electricidad también necesita ser entregada a los consumidores.
En cambio, los DERs pueden ser desplegados y ubicados en áreas densamente pobladas. Las unidades residenciales de almacenamiento de energía, por ejemplo, se encuentran en centros de población. Del mismo modo, los generadores de respuesta a la demanda suelen ser proporcionados por fábricas ubicadas en áreas industriales y, cada vez más, por casas ubicadas en vecindarios residenciales.
Hay diferentes tipos de recursos de energía distribuida disponibles para estos diversos escenarios de aplicación.
Sus atributos únicos significan que los DERs colocados estratégicamente pueden ofrecer beneficios atractivos a cambio de una inversión relativamente pequeña. Estos beneficios se pueden clasificar de la siguiente manera:
Beneficios de los DERs: aplazamiento de la transmisión y la distribución
Los DERs que se encuentran dentro o cerca de las ciudades no están sujetos a restricciones de transmisión de la misma manera que las centrales de energía remotas.
Por el contrario, aliviar las restricciones de transmisión y distribución es una de las principales razones por las que los servicios públicos despliegan los DERs. Esto se conoce como aplazamiento de la transmisión o aplazamiento de la distribución. Cuando, por ejemplo, crece una pequeña ciudad, llega un momento en el que las líneas de transmisión existentes ya no son suficientes para transportar toda la electricidad necesaria. Tradicionalmente, se construiría una nueva línea de transmisión.
La implementación de los DERs dentro de los límites de la ciudad proporciona una alternativa. Una inversión relativamente pequeña en los DERs puede resultar en suficiente capacidad disponible localmente para sostener el crecimiento incremental de la ciudad por unos pocos años.
La capacidad adicional permite a la compañía de servicios públicos aplazar la construcción de nuevas líneas de energía durante varios años sin comprometer la confiabilidad de la fuente de energía de la ciudad. Desde un punto de vista financiero, retrasar una inversión tan importante puede ahorrarle a la compañía de servicios públicos y, a la vez, a los ratepayers, mucho dinero.
Beneficios de los DERs: capacidad de generación y equilibrio
En algunos casos, puede ser posible evitar construir una nueva línea de transmisión por completo. Si se despliegan suficientes DERs dentro de una ciudad, los DERs pueden potencialmente afeitarse los picos en la demanda eléctrica proveniente de la ciudad. Las unidades de almacenamiento de energía de baterías , los generadores de respaldo y los recursos de respuesta a la demanda, específicamente, son excelentes maneras de reducir la demanda máxima.
El resultado es que la ciudad tiene un perfil de carga más plano, que es más fácil de soportar, lo que reduce el nivel de inversión que se necesita en la infraestructura regional de red eléctrica. Por ejemplo, esto puede retrasar o eliminar la necesidad de construir una nueva planta de energía de peaker, actualizar una subestación o construir nuevas líneas de transmisión.
Los activos de afeitado de pico tienen una demanda especialmente alta en áreas en las que el potencial de de energía renovable como la energía solar o eólica es bueno. En algunas de esas áreas, el rápido crecimiento de la energía solar y eólica, bajo modelos distribuidos y centralizados, ha hecho que sea muy difícil equilibrar la red eléctrica. Los recursos solares y de energía eólica son inherentemente intermitentes, por lo que se necesitan otros recursos para equilibrarlos.
Para simplificar, por cada megavatios de capacidad solar en la red, otro megavatio de capacidad no intermitente debe estar disponible para los días nublados y para las tardes-esto es lo que los recursos de afeitado de punta hacen.
Beneficios de los DERs: servicios auxiliares
Los servicios auxiliares constituyen la tercera categoría de beneficios de DER.
Asegurarse de que los consumidores reciban corriente alterna sin distorsión, con una frecuencia de exactamente 50 Hz y un voltaje de 120V exactamente, no es una tarea simple. La compañía de servicios públicos o el operador de red dependen de un conjunto de recursos de servicio especializados para lograr la calidad de servicio requerida.
Por ejemplo, si se detecta una desviación de frecuencia en la red, el operador del sistema puede solicitar la intervención de los recursos de control de frecuencia. Los recursos de control de frecuencia pueden ser recursos de generación de energía o de respuesta a la demanda. Al agregar o eliminar una pequeña cantidad de energía de la red, devuelven la frecuencia de la red a su valor nominal.
Los servicios auxiliares han sido tradicionalmente proporcionados por grandes unidades de producción como las centrales de carbón. En los últimos años, sin embargo, los DERs han surgido como alternativas válidas para ciertas categorías de servicios auxiliares.
Algunas categorías de DERs, por ejemplo, son excelentes para brindar servicios de respuesta rápida, como el control de frecuencia rápida. En el mejor de los mejores, las plantas de energía térmica grandes tardan varios minutos en arrancar o aumentar cuando responden a las llamadas de control de frecuencia. Las unidades de almacenamiento de energía de la batería, en cambio, pueden responder en milisegundos.
De la misma manera, los recursos residenciales de demanda-respuesta pueden ofrecer reducciones de carga en segundos o menos.
En algunas áreas, los DERs han tenido tanto éxito que han desplazado casi por completo las unidades de generación de energía tradicional para ciertas categorías de servicios auxiliares. En el Reino Unido, por ejemplo, más del 90% de los contratos de capacidad de servicio auxiliar otorgados por el operador de la red en los últimos años han ido a los recursos agregados de demanda-respuesta, unidades de almacenamiento de energía o centrales hidroeléctricas. Por lo tanto, los DERs pueden haber contribuido, de manera indirecta, a la jubilación de las centrales eléctricas de carbón y gas, que anteriormente subsistían al ofrecer servicios auxiliares a la red.
Suscríbase a continuación para obtener información centrada en la energía en mercados que abarcan desde centros de datos e instalaciones de atención médica hasta escuelas e instalaciones de fabricación, y todo lo demás.
