1 Introduccion a La Generacion Distribuida

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Introducción a la Generación Distribuida

CENI CE NIT T - DE DENI NISE SE

¿ Coyuntura Energética G. Distribuida

?

Generación Distribuida

+

Sistema Actual

Cambio de Paradigma

=

Sostenible

Qué es

¿Cómo afrontar los inconvenientes ?


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Tipos / Tecnologías


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Sistema Actual

Cambio de Paradigma

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Sostenible

Qué es



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Sistema Actual

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Sistema Actual

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Sostenible

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Sistema Actual

Cambio de Paradigma

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Sostenible

Qué es



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Sistema Actual

Cambio de Paradigma

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Sostenible

Qué es



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Sistema Actual

Cambio de Paradigma

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Sostenible

Qué es



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Contexto Energético Vector Económico 



Emperoramiento de la Intensidad Energética de España desde 2005.



P érdida de competitividad

Fuerte incremento de los precios con incertidumbre en su comportamientos futuros

Contexto Energético Vector Emisiones



Necesidad de reducir las emi siones de CO2



Comportamiento fuerte alcista en el comportamiento de las emisiones en España



El plan de Acción 2005-2007 de ahorro y eficiencia energética prevé un ahorro de 32,5 mill ones de t CO2

Contexto Energético Vector Demanda 

Fuerte incremento demanda eléctrica

de

la



Adelanto de previsiones de consumo hasta en 6 años en algunas zonas de España



Desde 1985 el consumo eléctrico casi se ha triplicado

P unta real vs prevista (MW ) 7.317

Real

6.813

6.414

6.403

6.172

5.327 5.591

Prevista

5.333 '01

'02

'03

'04

'07

'11

6 años de adelanto

Endesa (real) y M.Economía (prevista Oct-02)

Sistema Eléctrico Actual

Sistema Eléctrico Actual El sistema Eléctrico Actual

Zonas de Consumos

Zonas de Generación

Flujos de la Red de Transporte

Sistema Eléctrico Actual

 La



Las pérdidas de energía eléctrica que pueden suponer hasta un 13,8% para el suministro conectado a baja tensión



Menor rendimiento de las propias plantas de producció n



I mpacto ambien tal y visual. Rechazo social



Saturación de la disponibilidad de redes de transporte y distribución



Fuertes inversiones

ener gía despachada por rest ricciones técnicas e r a h a s t a 2 0 0 5 a l r e d ed o r d e u n 2 %

 En

2 0 0 6 a sce n d i ó a l 1 0 , 9 %

Sistema Eléctrico Actual El sistema Eléctrico Actual

Mercado Diario s e n o i c c i r t s e R

Operador Mercado

Mercado Servicios Complementarios

Mercado Intradiario e d n s o ó í i t v s s e e G D

Regulación Secundaria Regulación Secundaria Control de Tensiones Operador Sistema

Operador Mercado


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Sistema Actual

Cambio de Paradigma

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Sostenible

Qué es



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Generación Distribuida El sistema Eléctrico: Filosofía de la Generación Distribuida

Es qu e m a “ Fi t & Fo r g et ” Su p u e s t o m á s D es f a v o r a b l e

¿Qué es Generación Distribuida? No existe consenso sobre qué es exactamente la Generación Distribuida: potencias, tecnologías, conexión a la red

El DPCA (Distribution Power Coalition of América) la define como, cualquier tecnología de generación a pequeña escala que proporciona electricidad en puntos más cercanos al consumidor que la generación centralizada y que se puede conectar directamente al consumidor o a la red de transporte o distribución. La Agencia I nternacional de la Energía (IEA, International Energy Agency) En 2002, la define como la producción de energía en las instalaciones de los consumidores o en las instalaciones de la empresa distribuidora, suministrando energía directamente a la red de distribución. Es co Va le Co ns ul ta nc y, especialista del sector del Reino Unido, amplía el rango de

potencias hasta 100 MW, limitando a 10 MW la potencia máxima para instalaciones basadas en fuentes de energía renovable.

¿Qué es Generación Distribuida? En general y teniendo en cuenta aspectos regulatorios para el sector eléctrico español podríamos decir que en España se entiende por generación distribuida:  

“Pequeña” potencia y ubicación en puntos cercanos al consumo Estar conectada a la red de distribución.

Es frecuente que una parte de dicha generación sea consumida (“técnicamente”) por la misma instalación y el resto se exporte a una red de distribución 

No existe una planificación centralizada de dicha generación y no suele despacharse centralizadamente 



La potencia de los grupos suele ser menor de 50 MW.

En España, podría “asimilarse” la Generación Distribuida al Régimen Especial: • 28% de la Potencia Instalada • 24.000 MW instalados • “No Despachable”

D.E.R.

A nivel Europeo y sobre todo, de Estados Unidos, casi tanto como el concepto de Generación Distribuida, se utiliza el concepto D.E.R. (Distributed Energy Resource) que agrupa: Generación Distribuida  Almacenamiento de Energía 

Debido a la interrelación que presentan

Tecnologías

Tecnologías D.E.R. Disponibles Motor Alternativo Turbina de Gas maduras Eólica Fotovoltáica Generación Distribuida Solar Térmica Biomas / Biogas semimaduras microturbina P ila de Combustible e me rg en te s Ge ot ér mi ca Marina maduras

Almacenamiento

Bombeo batería Volante semimaduras Térmico Aire a presión Hidrógeno e me rg en te s SM ES Ultracondensadore s

Generación Distribuida Tecnologías Motor Alternativo

Energía Primaria Gas Natural Diesel biogás propano Turbina de Gas Gas Natural biogás propano microturbina Gas Natural biogás propano biogás hidrógeno Fotovoltáica sol Solar Térmica Sol Eólica Viento Minihidráulica Agua Pila de Combustible Gas Natural metano propano biogás hidrógeno

Potencia (MW)Rendimiento Eléctrico (%) 0,08-20 28-42% (GN) 30 - 50% (Diesel) 80 -85 % (coeneración)

Coste de Inversión (€/kW) Disponibilidad comercial 500-900 actual

,25 - 500

25-60% 70-90% Cogeneración

600-1.400

actual

0,025-0,4

25-30% 85% Cogeneración

900-2.000

actual

0,001-0,1-5 0,0002-200 0,005-5 0,01-10 0,001-11

14% 13-21% 43% 80-90% 35-65% 85% CHP

5.000-7.000 3.500-8.000 1.100-1.700 1.000-1.800 2.500-3.700

actual actual actual actual Algunas PAFC,MCFC,PEMFC,SOFC

Almacenamiento

Tecnologías Térmico

Tiempo Descarga

Bombeo

horas-dias

Volante

segundos-minutos

Aire a Presión Batería Pb-Ácido Batería Ni-Cd Batería NA-S Hidrógeno

Potencia (MW) Eficiencia (%) Disponibilidad comercial 65% disponible 100-1.000 MW

66%

disponible

10-100 kW

78%

disponible

Horas-dias minutos-horas Segundos-horas

100-1.000 MW 1 kW - 40 MW 1 kW - 40 MW

69% 60-67%

actual actual actual

Horas-días

50 kW - 10 MW

56-72% 24-58%

SMES segundos Ultracondensadores segundos

1-100 MW 10 kW - 1MW

90%

Aplicación Solar biomasa Integración ER Hidráulica Integración ER Integración ER Integración ER Hidráulica, FV, eólica,mareomotriz

actual prototipos prototipos

Hidráulica, FV, eólica,mareomotriz FV e integración ER FV e integración ER


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Sistema Actual

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Sostenible

Qué es



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Generación Distribuida: Ventajas Ubicación cerca Consumos / Tipo de Tecnología o Energía Primaria 

Disminución de Emisiones: Reducción de Pérdidas e Integración de Renovables CO2 en 2012: -8% de redución respecto 1990 CO2 en 2020: -20%



Fomento de Energías Renovables: • ER en 2010: 21% de electricidad en UE • ER en 2020: 30-50% en electricidad y 20% en E.P.



Mejora de la Eficiencia Energética • Fomento de CHP (cogeneración) • Plan UE para la E.E.: 20% de ahorro de E.P.

Generación Distribuida: Ventajas 

Seguridad y Calidad Energética • Macro:Seguridad Abastecimiento • micro: Incidencias



Aumenta Capacidad de Transmisión del Sistema • Control V&F • Permite retrasar inversiones

Generación Distribuida: Inconvenientes 

Impacto en la Red de Distribución • Tensiones, Estabilidad, Faltas, inv. Flujos • Planificación: Pérdidas según % penetración

No participa en el Control y Gestión de Red • Tensiones y Reactiva, Pérdidas • Incidencias • “espada de Damocles”  Potencia No Despachable • Cobertura • Estabilidad 



Necesidad Complejas estructuras de Control • microredes,VPP • Despachos Agregados


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Qué es



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DENISE P royectos Relacionado s con Generación Distribuida y Redes In teligentes

IIEE P1547

GridWorks IntelliGrid

SmartGrids

DENISE

GridWise CERTS

ENEL AMR

MicroGrids

DEMC Consumer Portal

DENISE

instituciones relacionadas con el proyecto DENISE •

Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) Programa CENIT Se encuadra dentro del Programa Ingenio 2010, iniciativa del Gobierno español con la intención de incrementar la inversión en I+D hasta el 2% del PIB.

•

Plataforma Española de Redes Eléctricas (FUTURED) Trata de integrar a todos los agentes del sector eléctrico español para definir e impulsar estrategias que permitan la consolidación de una red de eléctrica de futuro.

•

Smartgrids Es la plataforma europea homóloga a FUTURED (European Technology Platform for Electricity Networks of the Future). Su objetivo es el de definir y promover el desarrollo del sistema eléctrico europeo hasta el 2020 y más allá.

SOCIOS DENISE

DENISE Distribución Energética Inteligente – Segura – Eficiente

Proyecto CENIT 2007-2010 25 M€ de Presupuesto

ÁMBITO DENISE

Ámbito DENISE

ÁMBITO DENISE

GRUPOS DENISE

ENTORNO SIMULACIÓN

ESTRUCTURA G.D. U n s i st e m a d e G. D n e c es i t a :  

I n t e r co n e x ió n c o n R .D . E

Bloque Interconexión   Control de Potencia / Energía   Comunicaciones Estándar   Arquitectura y sistema de entronque estandarizado Red MT si necesidad SS.EE. • •

 

Capacidad para Gestionar sistema local de:   A.C. de generación local de energía   D.C. de interconexión de distintos tipos de energía   Sistemas de almacenamiento de Energía   Gestión de Demanda como reserva reserva de Energía

Un s is t e m a d e G. D Si st e m a d e Generación

 

p r o p o r c i o n ar á :

Funciones:   Capacidad de Operación Distribuida y/o Coordinada   Servicios Terciarios   Coordinación Protecciones   Apoyo Estabilidad   Control de Reversibilidad de Flujos en red MT   Apoyo Incidencias y Reposición de Suministro.   Calidad de Suministro

INTEGRACIÓN G.D. •

Uso en Edificios de Usos Terciarios, Terciarios, para su posterior integración en la R.D.E.

•

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•

Minigeneración Microgeneración Servicos locales Apoyo esporádico al sistema

Uso en Centros Industriales Industriales y Comerciales. Comerciales.

A.C. de generación local de energía energía D.C. de interconexión de distintos tipos tipos de energía Sistemas de almacenamiento de Energía Gestión de Demanda como reserva de Energía. Uso Minigeneración Servicios locales y de apoyo al sistema • •

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Uso en Centros de Transformación:

Minigeneración. Almacenamiento de Energía. Orientado Calidad de Servicio.

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• •

• •

Ventajas

Inconvenientes

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