Generación Distribuida: Conceptos, Beneficios y Desafíos en la Red Eléctrica

Concepto de Generación Distribuida (GD)

La generación distribuida (GD) se define como la generación o el almacenamiento de energía eléctrica a pequeña escala, ubicada lo más cercana posible al centro de carga. Ofrece la opción de interactuar (comprar o vender) con la red eléctrica y, en muchos casos, busca la máxima eficiencia energética.

Aspectos Técnicos Clave en la Interconexión de GD

Algunos de los aspectos técnicos fundamentales a considerar en la interconexión de sistemas de generación distribuida son:

• Relevadores de protección
• Conexión del transformador
• Sistema de puesta a tierra
• Coordinación de protecciones y regulación de la tensión de la compañía
• Equipos de calidad de servicio
• Conformidad con normas de los convertidores de potencia
• Monitoreo y control remoto del grupo generador
• Mantenimiento preventivo y correctivo periódico
• Sistema de comunicación entre el operador privado y el controlador de la red de distribución

Modelo Genérico de una Unidad de Generación Distribuida

El modelo genérico de una fuente de Generación Distribuida está compuesto por cuatro bloques principales:

• Energía primaria: Diésel, gas natural, biocombustibles, sol, agua, viento, etc.
• Conversión primaria: Motor de combustión interna, turbina a gas, turbina de viento, etc.
• Generador: Generador síncrono o de inducción.
• Conexión a la red o interfaz: Directamente o por medio de un inversor.

Modos de Conexión y Operación de la GD

La energía primaria en el modelo de una unidad de GD puede conectarse a la red directamente, por medio de un generador síncrono o de inducción, o a través de la combinación de una máquina eléctrica y una interfaz de electrónica de potencia. Este aspecto de conexión a la red es crucial para comprender el modo de operación de una unidad de GD en el estudio de flujos de potencia en redes de distribución. (Se adjunta una tabla con tecnologías de GD, sus conexiones a la red y el modelo de operación apropiado).

Cuando la unidad de GD opera a factor de potencia constante, se obtiene la ventaja de que la generación de potencia reactiva aumenta conforme lo hace la generación de potencia activa.

Beneficios y Desafíos de la Generación Distribuida

Beneficios para el Usuario Final

• Incremento en la confiabilidad y disponibilidad del suministro.
• Abasto en zonas remotas.
• Reducción del número de interrupciones.
• Uso eficiente de la energía.
• Menor costo de la energía (especialmente al usar vapores de desecho o en horas pico).
• Fomento del uso de energías renovables.
• Facilidad de adaptación a las condiciones del sitio.
• Disminución de emisiones contaminantes.

Beneficios para el Suministrador de Energía

• Abasto en zonas remotas.
• Libera capacidad del sistema.
• Proporciona mayor control de energía reactiva.
• Mayor regulación de tensión.
• Disminución de la inversión en infraestructura.
• Menor saturación de la red.
• Reducción del índice de fallas.
• Disminución en las pérdidas por transmisión y distribución.
• Reducción del consumo de combustibles fósiles.
• Nivela los perfiles de voltaje al aportar potencia y energía reactiva en la red.
• Genera ingresos adicionales por servicios de respaldo, porteo y otros.

El Papel de los Recursos Energéticos Distribuidos (REDs)

• La red eléctrica es fundamental en la transición energética y seguirá desempeñando un papel clave.
• La idea de que la nueva industria no necesitará la red es solo un posible escenario en un panorama de crecimiento constante.
• Se demandarán muchos servicios diferentes en este proceso, lo que generará un espacio robusto para la innovación y el cambio.

Evolución y Futuro de la Industria Eléctrica

La evolución de la industria eléctrica podría traducirse en:

1. La reducción en la carga de conexión, impulsada por la generación distribuida.
2. Una aceleración hacia la energía verde.
3. Un derecho a conectarse de forma flexible y sencilla.

La creciente cantidad de recursos interconectados ha vuelto la red eléctrica cada vez más compleja, dificultando la predicción de su evolución futura. Por ello, se están desarrollando nuevas tecnologías y políticas para gestionar y regular estos cambios, incluyendo la inteligencia artificial y la ciencia de datos. De hecho, es posible añadir una nueva capa de información a esta industria, que abarca comunicaciones remotas sobre las cuales se pueden aplicar e incrementar las conexiones.

Estas tecnologías son clave para mejorar la eficiencia y descentralización de la red. Esto, a su vez, exige un rediseño en nuevos términos y la implementación de nuevas políticas que regulen estos conceptos emergentes.