Estabilidad de red y retornos seguros con energías renovables
La transición energética solo tendrá éxito si, en el futuro, la mayor parte de nuestra electricidad se genera a partir de fuentes de energía renovables. Esto plantea un gran desafío: ¿Cómo pueden los proveedores de energía que dependen del clima suministrar electricidad de manera fiable y continua a la red pública? En SMA ofrecemos una gama de soluciones técnicas que no solo garantizan la estabilidad de la red, sino que también abren nuevas fuentes de ingresos con retornos seguros para los propietarios y operadores de centrales eléctricas.
Suministro continuo de electricidad, incluso en periodos de inestabilidad
Los niveles de agua, sol y viento son inherentemente variables. La cantidad de electricidad verde generada fluctúa dependiendo de las condiciones climáticas. Sin embargo, para una transición energética sostenible, no hay alternativas. La única forma de mitigar el cambio climático en el futuro es garantizar que los proveedores de energía fósil sean reemplazados por renovables y que nuestra electricidad provenga completamente de fuentes libres de carbono. Desde la perspectiva de los consumidores, este no es un problema inmediato porque la energía eólica, solar e hidráulica es capaz de cubrir todos nuestros requerimientos energéticos. Para superar los períodos de poca luz solar o viento, la energía se puede almacenar en grandes sistemas de baterías. Esto compensa las fluctuaciones de energía y asegura que la electricidad verde esté disponible las 24 horas del día, sin importar el clima.
La formación de redes garantiza la estabilidad de las redes eléctricas
Ahora bien, cambiar completamente a energías renovables plantea un desafío fundamental para los operadores de redes de transmisión. Las plantas de energía de gas, petróleo, carbón y nuclear generan energía y proporcionan la capacidad de formar redes. Las máquinas síncronas de las centrales aseguran una tensión de red estable con una frecuencia uniforme gracias a su inercia. Esto asegura un suministro continuo de electricidad incluso si la energía generada en un momento específico no puede cubrir la demanda. Este desequilibrio puede surgir como resultado, por ejemplo, de fallas en el generador o de grandes cargas o separaciones de red a gran escala.
Si los productores de energía renovable descentralizada asumen el trabajo del suministro de energía de las centrales eléctricas centralizadas, también tendrán que formar y estabilizar la red eléctrica. Este concepto de Grid Forming también es indispensable para las centrales eólicas, solares e hidroeléctricas porque, en la mayoría de los casos, necesitan transportar la electricidad generada a través de largas distancias desde lugares remotos hasta los consumidores. El riesgo de que se produzcan fallos, separaciones de la red y, a su vez, desequilibrios energéticos es especialmente alto cuando se trata de distancias de largo alcance. Esto significa que los operadores de la red tienen que garantizar la estabilidad de la red, así como el suministro de electricidad.
¿Cómo funciona la formación de redes?
La solución de Grid Forming de SMA para plantas de energía de almacenamiento de batería, estabiliza voltajes y frecuencias
La solución de SMA para las centrales eléctricas con baterías es un sistema integrado compuesto por el control de la planta (SMA Power Plant Manager) y los inversores (SMA Sunny Central Storage). Con la solución de formación de red integrada a nivel de planta, la central eléctrica interactúa con la red pública como una sola unidad.
La solución de SMA no sólo tiene que convertir la corriente continua en corriente alterna, sino también apoyar la estabilidad de la red. Sin embargo, a diferencia de los generadores síncronos utilizados en las grandes centrales eléctricas, las centrales de almacenamiento de baterías no tienen una masa giratoria y, por tanto, carecen de la inercia necesaria para compensar instantáneamente los déficits de generación. Esta función, también conocida como «reserva instantánea», la realiza la solución de SMA que forma parte de la red en las redes eléctricas que dependen exclusivamente de generadores de energía renovable. Para lograrlo, tienen que imitar la reacción inercial de un generador síncrono.
Ahora bien, como los inversores no tienen masas giratorias, esta función debe programarse mediante algoritmos de control. Sólo entonces, los inversores de formación de red, orquestados por el SMA Power Plant Manager, pueden trabajar de la misma manera que los generadores síncronos de las centrales eléctricas convencionales y proporcionar una reserva instantánea del sistema de almacenamiento de baterías para mantener la red eléctrica estable en respuesta a las fluctuaciones. Esta tecnología ya se está utilizando en los primeros sistemas de almacenamiento a gran escala, por ejemplo, en Estados Unidos. En SMA estamos ayudando a nuestros socios de todo el mundo a preparar proyectos iniciales de estabilización de la red a gran escala y mantenemos un diálogo directo con los operadores de la red de estos países, que están liderando la transición energética.
Configurando la tecnología de SMA de formación de redes para garantizar la estabilidad de la red en áreas con grandes sistemas fotovoltaicos en Australia.
SMA tiene una larga trayectoria en el suministro de soluciones de formación de redes
Cuando se trata de la estabilidad de la red, en SMA contamos con una gran experiencia: En Australia, logramos estabilizar la red en una zona con sistemas fotovoltaicos muy grandes. La tecnología de sistemas de SMA utilizada allí garantiza la estabilidad de la red, a pesar de las distancias extremadamente largas entre las centrales fotovoltaicas y los consumidores (AEMO).
Rendimientos seguros gracias a los servicios de red
Las tecnologías de SMA abren nuevos modelos de negocio en el mercado de la energía tanto para los propietarios como para los operadores de centrales eléctricas. Al proporcionar reserva instantánea y potencia de cortocircuito como parte de Grid Forming, los operadores se convierten en actores clave y se aseguran la rentabilidad a largo plazo. Con el SMA Energy System, ofrecemos ya una solución orientada al futuro para los propietarios y operadores de centrales eléctricas. El sistema estabiliza la frecuencia de la red y mantiene reservas de energía a corto plazo disponibles de forma instantánea. De este modo, proporcionamos ya hoy las funciones de gestión de la red necesarias para el panorama energético del futuro. De este modo, en SMA sentamos las bases para la transición energética y la inversión a prueba de futuro en electricidad verde.
¿Quieres saber mas sobre las soluciones de Grid Forming de SMA?
Daniel Duckwitz
Como product manager de servicios de red, Daniel trabaja para proporcionar soluciones para un suministro de energía estable y confiable. Su enfoque es el almacenamiento de energía a gran escala junto con los servicios de red basados en la tecnología de grid forming, como la inercia y la fuerza del sistema. Con un amplio conocimiento en investigación en el Instituto Fraunhofer y la Universidad de Kassel en el campo de la estabilidad del sistema y el control de inversores, su trabajo contribuye a llevar nuevas tecnologías al mercado. El objetivo es fortalecer el sistema de suministro de energía existente para que las fuentes de energía limpias puedan integrarse sin perturbar el suministro de energía en el futuro.
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