Transcript Redes eléctricas inteligentes

JORNADA
LAS REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES: HACIA
UN NUEVO MODELO ENERGÉTICO
Mesa redonda
LAS REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES: SEGURIDAD,
ESTABILIDAD Y SOSTENIBILIDAD DEL SISTEMA –
Experiencia del consumidor industrial. Presente y futuro
Fernando Soto – AEGE
Madrid, 7 de noviembre de 2011
Índice
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•
Introducción
Ahorro y eficiencia energética
Redes inteligentes
Características del Sistema
Integración de energías renovables
Servicio de Gestión de la demanda de interrumpibilidad
Contribución de la demanda industrial
Conclusiones
Estructura de sectores y empresas representadas en AEGE
METALES
QUÍMICA
BÁSICA Y
OTROS
SIDERÚRGIA
ABELLÓ LINDE S.A.
ALCOA
ERCROS
A.G. SIDERÚRGICA BALBOA, S.A.
CEMENTOS ALFA, S.A.
AIR LIQUIDE
ASTURIANA DE ZINC,
S.A.
SGL CARBÓN
ARCELORMITTAL ESPAÑA, S.A.
CEMENTOS COSMOS, S.A.
MESSER IBÉRICA DE
GASES, S.A., Unipersonal
ATLANTIC COPPER
SOLVAY
CELSA GROUP
CEMENTOS MOLINS
INDUSTRIAL, S.A.
PRAXAIR
CARBURO DEL CINCA
GERDAU SIDENOR
CEMENTOS PORTLAND VALDERRIVAS, S.A.
S.E. DE CARBUROS
METÁLICOS
FERROATLÁNTICA
INFUN GROUP
CEMENTOS
GASES
INDUSTRIALES
A.G. CEMENTOS
BALBOA, S.A.
CEMEX ESPAÑA, S.A.
MEGASA SIDERÚRGICA, S.L.
SOCIEDAD
FINANCIERA Y MINERA, S.A.
SIDERÚRGICA SEVILLANA, S.A.
HOLCIM ESPAÑA, S.A.
TUBOS REUNIDOS, S.A.
LAFARGE
CEMENTOS, S.A.
LEMONA INDUSTRIAL, S.A.
S.A. TUDELA VEGUIN
SOCIEDAD DE CEMENTOS Y MATERIALES DE
CONSTRUCCIÓN DE ANDALUCÍA, S.A.
UNILAND CEMENTERA.S.A.
Estructura de sectores y empresas representadas en AEGE
• La industria básica rivaliza en mercados globales
 La competitividad es clave
• Subsistencia de cada planta depende:
– Máxima eficiencia en su gestión
– Precios competitivos en todos los factores del coste
• La energía eléctrica es materia prima para las industrias
• Coste energético peso importante en costes de producción
• Más de 25 años de Gestión de la demanda de interrumpibilidad,
contribuyendo a garantizar el suministro de electricidad
Patrón de consumo de electricidad
GRUPOS EMPRESARIALES EN AEGE:





Cemento: 9
Gases industriales: 5
Metales: 5
Química y otros: 3
Siderurgia: 8
Nº TOTAL DE PLANTAS INDUSTRIALES: 104
Consumo en 2010: 27,7 TWh (12% de la demanda eléctrica peninsular)
La energía consumida en periodo valle fue de 16,8 TWh, 60,7% del total
Patrón de consumo:
 Plano
 Modular
 Máximos consumos en valle y consumos reducidos en punta
Ahorro y eficiencia energética en la industria
 Certificaciones energéticas. Sistema de Gestión Energética. Acuerdo
marco AEGE-AENOR. UNE-EN 16001
 Actuaciones para la mejora de eficiencia en los distintos sectores:
Optimización de procesos industriales. Utilización de nuevas
tecnologías. Reciclado de residuos.
EFICIENCIA ENERGÉTICA MJ/t CLÍNKER
4.500
EJEMPLO: COMPARATIVA MUNDIAL DE
CONSUMO ENERGÉTICO DE CLINKER.
4.000
3.500
3.000
2.500
4.220
2.000
3.520
3.684
3.590
3.590
3.650
3.250
3.350
JAPÓN
COREA DEL SUR
1.500
1.000
500
0
ESPAÑA
UE
ITALIA
EEUU
CHINA
ALEMANIA
FUENTE: WBCSD 2006
FUENTE: WORLD BUSINESS COUNCIL FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT
Redes eléctricas inteligentes
¿QUÉ ES UNA SMART GRID?
“Red que integra de manera inteligente las
acciones de los usuarios que se encuentra
conectados a ella – generadores, consumidores
y aquellos que son ambas cosas a la vez, para
conseguir un suministro eléctrico eficiente,
seguro y sostenible”
Redes inteligentes
• Inteligencia en:
– Nuevas tecnologías: comunicaciones, equipos de control, …
– Control de generación y consumo
– Mejor uso de instalaciones existentes. Eficiencia energética
• Estructura de redes
– Transporte y Distribución
– Situación actual y futura
• Tecnologías – componentes
– Nuevos sistemas de comunicaciones
– Medida, supervisión y control
– Normalización
• Agentes involucrados
Necesidad de las redes inteligentes
• Generación distribuida. Coexistencia con modelo de generación
tradicional
• Desarrollo de redes asociadas. Impacto en las planificaciones de
redes y en sus costes. Flujos de energía y comunicaciones
• Integración de las energías renovables. Retos para las energías
fluyentes no gestionables (eólica y solar). Mitigación de vertidos de
estas energías.
• Vehículo eléctrico. Integración e impacto en la operación del sistema.
Regulación y normalización
• Gestión activa de la demanda. Además del consumidor industrial, se
requiere la contribución del consumidor residencial y de servicios. Se
requiere sensibilización y señales de precios que la promuevan
Redes inteligentes: Costes vs beneficios
• Política energética de la UE: Desarrollo de redes inteligentes
asociado a promoción de las energías renovables, reducción de
emisiones de CO2, incremento de la seguridad de suministro
• Desarrollo que debe ser equilibrado y también sostenible en lo
económico
• Aumento de la eficiencia global del sistema y de la
competitividad de las empresas
• Los beneficios de esta apuesta por las redes inteligentes debe
compensar los costes asociados (impacto en redes T y D,
instalaciones de consumidores, comunicaciones, equipos …)
Características del sistema eléctrico español
• Capacidad limitada de interconexión internacional
• Mix de generación. Evolución. Situación actual y futura. Reto
de integración de las energías renovables
• Demanda del Sistema. Actual y futura. Características
– Laborables
– Festivos
– Consumos en periodos punta y valle
Características del Sistema:
Capacidad limitada de las interconexiones
ESPAÑA-FRANCIA
IMPORTACIÓN: 1400 MVA
EXPORTACIÓN: 600 MVA
España es una Isla energética
Necesidad de desarrollar nuevas
interconexiones internacionales
con Francia
Fuente : REE
Actualmente la capacidad es sólo
del 3%, frente a un mínimo del
10% recomendado
Mix de producción. Energías renovables
Fuente: MITYC
Evolución de la punta del sistema
Fuente: MITYC
Característica del Sistema:
Demanda de energía eléctrica del 13 de enero de 2010
Fuente : REE
El ratio potencia en punta/potencia en valle es de 2
Integración de renovables
Fuente: REE
Gestión de la demanda. Contribución de la Industria
Fuente : REE
La industria con su gestión de la demanda, facilita:
Reducción de puntas. Mejora de la eficiencia global del Sistema
Relleno de la curva de la demanda. Modulación de consumos. Sostenibilidad y Estabilidad
Aumenta la Seguridad del sistema, prestando el servicio de gestión demanda de interrumpibilidad
Sistema de gestión de la demanda de interrumpibilidad SGDI
Servicio
• Reducción de la potencia activa hasta la potencia residual requerida a
indicaciones del OS (Orden ITC 2370/2007)
Requisitos del consumidor industrial (habilitado por OS)
• Pof > 5 MW ; Relé de deslastre por subfrecuencia
• Exigencia de un consumo de energía anual como mínimo del 55% en periodo
P6 (valle)
Tipos de reducción de potencia y condiciones de aplicación
• 5 tipos; preavisos (0 a 2h); duración (1 a 12h)
Información intercambiada con el OS
• Consumos en tiempo real (P y Q cada 4 s), Energía cuartohoraria,
• Previsiones de consumo, paradas por mantenimiento, averías, ..
• Informe de cumplimiento de órdenes de interrupción, ..
Sistema de gestión de la demanda de interrumpibilidad SGDI
Operador del Sistema
Distribuidoras
Contador
I
V
P
Q
TCI - 5
Ethernet
RS-232
SERVITAX - 5
Pulsos
Ethernet
ADSL
RS-232
Red de
Comunicaciones
RDSI
Modem/
Router
Impresora
ELITAX-4
EMCC suministrado por Núcleo
Sistema Gestión
Fuente: Núcleo
Sistema de gestión de la demanda de interrumpibilidad SGDI
• En 2004 el diseño de Núcleo para sistema de interrumpibilidad se basó en
reutilizar equipos existentes (ELITAX-4) y añadir nuevos equipos
(SERVITAX-5 y TCI-5) para cumplir con los requisitos especificados por el
operador del sistema y configurar el EMCC
• Los equipos EMCC de los proveedores están conectados y comunicados
con el SG-SCECI del OS
• En los últimos años las necesidades del sistema se ha traducido en
cambios y adaptaciones constantes de los equipos EMCC existentes
• La experiencia ha puesto de manifiesto que la solución adoptada
inicialmente, aceptable en su momento, actualmente está al límite de sus
capacidades.
• Se precisa un equipo EMCC adaptado a las nuevas tecnologías
Propuesta nuevo equipo EMCC
• Equipo EMCC unificado para gestión de interrumpibilidad
• Gran capacidad de procesamiento y comunicaciones
• Admita la conexión a los contadores por comunicaciones,
adquiriendo información de Energías y Potencias instantáneas
• Capacidad para encriptar la información intercambiada con OS
• Puertos de comunicaciones independientes para operación y
telegestión
• Servidor web para configuración del equipo y visualización de
información a través de un navegador comercial
Topología nuevo servicio de comunicaciones frente al actual
Nueva solución
Solución
actual
Fuente: ORANGE
Comunicaciones. Nueva arquitectura. características
Comunicaciones sedes plantas industriales
– VPN sobre la red MPLS de Orange que dota al sistema de la
robustez y escalabilidad necesarios así como una disponibilidad del
99%,
– Solución redundante con diferentes tecnologías de acceso donde
sea posible:
• Acceso principal a través de ADSL con backup a través
tecnología móvil 3G/GPRS,
• Acceso principal a través de ADSL con backup a través
tecnología móvil RDSI,
• Acceso principal a través de tecnología móvil 3G/GPRS con
backup a través de RDSI.
• Y las soluciones sin Backup: 3G/GPRS; ADSL; VSAT
– Reporte de estadísticas accesibles desde Portal de Cliente
– Monitorización proactiva por parte del operador de
comunicaciones
Contribución de la demanda industrial
• Gestión de la demanda
– Deslastre automático de cargas
– Modulación de consumos
– Interrumpibilidad
• Ahorro y eficiencia energética
– Sistemas de Gestión Energética
– Utilización de mejores tecnologías disponibles
– Tratamiento de residuos, reciclado de chatarra
• Control de tensión de las redes
– Conexión y desconexión de baterías de condensadores
– Utilización de otros dispositivos: SVC, …
Conclusiones
• La industria básica española con su experiencia en la gestión de
la demanda eléctrica, de más de 25 años, aporta y seguirá
aportando seguridad, estabilidad y sostenibilidad del sistema
• El desarrollo de nuevos servicios de comunicaciones y de
equipos de control para la gestión de su demanda, es una
muestra de su compromiso con la operación del sistema
• Esos nuevos dispositivos, comunicaciones, medidores, etc
permitirán que los consumidores industriales sigan aportando
servicios con los que facilitar un suministro eléctrico
eficiente, seguro y sostenible
MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN
Fernando Soto
([email protected])