Smart Grids
Santiago Núñez Corrales
Director Científico
Fundación Pro Energías Renovables
El Contexto Global:
Cambio Climático
• Los recursos de la Tierra son finitos
• Las demandas de la actividad humana son inf...
La Malla Eléctrica
• Un conjunto interrelacionado de fuentes energéticas,
generadores, distribuidores, consumidores, dispo...
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Redes Eléctricas
Tradicionales• Mediciones agregadas: las mediciones de consumo no
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¿Por qué es importante
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tiempo real?• La red eléctrica es un sistema
estocástico
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¿Qué es un
Smart Grid?
Un sistema de generación y
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software y hardware
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• Tecnologías: desarrollo de hardware de medición
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¿Cuál es la imagen de
un Smart Grid?
Seguridad en Smart
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• La presencia de hardware y software programable
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Precondiciones
• Es indispensable un cambio en el marco regulatorio de
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Colaboración Costa
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Aplicación de Programación
Dinámica Aproximada y Minería de
Datos para Optimización de la
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Smart Grid

  1. 1. Smart Grids Santiago Núñez Corrales Director Científico Fundación Pro Energías Renovables
  2. 2. El Contexto Global: Cambio Climático • Los recursos de la Tierra son finitos • Las demandas de la actividad humana son infinitas y crecientes • Retos centrales: • Modelos económicos centrados en la sustentabilidad que conlleven a cambios en patrones de consumo • Tecnologías que maximicen el aprovechamiento de recursos energéticos • Nuevas fuentes de energía de mayor eficiencia por unidad de tiempo y resiliencia, capaces de integrarse de forma transparente a la malla energética
  3. 3. La Malla Eléctrica • Un conjunto interrelacionado de fuentes energéticas, generadores, distribuidores, consumidores, dispositivos y circuitos caracterizada por tres atributos: • Estandarización • Calidad del servicio • Resiliencia • Factores determinantes: oferta y demanda
  4. 4. Limitaciones de las Redes Eléctricas Tradicionales• Mediciones agregadas: las mediciones de consumo no ocurren en tiempo real, sino que ocurren por periodos de consumo extensos (días). • Oferta inelástica: la oferta de potencia para un tiempo t es fija en el mismo circuito. Mayor potencia implica más número de circuitos, menor potencia resulta en sobredimensionamiento. • Calidad sensible a fuentes de generación: debido al desconocimiento en tiempo real de carga, agregar fuentes de energía distintas a la principal puede degradar la calidad de la tensión entregada
  5. 5. ¿Por qué es importante tener mediciones en tiempo real?• La red eléctrica es un sistema estocástico • Las reglas de asignación de potencia son determinísticas • Los actores del sistema son numerosos y con comportamiento aleatorio • La decisión de asignar potencia (política) actual depende de una oferta fija actual y de una demanda variable anterior
  6. 6. ¿Qué es un Smart Grid? Un sistema de generación y distribución eléctrica integrado, basado en software y hardware asociado a una malla eléctrica, capaz de optimizar la relación oferta-demanda en tiempo real.
  7. 7. • Modelo económico: incentivos de ahorro + incentivos de generación individual (e.g. vehículos eléctricos) para reducir emisiones. • Sustentabilidad: venta de electricidad y reducción de combustibles fósiles de la malla eléctrica. • Patrones de consumo: consumidor responsable con herramientas de monitoreo personalizadas y potencial generador.
  8. 8. • Tecnologías: desarrollo de hardware de medición y software de predicción y control en tiempo real • Aprovechamiento: sistemas que al estar en tiempo real pueden predecir con minutos o segundos la demanda futura y reducen su desgaste. • Recursos energéticos: uso de tecnologías estandarizadas permite incluir nuevos recursos energéticos.
  9. 9. • Nuevas fuentes de energía: personales, comunitarias, sectoriales, plasma. • Mayor eficiencia por unidad de tiempo y resiliencia: detección de demanda inmediata y de fallos en la infraestructura. • Integración transparente: no se altera la calidad del servicio con agregar o remover unidades de generación.
  10. 10. ¿Cuál es la imagen de un Smart Grid?
  11. 11. Seguridad en Smart Grid • La presencia de hardware y software programable implica un reto moderno: ciberseguridad • Ejemplos • Stuxnet (2010), un virus diseñado para infectar infraestructura crítica Siemens • Vulnerabilidad de infraestructura SCADA (2012)
  12. 12. ¿Qué oportunidades existen para Costa Rica?
  13. 13. Precondiciones • Es indispensable un cambio en el marco regulatorio de generación eléctrica independiente • Reglas claras para generadores individuales con referencia a mejores prácticas y estándares internacionales • Reforzamiento del capital humano en Energía • Reorganización del espectro radioeléctrico para reserva de bandas con fines de comunicación de Smart Grid (segundo dividendo digital)
  14. 14. Colaboración Costa Rica-Europa
  15. 15. Aplicación de Programación Dinámica Aproximada y Minería de Datos para Optimización de la Distribución y Uso de Potencia en la Red Eléctrica de Costa Rica Un proyecto piloto con tecnología de punta
  16. 16. santiago@fuper.cr

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