Este documento describe las micro redes en el contexto de la red eléctrica inteligente. Explica que las micro redes utilizan fuentes de energía distribuidas como renovables y almacenamiento de energía para suministrar demanda local de forma aislada o conectada a la red principal. También cubre tecnologías habilitadoras como electrónica de potencia y proyectos piloto de micro redes en varios países. Concluye que aunque las tecnologías están disponibles, las principales barreras son la participación de consumidores, consolidación de almac

1. Las micro redes en el ámbito de la Red
Eléctrica Inteligente
Eléctrica Inteligente
Dr. Héctor G. Sarmiento Uruchurtu
Dr. Raúl Velázquez Sánchez
Instituto de Investigaciones Eléctricas
Reforma No. 113, Col. Palmira, Cuernavaca, Mor.
TEL: 3623828
e-mail: hsu@iie.org.mx
e-mail: rvs@iie.org.mx
1

2. Contenido
• Introducción
• Integración de la generación distribuida
• El concepto de la Micro-red
t d l Mi d
• Tecnologías habilitadoras
• Marco regulatorio
• Conclusiones

3. Introducción
• La arquitectura
fundamental de la red
eléctrica actual, vertical
en su operación
(Generación-
Transmisión-
Distribución) y con flujos
de energía
unidireccionales, está
cambiando como un
resultado de la
generación distribuida
( )
(GD), principalmente
proveniente de fuentes
de renovables

4. Introducción (Cont.)
• Las tecnologías participantes, que
complementan a la infraestructura
tradicional de la red eléctrica para facilitar
un flujo bidireccional de la energía, son las
tecnologías de la información
(telecomunicaciones e informática)

5. Concepto
• La micro red tiene como antecedente la energía
micro-red
de respaldo en las instalaciones eléctricas en
donde su pérdida resulta catastrófica
(hospitales, centros comerciales, centros de
datos, etc.).
)
• La diferencia principal es que este suministro de
respaldo, al enmarcarse en el concepto de la
“Red Inteligente”, tendrá la capacidad, mediante
el uso de las tecnologías de información de
operar en fforma aislada o coordinada con l red
i l d di d la d
de la empresa suministradora

6. La micro-red
• Es una red eléctrica
integrada que utiliza
fuentes de energía
distribuidas (en su
mayoría renovables),
así como dispositivos
de almacenamiento
de energía para
suministrar la
demanda en forma
local dentro de una
región d cobertura
ió de b t
establecida

7. La micro-red
• La micro-red opera conectada al sistema
eléctrico de la empresa suministradora,
pero tiene la capacidad de
autoabastecerse y operar en forma
aislada cuando así se requiere, al menos
para las cargas consideradas esenciales,
incrementando así la confiabilidad del
suministro para dichas cargas

8. Esquema integral de una micro-red

9. Electrónica de potencia
• Bajo el concepto de una micro-red, la función de
la nueva generación de inversores deberá
mantenerse conectada cuando la i f
t t d d l infraestructura
t t
que conforma la micro-red se desconecta de la
red p c pa pa a mantenerse ope a do co o
ed principal para a te e se operando como
isla, logrando una desconexión en forma
segura.
• La desconexión en f forma segura se logra
mediante dispositivos de seccionamiento de alta
velocidad (dispositivo de estado sólido)

10. Tecnologías para el almacenamiento

11. Evolución de las capacidades de almacenamiento

12. Evolución
• S estima que en los próximos cinco años
Se ti l ó i i ñ
se podría alcanzar una capacidad del
orden d l 5 GW en micro-redes en
d de los i d
Norteamérica, Europa y Asia.
– En Norteamérica se consideran que serán
é á
principalmente de tipo institucional
(hospitales, universidades,
(hospitales universidades centros turísticos)
turísticos),
mientras que en Europa y Asia serán de tipo
comunitario

13. Micro-redes piloto
• SmartGridCity, Estados Unidos de
América
• Mannheim, Alemania
• Kythnos, Grecia
• Parque Bronsberg Holanda
Bronsberg,

14. Parque Bronsbergen (Holanda)
• 108 casas con paneles solares
• 2 bancos de baterías como almacenamiento de
energía para la demanda pico
• Un centro de despacho y equipo de medición que
controla el intercambio de energía entre la micro-
red y la red de distribución

15. Micro‐red de Gaidouromantra
Entorno:
A 4 Km. de la red de media tensión
11 casas habitación, con demanda limitada a 6 A a 400 V

16. Micro‐red de Gaidouromantra

17. Conclusiones
• Los elementos habilitadores para la
integración y operación de las micro‐redes
(Redes Inteligentes) están disponibles:
– Tecnologías de información
– Medidores avanzados
– Dispositivos de seccionamiento
– Generación distribuida
– Electrónica de potencia
– Esquemas de protección y control

18. Beneficios
• La micro-red proporciona beneficios a los
usuarios en cuanto a confiabilidad y
calidad del suministro, cuando la red
principal no está disponible, así como
beneficios a la empresa suministradora al
poder apoyar al sistema eléctrico ante
problemas de sobrecargas
• Permite la electrificación de sitios remotos,
en forma confiable y segura

19. Conclusiones
•L
Las principales barreras son:
i i l b
– Participación activa de los consumidores, mediante
beneficios tangibles para ellos
b fi i t ibl ll
– Consolidación de las tecnologías de
almacenamiento de energía
almacenamiento de energía
– Alto costo de las tecnologías involucradas
– L i l ió
Legislación que promueva e incentive su
i ti
despliegue
– Normas escasas para la interoperabilidad de los
Normas escasas para la interoperabilidad de los
equipo