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Edificio BLUENET. Sede de ISOTROL en el Parque Tecnológico Cartuja 93 PORTAL DENISE 2.0 1

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Introducción a la Generación Distribuida

CENIT - DENISE

Generación Distribuida ?¿

CoyunturaEnergética

SistemaActual Sostenible ?

G. Distribuida Cambio de Paradigma Qué es Tipos / Tecnologías

¿Cómo afrontar los inconvenientes ?

+ =

Generación Distribuida



SistemaActual Sostenible ?+ =




Contexto Energético

Vector Económico

Fuerte incremento de los precios con incertidumbre en su comportamientos futuros

Emperoramiento de la Intensidad Energética de España desde 2005.

Pérdida de competitividad


Necesidad de reducir las emisiones de CO2

Comportamiento fuerte alcista en el comportamiento de las emisiones en España

El plan de Acción 2005-2007 de ahorro y eficiencia energética prevé un ahorro de 32,5 millones de t CO2

Vector Emisiones

5.591

6.172

6.8136.414

7.317

5.333

6.403

5.327

'01 '02 '03 '04 '07 '11

RealReal

Punta real Punta real vsvs prevista (MW)prevista (MW)

Endesa (real) y M.Economía (prevista Oct-02)

6 años de adelanto

PrevistaPrevista

Fuerte incremento de la demanda eléctrica

Adelanto de previsiones de consumo hasta en 6 años en algunas zonas de España

Desde 1985 el consumo eléctrico casi se ha triplicado


Vector Demanda

Sistema Eléctrico Actual


Zonas de Generación Zonas de Consumos

Flujos de la Red de Transporte

El sistema Eléctrico Actual


Las pérdidas de energía eléctrica que pueden suponer hasta un 13,8%para el suministro conectado a baja tensión

Menor rendimiento de las propias plantas de producción

Impacto ambiental y visual. Rechazo social

Saturación de la disponibilidad de redes de transporte y distribución

Fuertes inversiones

La energía despachada por restricciones técnicas era hasta 2005 alrededor de un 2%

En 2006 ascendió al 10,9%


Mercado Diario Mercado Intradiario

Res

tricc

ione

s

Mercado Servicios Complementarios

Regulación SecundariaRegulación SecundariaControl de Tensiones

Operador Mercado Operador MercadoOperador Sistema

Ges

tión

de

Des

víos

El sistema Eléctrico Actual


El sistema Eléctrico: Filosofía de la Generación Distribuida

Esquema “Fit & Forget”Supuesto más Desfavorable

¿Qué es Generación Distribuida?

No existe consenso sobre qué es exactamente la Generación Distribuida: potencias, tecnologías, conexión a la red

El DPCA (Distribution Power Coalition of América) la define como, cualquier tecnología de generación a pequeña escala que proporciona electricidad en puntos más cercanos al consumidor que la generación centralizada y que se puede conectar directamente al consumidor o a la red de transporte o distribución.

La Agencia Internacional de la Energía (IEA, International Energy Agency) En 2002, la define como la producción de energía en las instalaciones de los consumidores o en las instalaciones de la empresa distribuidora, suministrando energía directamente a la red de distribución.

EscoVale Consultancy, especialista del sector del Reino Unido, amplía el rango de potencias hasta 100 MW, limitando a 10 MW la potencia máxima para instalaciones basadas en fuentes de energía renovable.

¿Qué es Generación Distribuida?

En general y teniendo en cuenta aspectos regulatorios para el sector eléctrico español podríamos decir que en España se entiende por generación distribuida:

“Pequeña” potencia y ubicación en puntos cercanos al consumo

Estar conectada a la red de distribución.

Es frecuente que una parte de dicha generación sea consumida (“técnicamente”) por

la misma instalación y el resto se exporte a una red de distribución

No existe una planificación centralizada de dicha generación y no suele despacharse

centralizadamente

La potencia de los grupos suele ser menor de 50 MW.

En España, podría “asimilarse” la Generación Distribuida al Régimen Especial:• 28% de la Potencia Instalada• 24.000 MW instalados• “No Despachable”

D.E.R.

A nivel Europeo y sobre todo, de Estados Unidos, casi tanto como el concepto de Generación Distribuida, se utiliza el concepto D.E.R. (Distributed EnergyResource) que agrupa:

Generación DistribuidaAlmacenamiento de Energía

Debido a la interrelación que presentan

Tecnologías

Tecnologías D.E.R. Disponibles

Motor AlternativoTurbina de Gas

maduras EólicaFotovoltáica

Generación Distribuida Solar TérmicaBiomas / Biogas

semimaduras microturbinaPila de Combustible

emergentes GeotérmicaMarina

maduras BombeobateríaVolante

Almacenamiento semimaduras TérmicoAire a presiónHidrógeno

emergentes SMESUltracondensadores


Tecnologías Energía Primaria Potencia (MW)Rendimiento Eléctrico (%) Coste de Inversión (€/kW) Disponibilidad comercialMotor Alternativo Gas Natural

Dieselbiogáspropano

0,08-20 28-42% (GN)30 - 50% (Diesel)

80 -85 % (coeneración)

500-900 actual

Turbina de Gas Gas Naturalbiogáspropano

,25 - 500 25-60%70-90% Cogeneración

600-1.400 actual

microturbina Gas Naturalbiogáspropanobiogáshidrógeno

0,025-0,4 25-30%85% Cogeneración

900-2.000 actual

Fotovoltáica sol 0,001-0,1-5 14% 5.000-7.000 actualSolar Térmica Sol 0,0002-200 13-21% 3.500-8.000 actualEólica Viento 0,005-5 43% 1.100-1.700 actualMinihidráulica Agua 0,01-10 80-90% 1.000-1.800 actualPila de Combustible Gas Natural

metanopropanobiogáshidrógeno

0,001-11 35-65%85% CHP

2.500-3.700 AlgunasPAFC,MCFC,PEMFC,SOFC

Almacenamiento

Tecnologías Tiempo Descarga Potencia (MW)Eficiencia (%) Disponibilidad comercial AplicaciónTérmico 65% disponible Solar

biomasaIntegración ER

Bombeo horas-dias 100-1.000 MW 66% disponible HidráulicaIntegración ER

Volante segundos-minutos 10-100 kW 78% disponible Integración ER

Aire a Presión Horas-dias 100-1.000 MW 69% actual Integración ER

Batería Pb-Ácido minutos-horas 1 kW - 40 MW 60-67% actualBatería Ni-Cd Segundos-horas 1 kW - 40 MW actual Hidráulica, FV,

eólica,mareomotrizBatería NA-S Horas-días 50 kW - 10 MW 56-72% actualHidrógeno 24-58% Hidráulica, FV,

eólica,mareomotrizSMES segundos 1-100 MW prototipos FV e integración ERUltracondensadores segundos 10 kW - 1MW 90% prototipos FV e integración ER

Ubicación cerca Consumos / Tipo de Tecnología o Energía Primaria

Disminución de Emisiones:Reducción de Pérdidas e Integración de RenovablesCO2 en 2012: -8% de redución respecto 1990 CO2 en 2020: -20%

Fomento de Energías Renovables:• ER en 2010: 21% de electricidad en UE• ER en 2020: 30-50% en electricidad y 20% en E.P.

Mejora de la Eficiencia Energética• Fomento de CHP (cogeneración) • Plan UE para la E.E.: 20% de ahorro de E.P.

Generación Distribuida: Ventajas

Seguridad y Calidad Energética• Macro:Seguridad Abastecimiento• micro: Incidencias

Aumenta Capacidad de Transmisión del Sistema• Control V&F• Permite retrasar inversiones

Generación Distribuida: Ventajas

Impacto en la Red de Distribución• Tensiones, Estabilidad, Faltas, inv. Flujos• Planificación: Pérdidas según % penetración

No participa en el Control y Gestión de Red• Tensiones y Reactiva, Pérdidas• Incidencias• “espada de Damocles”

Potencia No Despachable• Cobertura• Estabilidad

Necesidad Complejas estructuras de Control• microredes,VPP• Despachos Agregados

Generación Distribuida: Inconvenientes

DENISE

Proyectos Relacionados con Generación Distribuida y Redes Inteligentes

SmartGrids

DENISEIntelliGrid

IIEE P1547

CERTS

MicroGrids

GridWiseENEL AMR

Consumer Portal

DEMC

GridWorks

DENISE

instituciones relacionadas con el proyecto DENISE

• Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI)Programa CENIT

Se encuadra dentro del Programa Ingenio 2010, iniciativa del Gobierno español con la intención de incrementar la inversión en I+D hasta el 2% del PIB.

• Plataforma Española de Redes Eléctricas (FUTURED)Trata de integrar a todos los agentes del sector eléctrico español para definir e impulsar estrategias que permitan la consolidación de una red de eléctrica de futuro.

• SmartgridsEs la plataforma europea homóloga a FUTURED (European Technology Platform for Electricity Networks of the Future). Su objetivo es el de definir y promover el desarrollo del sistema eléctrico europeo hasta el 2020 y más allá.

SOCIOS DENISE

DENISEDistribución Energética Inteligente – Segura – Eficiente

Proyecto CENIT 2007-201025 M€ de Presupuesto

ÁMBITO DENISE

Ámbito DENISE

ÁMBITO DENISE

GRUPOS DENISE

ENTORNO SIMULACIÓN

ESTRUCTURA G.D.

Un sistema de G.D necesita:

Bloque Interconexión

Control de Potencia / Energía

Comunicaciones Estándar

Arquitectura y sistema de entronque estandarizado

• Red MT si necesidad SS.EE.

Bloque Interconexión

Control de Potencia / Energía

Comunicaciones Estándar

Arquitectura y sistema de entronque estandarizado

• Red MT si necesidad SS.EE.

Capacidad para Gestionar sistema local de:

A.C. de generación local de energía

D.C. de interconexión de distintos tipos de energía

Sistemas de almacenamiento de Energía

Gestión de Demanda como reserva de Energía

Capacidad para Gestionar sistema local de:

A.C. de generación local de energía

D.C. de interconexión de distintos tipos de energía

Sistemas de almacenamiento de Energía

Gestión de Demanda como reserva de Energía

Funciones:

Capacidad de Operación Distribuida y/o Coordinada

Servicios Terciarios

Coordinación Protecciones

Apoyo Estabilidad

Control de Reversibilidad de Flujos en red MT

Apoyo Incidencias y Reposición de Suministro.

Calidad de Suministro

Funciones:

Capacidad de Operación Distribuida y/o Coordinada

Servicios Terciarios

Coordinación Protecciones

Apoyo Estabilidad

Control de Reversibilidad de Flujos en red MT

Apoyo Incidencias y Reposición de Suministro.

Calidad de Suministro

Un sistema de G.D proporcionará:Sistema de Generación

Interconexióncon R.D.E

INTEGRACIÓN G.D.

Uso en Edificios de Usos Terciarios, para su posterior integración en la R.D.E.Uso en Edificios de Usos Terciarios, para su posterior integración en la R.D.E. • Minigeneración• Microgeneración• Servicos locales• Apoyo esporádico al sistema

Uso en Centros Industriales y Comerciales.Uso en Centros Industriales y Comerciales.

Uso en Centros de Transformación:Uso en Centros de Transformación:

•A.C. de generación local de energía

•D.C. de interconexión de distintos tiposde energía

• Sistemas de almacenamiento de Energía

• Gestión de Demanda como reserva de Energía.

• Uso Minigeneración

• Servicios locales y de apoyo al sistema

•A.C. de generación local de energía

•D.C. de interconexión de distintos tiposde energía

• Sistemas de almacenamiento de Energía

• Gestión de Demanda como reserva de Energía.

• Uso Minigeneración

• Servicios locales y de apoyo al sistema

• Minigeneración.

•Almacenamiento de Energía.

•Orientado Calidad de Servicio.

• Minigeneración.

•Almacenamiento de Energía.

•Orientado Calidad de Servicio.

VentajasInconvenientes

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