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Smart Grid

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Information about Smart Grid
Technology

Published on March 13, 2014

Author: santiagoncorrales

Source: slideshare.net

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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 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

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

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

¿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

¿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.

• 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.

• 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.

• 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.

¿Cuál es la imagen de un Smart Grid?

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)

¿Qué oportunidades existen para Costa Rica?

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)

Colaboración Costa Rica-Europa

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

santiago@fuper.cr

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