Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Lehrstuhl für Energiesysteme und Energiewirtschaft Prof. Dr.-Ing. E. Handschin Universität Dortmund.

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1 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Lehrstuhl für Energiesysteme und Energiewirtschaft Prof. Dr.-Ing. E. Handschin Universität Dortmund Posibles desarollos futuros a partir de la experiencia previa de Alemania Prof. Dr.-Ing. E. Handschin Universidad de Chile Santiago de Chile 26 de Abril del 2005

2 2 aspectos técnicos capacidad de la red acceso a la red definición de límites a través de simulaciones y mediciones aspectos económicos Energy management tecnología de GD aspectos legales punto del conexión operación contratos Objetivos: estructura del energy management comunicación tecnología GD optimal costos de conexión aspectos operacionales contratos del suministro energético Contenido

3 3 Sincronización y compensación Sincronización: Verificar si las condiciones alemanas de conexión a la red se pueden aplicar en Chile Suministro con potencia reactiva ¿Es posible aumentar las escalas automáticas de compensación? (Simulaciones) ¿Qué tipo de normas son necesarias? Determinación bilateral entre los operadores de la planta y de la red Determinación en el marco de una norma  U< ±10%  f< ±0,5 Hz  ±10°

4 4 Dimensionamiento y cambios de voltaje Aumento de tensión debido a una sola planta de GD ¿Cuánto es el máximo admitido del aumento de tensión en Chile? ¿Se requiere de procdedimientos especiales de cálculos para plantas eólicas? Repercusiones a la red en general ¿Cómo afecta la GD la potencia de cortocircuito? ¿Es posible que se haga necesario el refuerzo de los equipos? ¿Es posible aplicar en Chile los valores límites alemanes para flicker? Hay que analizar exactamente las redes chilenas de distribución mediante mediciones y simulaciones

5 5 Evaluación de la situación actual Actualmente hay pocos GD en las redes de media y baja tensión Disponibilidad de los datos requeridos significan un alto costo El cálculo de las repercusiones en la red es muy costoso Se requiere de varias inversiones en la red para evitar alzas de tensión Aumento de los costos de funcionamiento de redes MT y BT Falta de experiencia en la instalación a largo plazo de GD en vista a la planificación de expansión de las redes a largo plazo.

6 6 Aspectos distintos del conexión de GD Punto de vista del cliente - Costos mínimos de conexión - dimensionamiento adecuado de conexión - Calidad del suministro Punto de vista de la distribuidora - conexión económica a su sistema de distribución - dimensionamiento adecuado de conexión - Calidad del suministro - Operación segura de la red - Distribution Code: el operador tiene la responsabilidad de asegurar calidad y confiabilidad del suministro

7 7 Estado actual La definición de una norma técnica para la conexión de GD en las redes MT está terminada Se tomaron en cuenta las diferencias estructurales y las tecnologías viables para las normas y para los valores límites Se analizaron las posibles aplicaciones futuras de GD para los servicios complementarios Se recomienda un análisis detallado del potencial de la GD para asegurar una planificación confiable El método usado en este proyecto es válido para una continuación de lo mismo, ej. para el dessarollo futuro de una norma de las redes BT

8 8 Grandes generadores suministran a todos los clientes 110/220/380 kV 10/20 kV 0,4 kV ResidencialIndustria Problemas: Flexibilidad de generación y distribución Costos operacionales Aprobación de proyectos Calidad del suministro Estructura presente del sistema eléctrico

9 9 Power Quality Storage Industry Solar Household Fuel Cell Wind Combined cycle plant Storage Ventajas: Generación Distribuida Almacenamiento Calidad + Comunicación inteligente + Energy management descentralizado = La red eléctrica del futuro 0,4 kV 10/20 kV 110 kV Metering Sistema eléctrico centralizado y descentralizado

10 10 ~ 10 kV 0,4 kV 10 kV PV Ayer ~ ~ ~ 10 kV 0,4 kV 10 kV PV WEC Hoy ~ ~ ~ ~ ~ 10 kV 0,4 kV 10 kV ~ ~ ~ PV FC WEC Mañana Electricity Heat/Cold IT Water El desarrollo de la red de distribución

11 11 Monitoring Control Automation Monitoring Control Automation Forecast Maintenance Module- management E-Commerce Contracting Diagnostic La “Integrated service power network” (ISPN)  Redes de distribución toman la función de una red de balance  Electrónica de potencia ofrece un gran potencial, ej. filtros activos para mejorar la calidad  GD puede ofrecer servicios complementarios, ej. provisión de potencia de reserva  GD ofrece soluciones eficientes del suministro eléctrico y térmico  Integración de GD en forma del generador virtual

12 12 Integración de GD en un generador virtual Beneficios económicos tanto para los clientes como para las distribuidoras Nuevos servicios en planificación, construcción y operación de generadores virtuales Los nuevos servicios pueden ser realizados por las distribuidoras o por nuevas empresas, porque GD se integra fácilmente en la estructura del mercado energético Modelos del „Contracting“ incluyendo „Leasing“ ofrecen incentivos económicos

13 13  Actualmente hay poca experiencia práctica con GD en las redes de distribución  Una alta pentración con GD requiere un re-engineering de las redes de distribución de hoy, porque originalmente eran planificadas para una operación unidireccional  El servicio futuro de GD requiere una planificación de largo plazo de las redes y una cooperación confiable entre las operadores de la red y de la GD  La operación económico de un generador virtual requiere un nuevo energy management system (Multi agent real-time system)  El concepto del generador virtual complementa el sistema eléctrico centralizado tradicional Resumen