julio 6, 2015 | Formación, ForoSIC
Con la realización del Taller “Sistemas de almacenamiento de energía para no especialistas” se inició este lunes en la ciudad de Concepción la tercera versión del Foro Eléctrico del Sur, ForoSIC 2015, evento organizado por el Grupo Editorial Editec, casa editorial de las Revistas ELECTRICIDAD y MINERIA CHILENA.
Durante las cuatro horas que se extiende este taller, que está a cargo de Gabriel Olquín, profesor adjunto del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Santiago y Director de Power Business Chile, se describen las diversas tecnologías de almacenamiento de energía y sus aplicaciones.
Es así como en el marco de la instancia se ilustra el potencial solar del norte de Chile y se discuten las dificultades técnicas de integrar cantidades crecientes de energía eólica y solar.
Junto a lo anterior se describen algunas tecnologías de almacenamiento de energía incluyendo sistemas BESS ( baterías), FLESS (volantes de inercia), módulo de gravedad (GPM), aire comprimido (CAES) y sistemas bomba-turbina.
Finalmente se discuten las diversas aplicaciones del almacenamiento de energía incluyendo postergación de activos de transmisión y distribución, arbitraje de energía, control primario y secundario de frecuencia, respaldo, etc.
[Revisa reportaje “Claves para entender el almacenamiento de energía” publicado por Revista ELECTRICIDAD]
mayo 25, 2015 | ElecGas
La importancia de las distintas aplicaciones en el almacenamiento de energía en el sector eléctrico fue el eje central del taller académico «Sistemas de Almacenamiento de Energía para No Especialistas», presentado por Gabriel Olguín, socio director de Power Business y académico de la Universidad de Santiago, en la primera actividad de ElecGas 2015.
El taller es la antesala del encuentro ElecGas, que se realizará este martes en el Hotel Hyatt de Santiago, donde se revisarán temas como el clima de inversiones, transmisión e interconexiones y la interacción del gas natural con la electricidad, entre otros puntos.
[Agenda de Energía, ERNC, interconexión e inversiones marcarán ElecGas 2015]
Opciones tecnológicas
Gabriel Olguín destacó que en el futuro «habrán opciones tecnológicas para al almacenamiento de energía en generación, transmisión y distribución», debido a la mayor participación de las ERNC.
Dentro de las aplicaciones futuras del almacenaje, Olguín indicó también sirven como solución a la mayor volatilidad en los precios spot y a la integración de energías renovables, pues «varios estudios muestran la necesidad de aumentar reservas cuando el nivel de integración (de ERNC) supera el 20%»
A su juicio, la incorporación de ERNC implica desafíos para los sistemas eléctricos como la realización de controles de frecuencia y a la respuesta de variaciones de generación.
Olguín dijo que esto ha provocado cambios en la planificación de los sistemas eléctricos de potencia, obligando a acomodar otras fuentes para mantener estándares de calidad y seguridad del suministro, además de la expansión de los sistemas de transmisión.
Añadió que los sistemas de almacenamiento de energía deben aportar al control de frecuencia, control de voltaje y a mejorar la calidad del producto. Una de sus aplicaciones es el arbitraje de energía y la capacidad de reserva frente a contingencia.
Olguín mencionó diez aplicaciones de almacenamiento de energía, entre las cuales se destacaron los servicios al mercado mayorista y la integración de energías renovables para el segmento de generación.
noviembre 6, 2014
La red eléctrica de transmisión del futuro fortalecerá el rol del sistema de transmisión pasando de uno pasivo a uno mucho más activo. Algunos hablan de redes inteligentes, otros de super grids y otros de modernización de las redes eléctricas. Cualquiera sea el nombre que le demos nos estamos refiriendo a mucho más que medidores de energía eléctrica con conectividad internet y comunicaciones. La red eléctrica del futuro integra todas las tecnologías, procesos y métodos disponibles en toda la cadena productiva: generación, transmisión, distribución y consumo de la energía eléctrica.
Se trata de una modernización total del sistema de energía eléctrica, un concepto amplio que invita a ver la red como el sector clave del desarrollo sostenible del sistema de energía eléctrica.
La modernización de la red requiere un esfuerzo de la academia donde ciertos paradigmas de la formación de ingenieros de sistemas eléctricos necesitan al menos una revisión. Por ejemplo, no podemos seguir enseñando que la energía eléctrica no se puede almacenar y debe ser entregada just-in-time cuando la tecnología y los modelos de negocios muestran que el almacenamiento de energía es técnica y económicamente viable.
Y para que esa visión de la red del futuro se haga realidad, la regulación sectorial debe adecuarse para responder a las nuevas demandas y posibilidades tecnológicas.
Se requiere una regulación más moderna, acorde a los avances de la tecnología y flexible que permita que las nuevas tecnologías puedan llegar al mercado. No se trata de subsidios, sino de evitar una regulación y reglamentación que inhiba la innovación tecnológica en un sector que requiere de soluciones innovadoras.
Al respecto vale la pena mencionar la constante actualización de nuestra Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio (NTSyCS) que cada dos años se revisa adecuándose a los desafíos de la industria y dando a su vez cabida a nuevas tecnologías. La versión de julio de 2014 incorpora por primera vez el concepto de «equipo compensación de potencia activa», que yo interpreto como sistema de almacenamiento de energía. Este concepto es lo suficientemente amplio para dar cabida a variadas soluciones de almacenamiento de energía como volantes de inercia (FESS), sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS), almacenamiento en aire comprimido (CASS) y sistemas de bombeo. Estos sistemas tienen ahora la oportunidad de ofrecer valor a la operación de la red y obtener por ello una remuneración que permita la viabilidad económica de nuevos actores.
Es difícil predecir cuándo estos cambios darán fruto a red del futuro, pero las presiones de cambio a las que está siendo sometida la industria, los drivers, gatillarán más temprano que tarde los cambios necesarios en este importante segmento de la industria.
diciembre 17, 2021 | Industria
El comité chileno del Consejo Internacional de Grandes Redes Eléctricas (Cigre Chile) formuló un llamado a especialistas del sector a integrarse al Grupo Técnico de Trabajo denominado «Recomendaciones para análisis, fenómenos y requerimientos sistémicos ante la incorporación masiva de fuentes de producción y/o almacenamiento de energía con interfaz de electrónica de potencia«.
El plazo para participar es hasta el 31 de diciembre y el grupo es dirigido por Gabriel Olguín, presidente de Cigre,
en una modalidad de trabajo online e intercambio de información vía correo electrónico y además el uso de herramientas tecnológicas virtuales.
«Los integrantes del Grupo de Trabajo deberán tener la disponibilidad de tiempo y experiencia técnica en la materia para participar activamente de las reuniones, proponer criterios, revisar la información que el Comité Técnico emita durante el proceso, así como aportar información técnica pertinente que permita debatir y definir finalmente criterios de diseño, best practices, recomendaciones y lineamientos», informó el organismo.
Diagnóstico
Según Cigre, actualmente en el Sistema Eléctrico Nacional, la producción en base a ERNC al mes de octubre de 2021 ha alcanzado un 26% de la producción total. Por su parte, un 42% de la capacidad instalada es ERNC de diversas fuentes dentro las cuales, solar y eólica se contabilizan 7.000 MW. Se espera que esto aumente en los próximos años con la adición de cerca de nuevos 3.800 MW. Lo anterior hace prever una fuerte e importante incorporación al sistema de dispositivos de electrónica de potencia asociados a las diferentes plantas de generación ERNC.
«En este sentido, el SEN se verá enfrentado a una fuerte presión respecto a los requerimientos y recursos técnicos para poder integrar la generación y operar de forma segura y estable el sistema. Niveles de cortocircuito (Weighted SCR), la evolución de la tecnología de electrónica de potencia de Grid Following a Grid Forming y con el consiguiente aumento de los niveles de armónicos, llevando con ello nuevos fenómenos del comportamiento de la estabilidad del sistema ante configuraciones o agrupaciones de las fuentes de producción con electrónica de potencia son elementos que se ve necesario analizar y trabajar con el objeto de poder efectuar recomendaciones respecto las diferentes situaciones, fenómenos o requerimientos que el sistema en el futuro necesitará con el propósito de poder operar de manera estable y segura», se indicó.
diciembre 28, 2020 | Industria
Los desafíos técnicos y estrategicos, además de la experiencia en la construcción de obras de este tipo y los estudios eléctricos que implican son los tres ejes que dirigentes del capítulo chileno del Consejo Internacional de Grandes Redes Eléctricas (Cigre) abordaron con ELECTRICIDAD en torno al proyecto de transmisión HVDC, Kimal-Lo Aguirre, que actualmente se encuentra en un proceso de licitación internacional que lleva adelante el Coordinador Eléctrico Nacional.
La iniciativa ha sido seguida de cerca por Cigre Chile en los últimos años, siendo la jornada técnica realizada en diciembre la más reciente instancia de análisis sobre la futura obra, que haría debutar la tecnología de la corriente continua en el sistema de transmisión local.
Es así como dos directores del organismo internacional en Chile y un especialista analizan este proyecto desde tres puntos de vista: el regulatorio, la experiencia de construcción y los estudios eléctricos.
Desafíos
Hernán Casar, director técnico de Cigre Chile, señala que los principales desafíos técnicos y estratégicos del proyecto Kimal-Lo Aguirre, se diviven en dos aspectos.
«Está el desafío administrativo-regulatorio y legal: el derecho de paso territorial de la línea HVDC, lo cual implica al Adjudicatario el efectuar un estudio multidisciplinario y cuidadoso de selección del trazado de la línea considerando los temas técnicos, sociales y medio ambientales. Lo que llevara efectuar en forma temprana un estudio de línea base diferenciada por comunas y una gestión de permisos (Estudio de Impacto ambiental, Concesión Eléctrica y servidumbre, entre otros) muy cuidadosa y permanentemente monitorizada», explica.
El ejecutivo destaca que en la última jornada técnica que organizaron se resaltó «la importancia de la presencia permanente de la empresa mandante en las Comunidades, antes, durante y después de la construcción, será un imperativo. Al respecto se concluyó que las Autoridades del País debieran involucrarse en estos temas y no dejar solo a responsabilidad del Adjudicatario este tema. Debiera haber un monitoreo y supervisión periódico de la Autoridad del progreso de toda la gestión de permisos del proyecto».
En cuanto a los desafíos técnicos, Casar sostiene que, a diferencia de los proyectos de HVAC, «en los proyectos HVDC se requiere efectuar en una etapa previa, estudios relevantes de integración de la nueva instalación a la red eléctrica que permitan dimensionar en forma más económica y por lo tanto competitiva las ofertas, y luego otros estudios más profundos durante la etapa de la ingeniería detallada, construcción y puesta en servicio de la instalación».
«Estos estudios toman tiempo, pero son absolutamente necesarios. Al respecto, se vio como algo conveniente a efectuar por la Autoridad, el revisar y adaptar algunos aspectos de la regulación y reglamentación que podrían ayudar en parte a resolver estos desafíos y lograr disponer de esta instalación técnicamente adecuada, de costo razonable y en tiempo», agrega.
Experiencia
Sobre los elementos podrían considerarse para Kimal-Lo Aguirre, luego de haber escuchado la experiencia para la construcción de la línea TEN, Gabriel Carvajal, director de RNE Reliable, indica que un proyecto de estas características «significa movilizar una gran cantidad de recursos humanos: miles de trabajadores en múltiples puntos de trabajo, lo que requiere una intensa logística de instalación de faenas, movilizaciones, alimentación, etc. Es importante tener en consideración aspectos de cultura y motivación de los colaboradores».
«También requiere transportar una gran cantidad de equipos, muchos de gran volumen y peso. Se requiere una planificación temprana de las rutas de transporte, los puertos de llegada y de los caminos de transporte. En la Zona norte el problema podría ser menos crítico por la preparación de la infraestructura para movilizar equipos de la minería. En el caso de obras en la zona centro, esto debe estudiarse con más detalle debido al alto tráfico de las vías y el peso de equipos que podrían llegar a 300 toneladas», precisa.
A su juicio, también es importante despejar tempranamente el tema de permisos y servidumbre para que la construcción no se vea impactada fuertemente por la disponibilidad de terreno para las faenas, además de que los aspectos sísmicos «debieran poderse despejar en la etapa de diseño en consideración de las normas sísmicas disponibles en Chile».
Y añade: Es importante que la empresa se dote de una estructura dedicada con equipos de relaciones con la comunidad, sostenibilidad y medio ambiente para anticiparse a los imprevistos y cuando surjan y ellos se puedan atender oportunamente.
Otro punto resaltado por Carvajal es la relevancia planificar desde las primeras etapas las funciones de operación y mantenimiento, «especialmente en este proyecto con tecnología HVDC en consideración de la necesidad de prepara personal con conocimientos y competencias que no existen en el país».
Estudios
Gabriel Olguín, presidente de Cigre Chile, afirma que los estudios eléctricos para la tecnología y envergadura que plantea este proyecto son «absolutamente necesarios para el diseño e integración del enlace HVDC al sistema eléctrico Nacional. El proyecto HVDC Kimal Lo Aguirre se convertirá en un controlador de todo el sistema eléctrico nacional».
Según el especialista, la iniciativa «se trata de una solución de transmisión basada en electrónica de potencia y control digital, un sistema que permite el transporte controlado de 3.000 MW entre Kimal en el norte y Lo Aguirre en Santiago. Este sistema de transmisión es altamente controlable y operará en paralelo al sistema de 500kV ac por lo que impactará a todo el sistema eléctrico nacional. A diferencia de las líneas HVAC, un sistema HVDC es inherentemente insensible a la frecuencia del sistema por lo que se requiere estudiar todos los modos de operación y todas las posibles condiciones operativas del sistema eléctrico nacional al objeto de diseñar y probar las estrategias de control».
«La NTSyCS es nuestro código de red establece las reglas de comportamiento de todos los agentes que se conectan al sistema eléctrico nacional. La norma señala cuatro estados de operación del sistema eléctrico nacional, normal, alerta, emergencia y restaurativo. Cada estado esta caracterizado por aspectos tales como rango de voltajes, frecuencias y reservas», sostiene
«Los estudios eléctricos simulan la operación y permiten evaluar el funcionamiento conjunto del sistema eléctrico nacional y el proyecto Kimal Lo Aguirre de modo que se satisfagan no solo los requerimientos de suficiencia en estado estable sino además los aspectos dinámicos. Una convertidora HVDC LCC es altamente controlable, pero se requiere indicarle como queremos que se comporte en el sistema AC. Los estudios eléctricos permiten diseñar y verificar que la convertidora HVDC se comportará adecuadamente», concluye.
