mayo 26, 2022 | Industria
Los sistemas eléctricos en el mundo están cambiando. Las aún llamadas energías “alternativas” se han convertido en la fuente de electricidad más instalada en el mundo, por encima de las fuentes térmicas, y sobrepasando el ritmo de instalación de las hidroeléctricas, entre las energías renovables explica Arturo Alarcón, especialista senior de la división de energía del BID quienes destacan el potencial de centrales hidroeléctricas reversibles en la región.
Los niveles de instalación de energía solar están desafiando hasta las proyecciones más optimistas, y cada nueva licitación trae precios que compiten, sin subsidios, con los precios de las fuentes tradicionales. Estamos viviendo una revolución energética, agrega.
En América Latina y el Caribe, el 61% de la energía vino de fuentes renovables en el 2020, y, a través de la Iniciativa Relac, la región ha planteado la meta conjunta de llegar al 70% de energías renovables al 2030. Para ello, la región requerirá acelerar el ritmo de inversiones, particularmente en energía solar y eólica, que al 2020 representaron solo 9% de la generación regional. Además, estas inversiones deberán complementarse necesariamente con la modernización y rehabilitación del parque hidroeléctrico existente, que garantiza una base de generación renovable de 50%, así como con la ampliación y fortalecimiento de las redes de transmisión.
Asimismo, explica que la instalación masiva de generación eólica y solar «requiere incrementar la flexibilidad de los sistemas eléctricos, a fin de manejar la variabilidad natural de estas fuentes y garantizar seguridad y confiabilidad en el suministro. Esta flexibilidad puede obtenerse a través de generación firme de respaldo (fósil, y/o hidroeléctrica), manejo de la demanda, interconexiones regionales, o sistemas de almacenamiento. Las proyecciones muestran que el almacenamiento de energía eléctrica, tanto a pequeña escala como a gran escala, deberá ser parte de los sistemas eléctricos de la región en el corto a mediano plazo».
Hidroelectricidad
Según explica Alarcón, «las centrales hidroeléctricas reversibles son la forma de almacenamiento de electricidad más difundida en la actualidad. Ellas permiten el almacenamiento de energía bombeando agua desde un reservorio inferior a un reservorio superior en horas de baja demanda (o de exceso de generación), para ser posteriormente utilizada para generar electricidad en horas de alta demanda de electricidad (o baja generación)».
«Esta tecnología fue desarrollada el siglo pasado, y su uso comercial empezó en los 1920s. Es madura, altamente confiable y provee una alternativa de bajo costo y alta eficiencia para almacenar energía. En la actualidad representa más del 94% de la capacidad de almacenamiento global de energía eléctrica, y dada la necesidad de incorporar flexibilidad en los sistemas eléctricos, existe un creciente interés en su uso. En ALC el almacenamiento por bombeo ha sido aplicada hace más de 80 años; no obstante, a pesar de que la región tiene un gran potencial, su despliegue y desarrollo son extremadamente bajos en comparación de Europa, Asia y Norteamérica. En el mundo hay cerca de 160 GW de almacenamiento por bombeo, y en ALC no pasamos de 1 GW», explica.
Agrega que nuestra región no tuvo la necesidad de implementar las centrales hidroeléctricas reversibles por diversas razones. Primero, la región cuenta con un amplio potencial hidroeléctrico no explotado, que en décadas pasadas permitió la construcción de centrales hidroeléctricas con grandes embalses. Estos embalses servían de “almacenamiento” de energía en los sistemas eléctricos. Segundo, faltan marcos regulatorios adecuados que tengan una diferencia suficiente de precios entre periodos de alta y baja demanda, para hacer interesante financieramente el almacenamiento de energía. Tercero, nuestros sistemas eléctricos usaban principalmente hidroeléctricas y generación termoeléctrica que podían ser despachadas y contraladas desde un despacho centralizado, lo que hacían innecesario el almacenamiento.
Finalmente, -concluye- esto está cambiando: «La construcción de centrales hidroeléctricas con grandes embalses es cada vez más compleja por sus potenciales impactos ambientales y sociales. Al mismo tiempo, el ingreso de fuentes variables de energía, particularmente solar y eólica, han generado la necesidad de modernizar los marcos regulatorios. Hoy, una alta granularidad temporal de los precios de energía y las tarifas es una necesidad para dar señales adecuadas a los usuarios y generadores. Muchos de los mercados eléctricos de ALC ya han implementado o están en proceso de implementar tarifas horarias o intra-horarias que brindan al almacenamiento de energía una oportunidad de ingresar a los mercados. Los avances en la digitalización brindan también una oportunidad para utilizar el almacenamiento de energía como un elemento esencial en los sistemas eléctricos futuros para proveer flexibilidad, capacidad y otros servicios auxiliares».
marzo 27, 2019 | Sin categoría
La automatización en las centrales hidráulicas que operan en el Sistema Eléctrico Nacional está pasando a una nueva fase tecnológica, donde la digitalización se está consolidando con la instalación de centros de control para estas unidades, los cuales son utilizados por las tres empresas generadoras que más plantas de este tipo tienen en el país: AES Gener, Colbún y Enel Generación Chile.
Los ejecutivos de estas compañías destacan que la transformación digital de las centrales hidroeléctricas permite una mayor eficiencia en las operaciones de estas unidades generadoras, además de perfeccionar el mantenimiento predictivo, aprovechando el uso de tecnologías inteligentes.
Evolución
Claudio Roa, académico del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Concepción, explica que la automatización en las centrales hidráulicas se concentra en aspectos como “los controles de tensión y de velocidad, que pueden estar activos y no activos, y en los cambiadores de toma bajo carga”.
“Estas centrales están automatizadas en la fase de instrumentación, las cuales son monitoreadas desde un centro de control, en que se ve el comportamiento en cuanto a cómo se mueve la velocidad de las turbinas y la potencia de generación, y con eso controlar el estatismo (porcentaje que define cuánta potencia debe inyectar un generador para aportar el control de la frecuencia en la red), además de que se puede resintonizar el control remotamente, a través de protocolos de comunicación”, precisa el especialista.
A su juicio, los centros de control constituyen una positiva medida “porque utilizan de mejor forma los recursos, dando una visión global de lo que está ocurriendo en las operaciones, para también optimizar las instrucciones que le indica el Coordinador Eléctrico Nacional a cada unidad generadora”.
De acuerdo a Roa, las perspectivas a futuro en materia de automatización es que las “funciones de control sean más inteligentes, con un aprendizaje reforzado, para que las decisiones que son banales para los despachadores puedan ser incorporadas a estos centros de monitoreo”.
Desafíos
Los principales desafíos que advierte el académico apuntan a contar con sistemas de telecomunicaciones estables y con altos niveles de seguridad. “Lo que me preocupa es la estabilidad de las comunicaciones, por lo que se necesitan equipos de respuesta rápida en caso de que estas se caigan, para tomar in situ el control de las centrales, además hay que considerar que el acceso remoto a estas plantea una extrema relevancia en materia de ciberseguridad”, afirma.
“Hay que poner atención en la lectura remota de protecciones, ya que con esto se abre un canal de comunicación entre un punto y el otro, por lo que terceros podrían ingresar al sistema, en un proceso en que se puede dar la orden de apertura para un interruptor de la central, por lo que la ciberseguridad es un tema de primer orden”, añade.
En este contexto, el avance en la automatización de los procesos de las centrales hidráulicas es una realidad en las tres principales empresas generadoras propietarias de estas instalaciones en el Sistema Eléctrico Nacional.
AES Gener
Javier Giorgio, vicepresidente de Operaciones de la Unidad de Negocios Sudamérica de AES Gener, señala que en los últimos cinco años la compañía ha “realizado actualizaciones y estandarizaciones, utilizando el sistema de control de última generación llamado Hycon, y los próximos pasos son la centralización de las salas de control de nuestras centrales hidráulicas”.
“En nuestras hidroeléctricas contamos con sistemas de supervisión, control y adquisición de datos (Sistemas Scada), lo que ha permitido tener mejor tiempo de respuesta ante la puesta en servicio de las unidades de generación. Adicionalmente, se ha podido automatizar el control de elementos clave de la central como las válvulas esféricas y manejo de las bocatomas a través de equipos programables (Programmable Logic Controller), lo cual permite una operación más segura. También estamos utilizando en algunas plantas la tecnología wireless en instrumentación de campo para todo lo relacionado al monitoreo de variables de proceso, lo que es muy relevante para el análisis de desempeño de nuestra unidades”, explica el ejecutivo.
La importancia de este proceso, según Javier Giorgio, radica en que se “permite una supervisión en tiempo real de la operación de la central, logrando tomar decisiones rápidas para la operación eficiente, además de tener en una sola instalación, el monitoreo de las principales variables, lo que redunda en una óptima planificación de trabajos preventivos”.
Las principales tecnologías de telecomunicaciones que utilizan los controles automáticos en las plantas de AES Gener contemplan desde la fibra óptica hasta enlaces de radio frecuencia, “de manera de poder contar con una supervisión integrada y completa de nuestras centrales”, agrega el ejecutivo.
Colbún
Patricio Troncoso, gerente de Centrales Hidroeléctricas de la División Generación de Colbún, destaca que la transformación digital en los procesos y operaciones de las plantas hidroeléctricas es uno de los ejes estratégicos de la empresa, donde los principales focos están puestos en “el telecontrol de nuestras instalaciones, la automatización de maniobras críticas, robótica para la inspección y mantenimiento, sistemas inteligentes con big data aplicado a operaciones y mantenimiento, y la mejora de procesos administrativos”.
“El objetivo es optimizar dichos procesos y operaciones, con el fin de agregar valor al negocio y mejorar la posición competitiva de la compañía. Los criterios bajo los que se implementa esta transformación digital simplifican los procesos, logran mayores grados de eficiencia en las operaciones, se adecuan a las necesidades del negocio y facilitan el cumplimiento de la normativa”, relata el ejecutivo.
Troncoso resalta la implementación de tecnologías digitales en el mantenimiento de las centrales, “que nos permiten realizar una mantención predictiva de las mismas y así mejorar su disponibilidad y confiabilidad. Otro caso es la instalación de sistemas Scada para la operación de nuestras centrales, sistemas que ya están operativos en casi todos nuestros complejos, y cuya cobertura seguimos ampliando para hacer más eficiente y segura la operación”.
Control remoto de las centrales hidroeléctricas de Enel. Foto: Rayen Luna-EDITEC.
Enel Generación Chile
Según Valter Moro, gerente general de Enel Generación Chile y de Enel Green Power Chile, desde 2017 la automatización de todo el parque hidroeléctrico de la empresa “es una realidad, ya desde ese año las centrales de esta tecnología son operadas y telecomandadas. En 2018, pusimos en marcha la Sala de Control Enel Green Power (EGP), la única de Sudamérica que integra las cuatro tecnologías renovables: hidroeléctrica, solar, eólica y geotérmica”.
El ejecutivo plantea que en las centrales hidroeléctricas de Enel se ha implementado el proyecto de telecomando, “que tiene como base el sistema de Supervisión, Control y Adquisición de Datos (Scada), denominado Power Generation Portal (PGP) de ABB, y es parte de la familia de Sistemas de Control Symphony Plus de dicha compañía, el cual nos permite recoger la información desde los Centros de Explotación Zonal (CEZ) y la entrega a la Sala de Control EGP, situada en Santiago”.
Moro afirma que la principal función de la sala de centro de control EGP es “asegurar que cada planta opere de la forma más eficiente posible e inyecte la energía generada al Sistema Eléctrico Nacional, por lo que cuenta con la infraestructura necesaria para soportar y garantizar la operación de todas las instalaciones de forma continua, 24 horas al día, los 365 días del año”.
El ejecutivo explica que las tecnologías utilizadas que soportan al sistema de comunicaciones para el control automático pueden clasificarse en dos ámbitos: “Los medios físicos, que son provistos por los operadores de telecomunicaciones e instalaciones propias, contando con enlaces de alta disponibilidad, redundantes y de ruta diversa. Por otra parte, están los medios lógicos que soportan los protocolos de comunicación y la ciberseguridad de los enlaces físicos, mediante un robusto sistema de cifrado de datos (firewalls)”.
“En materia operacional, estos modelos y sistemas van incorporando las nuevas mejoras tecnológicas que salen al mercado, lo que nos permite reforzar procesos y seguridad de las automatizaciones”, concluye el ejecutivo.
Fuente: reportaje original de Electricidad, de Editec Medios Estratégicos
marzo 27, 2019 | Electromov
La automatización en las centrales hidráulicas que operan en el Sistema Eléctrico Nacional está pasando a una nueva fase tecnológica, donde la digitalización se está consolidando con la instalación de centros de control para estas unidades, los cuales son utilizados por las tres empresas generadoras que más plantas de este tipo tienen en el país: AES Gener, Colbún y Enel Generación Chile.
Los ejecutivos de estas compañías destacan que la transformación digital de las centrales hidroeléctricas permite una mayor eficiencia en las operaciones de estas unidades generadoras, además de perfeccionar el mantenimiento predictivo, aprovechando el uso de tecnologías inteligentes.
Evolución
Claudio Roa, académico del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Concepción, explica que la automatización en las centrales hidráulicas se concentra en aspectos como “los controles de tensión y de velocidad, que pueden estar activos y no activos, y en los cambiadores de toma bajo carga”.
“Estas centrales están automatizadas en la fase de instrumentación, las cuales son monitoreadas desde un centro de control, en que se ve el comportamiento en cuanto a cómo se mueve la velocidad de las turbinas y la potencia de generación, y con eso controlar el estatismo (porcentaje que define cuánta potencia debe inyectar un generador para aportar el control de la frecuencia en la red), además de que se puede resintonizar el control remotamente, a través de protocolos de comunicación”, precisa el especialista.
A su juicio, los centros de control constituyen una positiva medida “porque utilizan de mejor forma los recursos, dando una visión global de lo que está ocurriendo en las operaciones, para también optimizar las instrucciones que le indica el Coordinador Eléctrico Nacional a cada unidad generadora”.
De acuerdo a Roa, las perspectivas a futuro en materia de automatización es que las “funciones de control sean más inteligentes, con un aprendizaje reforzado, para que las decisiones que son banales para los despachadores puedan ser incorporadas a estos centros de monitoreo”.
Desafíos
Los principales desafíos que advierte el académico apuntan a contar con sistemas de telecomunicaciones estables y con altos niveles de seguridad. “Lo que me preocupa es la estabilidad de las comunicaciones, por lo que se necesitan equipos de respuesta rápida en caso de que estas se caigan, para tomar in situ el control de las centrales, además hay que considerar que el acceso remoto a estas plantea una extrema relevancia en materia de ciberseguridad”, afirma.
“Hay que poner atención en la lectura remota de protecciones, ya que con esto se abre un canal de comunicación entre un punto y el otro, por lo que terceros podrían ingresar al sistema, en un proceso en que se puede dar la orden de apertura para un interruptor de la central, por lo que la ciberseguridad es un tema de primer orden”, añade.
En este contexto, el avance en la automatización de los procesos de las centrales hidráulicas es una realidad en las tres principales empresas generadoras propietarias de estas instalaciones en el Sistema Eléctrico Nacional.
AES Gener
Javier Giorgio, vicepresidente de Operaciones de la Unidad de Negocios Sudamérica de AES Gener, señala que en los últimos cinco años la compañía ha “realizado actualizaciones y estandarizaciones, utilizando el sistema de control de última generación llamado Hycon, y los próximos pasos son la centralización de las salas de control de nuestras centrales hidráulicas”.
“En nuestras hidroeléctricas contamos con sistemas de supervisión, control y adquisición de datos (Sistemas Scada), lo que ha permitido tener mejor tiempo de respuesta ante la puesta en servicio de las unidades de generación. Adicionalmente, se ha podido automatizar el control de elementos clave de la central como las válvulas esféricas y manejo de las bocatomas a través de equipos programables (Programmable Logic Controller), lo cual permite una operación más segura. También estamos utilizando en algunas plantas la tecnología wireless en instrumentación de campo para todo lo relacionado al monitoreo de variables de proceso, lo que es muy relevante para el análisis de desempeño de nuestra unidades”, explica el ejecutivo.
La importancia de este proceso, según Javier Giorgio, radica en que se “permite una supervisión en tiempo real de la operación de la central, logrando tomar decisiones rápidas para la operación eficiente, además de tener en una sola instalación, el monitoreo de las principales variables, lo que redunda en una óptima planificación de trabajos preventivos”.
Las principales tecnologías de telecomunicaciones que utilizan los controles automáticos en las plantas de AES Gener contemplan desde la fibra óptica hasta enlaces de radio frecuencia, “de manera de poder contar con una supervisión integrada y completa de nuestras centrales”, agrega el ejecutivo.
Colbún
Patricio Troncoso, gerente de Centrales Hidroeléctricas de la División Generación de Colbún, destaca que la transformación digital en los procesos y operaciones de las plantas hidroeléctricas es uno de los ejes estratégicos de la empresa, donde los principales focos están puestos en “el telecontrol de nuestras instalaciones, la automatización de maniobras críticas, robótica para la inspección y mantenimiento, sistemas inteligentes con big data aplicado a operaciones y mantenimiento, y la mejora de procesos administrativos”.
“El objetivo es optimizar dichos procesos y operaciones, con el fin de agregar valor al negocio y mejorar la posición competitiva de la compañía. Los criterios bajo los que se implementa esta transformación digital simplifican los procesos, logran mayores grados de eficiencia en las operaciones, se adecuan a las necesidades del negocio y facilitan el cumplimiento de la normativa”, relata el ejecutivo.
Troncoso resalta la implementación de tecnologías digitales en el mantenimiento de las centrales, “que nos permiten realizar una mantención predictiva de las mismas y así mejorar su disponibilidad y confiabilidad. Otro caso es la instalación de sistemas Scada para la operación de nuestras centrales, sistemas que ya están operativos en casi todos nuestros complejos, y cuya cobertura seguimos ampliando para hacer más eficiente y segura la operación”.
Control remoto de las centrales hidroeléctricas de Enel. Foto: Rayen Luna-EDITEC.
Enel Generación Chile
Según Valter Moro, gerente general de Enel Generación Chile y de Enel Green Power Chile, desde 2017 la automatización de todo el parque hidroeléctrico de la empresa “es una realidad, ya desde ese año las centrales de esta tecnología son operadas y telecomandadas. En 2018, pusimos en marcha la Sala de Control Enel Green Power (EGP), la única de Sudamérica que integra las cuatro tecnologías renovables: hidroeléctrica, solar, eólica y geotérmica”.
El ejecutivo plantea que en las centrales hidroeléctricas de Enel se ha implementado el proyecto de telecomando, “que tiene como base el sistema de Supervisión, Control y Adquisición de Datos (Scada), denominado Power Generation Portal (PGP) de ABB, y es parte de la familia de Sistemas de Control Symphony Plus de dicha compañía, el cual nos permite recoger la información desde los Centros de Explotación Zonal (CEZ) y la entrega a la Sala de Control EGP, situada en Santiago”.
Moro afirma que la principal función de la sala de centro de control EGP es “asegurar que cada planta opere de la forma más eficiente posible e inyecte la energía generada al Sistema Eléctrico Nacional, por lo que cuenta con la infraestructura necesaria para soportar y garantizar la operación de todas las instalaciones de forma continua, 24 horas al día, los 365 días del año”.
El ejecutivo explica que las tecnologías utilizadas que soportan al sistema de comunicaciones para el control automático pueden clasificarse en dos ámbitos: “Los medios físicos, que son provistos por los operadores de telecomunicaciones e instalaciones propias, contando con enlaces de alta disponibilidad, redundantes y de ruta diversa. Por otra parte, están los medios lógicos que soportan los protocolos de comunicación y la ciberseguridad de los enlaces físicos, mediante un robusto sistema de cifrado de datos (firewalls)”.
“En materia operacional, estos modelos y sistemas van incorporando las nuevas mejoras tecnológicas que salen al mercado, lo que nos permite reforzar procesos y seguridad de las automatizaciones”, concluye el ejecutivo.
Fuente: reportaje original de Electricidad, de Editec Medios Estratégicos
