calidad de energía

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CALIDAD DE ENERGÍA Jorge Luis Jaramillo Fundamentos de la Electricidad PIET EET UTPL marzo 2012

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Se describe generalidades de la calidad de energía eléctrica

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Page 1: calidad de energía

CALIDAD DE ENERGÍA

Jorge Luis JaramilloFundamentos de la Electricidad

PIET EET UTPL marzo 2012

Page 2: calidad de energía

Créditos

Esta presentación fue preparada estrictamente como material de apoyo a la jornada presencial del curso de Fundamentos de la Electricidad, del programa de Ingeniería en Electrónica y Telecomunicaciones que se imparte en el Universidad Técnica Particular de Loja.

La secuencia de contenidos corresponde al plan docente de la asignatura, y, para la elaboración se han utilizado aportes propios del docente, y, una serie de materiales y recursos disponibles gratuitamente en la web.

Page 3: calidad de energía

Contenido

•Generalidades•Factor de potencia•Gestión de la demanda•Tarifación•Eficiencia energética•Esquemas de generador auxiliar y UPS•Interconexión de redes eléctricas•Storage de energía•Smart grid•Discusión y análisis

Page 4: calidad de energía

Contenido

•Generalidades

Page 5: calidad de energía

Generalidades

• Consumo residencial• Consumo comercial• Consumo industrial

Tipos de consumo

Page 6: calidad de energía

Generalidades

Tipos de circuitos

Page 7: calidad de energía

Generalidades

Angulo de fase entre el voltaje y la corriente

Page 8: calidad de energía

Generalidades

El consumo de energía eléctrica en iluminación en el mundo

Page 9: calidad de energía

Generalidades

El consumo de energía eléctrica en el mundo

Page 10: calidad de energía

Contenido

•Factor de potencia

Page 11: calidad de energía

Factor de potencia

La potencia efectiva, activa o real (P) es aquella que en el proceso de transformación de energía eléctrica, se aprovecha como trabajo. Se mide en Watts (W).

La potencia reactiva (Q) es la encargada de generar el campo magnético que requieren para su funcionamiento los equipos inductivos como los motores y transformadores. Se mide en VAR.

La potencia eléctrica total o potencia aparente (S) es una magnitud compleja, resultante de la suma de otras dos componentes vectoriales: la potencia activa y la potencia reactiva. Se mide VA.

Page 12: calidad de energía

Se define como factor de potencia de un circuito AC, a la relación entre la potencia activa (P) y la potencia aparente.

Si las corrientes y tensiones son señales perfectamente sinusoidales, se cumple que:

• el factor de potencia puede ser reemplazado por

• el factor de potencia coincide con el coseno del ángulo que forman los fasores de la intensidad y el voltaje.

Factor de potencia

Page 13: calidad de energía

Comúnmente, el factor de potencia es un término utilizado para describir la cantidad de energía eléctrica que se ha convertido en trabajo.

El valor ideal del factor de potencia es 1, esto indica que toda la energía consumida por los aparatos ha sido transformada en trabajo.

Por el contrario, un factor de potencia menor a la unidad significa un mayor consumo de energía necesaria para producir un trabajo útil.

Factor de potencia

Page 14: calidad de energía

En electrotecnia, el ángulo φ indica si las señales de voltaje y corriente se encuentran en fase.

Dependiendo del tipo de carga, el factor de potencia puede ser:• adelantado• retrasado• igual a 1.

Factor de potencia

Page 15: calidad de energía

En las cargas resistivas, como las lámparas incandescentes, el voltaje y la corriente están en fase. Por lo tanto φ = 0. En este caso, se tiene un factor de potencia unitario.

En las cargas inductivas, como los motores y transformadores, la corriente se encuentra retrasada respecto al voltaje. Por lo tanto φ<0. En este caso se tiene un factor de potencia retrasado.

En las cargas capacitivas, como los condensadores, la corriente se encuentra adelantada respecto al voltaje. Por lo tanto φ>0. En este caso se tiene un factor de potencia adelantado.

Factor de potencia

Page 16: calidad de energía

Para producir un trabajo, las cargas eléctricas requieren de un cierto consumo de energía. Cuando este consumo es en su mayoría energía reactiva, el valor del ángulo φ se incrementa y disminuye el factor de potencia.

Factor de potencia

Page 17: calidad de energía

Instantaneous and average power calculated from AC voltage and current with a unity power factor (φ=0, cosφ=1). Since the blue line is above the axis, all power is real power consumed by the load.

Factor de potencia

Page 18: calidad de energía

Instantaneous and average power calculated from AC voltage and current with a zero power factor (φ=90, cosφ=0). The blue line shows all the power is stored temporarily in the load during the first quarter cycle and returned to the grid during the second quarter cycle, so no real power is consumed.

Factor de potencia

Page 19: calidad de energía

Instantaneous and average power calculated from AC voltage and current with a lagging power factor (φ=45, cosφ=0.71). The blue line shows some of the power is returned to the grid during the part of the cycle labelled φ

Factor de potencia

Page 20: calidad de energía

La disminución del factor de potencia trae consigo algunos problemas técnicos y económicos:

• Mayor consumo de corriente.• Aumento de las pérdidas en conductores.• Sobrecarga de transformadores, generadores y líneas de

distribución.• Incremento de las caídas de voltaje.• Incremento de la facturación eléctrica por mayor consumo de

corriente.• Penalizaciones en un % del costo de la facturación.

Factor de potencia

Compensación del factor de potencia

Page 21: calidad de energía

Compensación del factor de potencia

Las cargas inductivas requieren potencia reactiva para su funcionamiento. Esta demanda de reactivos se puede reducir e incluso anular si se colocan capacitores en paralelo con la carga.

Esta compensación, puede ser de tres tipos:

•Compensación individual•Compensación en grupo•Compensación central

Factor de potencia

Page 22: calidad de energía

Compensación del factor de potencia

Factor de potencia

Page 23: calidad de energía

Compensación del factor de potencia

Factor de potencia

Page 24: calidad de energía

Contenido

•Gestión de la demanda

Page 25: calidad de energía

Las empresas de energía están obligadas a cuantificar los requerimientos de carga (la demanda) a fin de cuantificar los requerimientos de generación (poder).

La mejor vía para minimizar las necesidades de generación adicional es la de reducir o controlar la demanda. Este es el principal objetivo de la gestión de la demanda.

Los programas de gestión de demanda (demand-side management DSM) son diseñados para proporcionar asistencia a los consumidores a fin de que reduzcan su demanda de energía y controlar sus costos en energía, mientras se concluyen nuevos proyectos de generación, transmisión y distribución de energía eléctrica.

Gestión de la demanda

DSM

Page 26: calidad de energía

Las empresas de energía están obligadas a cuantificar los requerimientos de carga (la demanda) a fin de cuantificar los requerimientos de generación (poder).

La mejor vía para minimizar las necesidades de generación adicional es la de reducir o controlar la demanda. Este es el principal objetivo de la gestión de la demanda.

Los programas de gestión de demanda (demand-side management DSM) son diseñados para proporcionar asistencia a los consumidores a fin de que reduzcan su demanda de energía y controlar sus costos en energía, mientras se concluyen nuevos proyectos de generación, transmisión y distribución de energía eléctrica.

Gestión de la demanda

DSM

Page 27: calidad de energía

• Lighting (i.e., rebate coupons, discounts for high-efficiency lightbulbs, efficient lighting designs, and other energy-reduction incentives)

• High-efficiency washing machines, clothes dryers, and refrigerators

• Home energy audits

• Insulation upgrades

• Appliance management

• Control some equipment to only operate during off-peak periods (water heaters, pool pumps, irrigation pumps, etc.)

Gestión de la demanda

DSM para el consumo residencial

Page 28: calidad de energía

• The efficient design of buildings and remodeling or renovation activities using more energy efficient products and technologies without increasing project costs. This would include lighting, heating, air conditioning, motor upgrades, variable-speed drives, and more efficient electrical equipment.

• Replacement incentives to remove older, lower-efficiency equipment.

• Energy consumption analysis programs to encourage better operational methods within a business or organization.

Gestión de la demanda

DSM para el consumo comercial

Page 29: calidad de energía

• Renewable energy resources incentive programs to increase the utilization of wind power, solar energy, fuel cells, and so on to generate electricity for their own facility.

• Incorporation of online energy-load profiles to be used to strategize improvement of load patterns toward energy conservation.

• Energy consumption surveys or studies to provide recommendations for load curtailment.

Gestión de la demanda

DSM para el consumo industrial

Page 30: calidad de energía

• Renewable energy resources incentive programs to increase the utilization of wind power, solar energy, fuel cells, and so on to generate electricity for their own facility.

• Incorporation of online energy-load profiles to be used to strategize improvement of load patterns toward energy conservation.

• Energy consumption surveys or studies to provide recommendations for load curtailment.

Gestión de la demanda

DSM para el consumo industrial

Page 31: calidad de energía

Contenido

•Tarifación

Page 32: calidad de energía

Tarifación

Conceptos fundamentales

• Consumo, magnitud de un suministro eléctrico, expresado en KWh.

• Potencia instalada, suma de las potencias nominales de los equipos eléctricos (KW).

• Potencia conectada, parte de la potencia instalada, que puede ser alimentada por el suministrador (KW).

• Demanda, potencia requerida  por el consumidor en un instante dado (KW).

• Demanda media, valor medio de la demanda integrada en un periodo regular de tiempo (KW).

Page 33: calidad de energía

Tarifación

Conceptos fundamentales

• Factor de carga, relación entre el consumo durante un periodo de tiempo determinado y el consumo que habría resultado de la utilización permanente de la potencia máxima.

• Factor de utilización, relación entre la potencia máxima y la potencia instalada.

• Factor de demanda, relación entre la potencia máxima y la potencia conectada.

• Horas de punta, periodo del día comprendido entre las 18.00 y las 23.00.

• Momento de carga, es el producto de la potencia conectada del usuario en MW y la distancia entre el punto de empalme con la concesionaria y la subestación de distribución, en Km.

Page 34: calidad de energía

Tarifación

Categorías de tarifación según el CONELEC

• Categoría Residencial

• Categoría General• Locales y establecimientos comerciales públicos o privados• Locales públicos o privados destinados a la elaboración o

transformación de productos por medio de cualquier proceso industrial y sus oficinas administrativas

• Bombeo de Agua• Entidades de Asistencia Social• Entidades de Beneficio Público• Entidades Oficiales• Escenarios Deportivos• Culto religioso• Y los demás que no estén considerados en la Categoría

Residencial

Page 35: calidad de energía

Tarifación

Categorías de tarifación según el CONELEC

• Categoría Alumbrado Público

• Grupo Nivel de Alta Tensión

• Grupo Nivel de Media Tensión

• Grupo Nivel de Baja Tensión

Page 36: calidad de energía

Tarifación

Componentes tarifa residencial, CONELEC

• Un cargo por comercialización en USD/consumidor, independiente del consumo de energía.

• Cargos crecientes por energía en USD/KWh, en función de la energía consumida.

Page 37: calidad de energía

Tarifación

Componentes tarifa general de baja tensión, CONELEC

Sin demanda

• Un cargo por comercialización en USD/consumidor, independiente del consumo de energía.

• Cargos variables por energía expresados en USD/KWh, en función de la energía consumida.

Page 38: calidad de energía

Tarifación

Componentes tarifa general de baja tensión, CONELEC

Con demanda

• Un cargo por comercialización en USD/consumidor, independiente del consumo de energía.

• Un cargo por potencia en USD/KW, por cada KW de demanda facturable, como mínimo de pago, sin derecho a consumo.

                                                                                                                    

• Un cargo por energía en USD/KWh, en función de la energía consumida.

Page 39: calidad de energía

Tarifación

Componentes tarifa general de baja tensión, CONELEC

Con demanda horaria

• Un cargo por comercialización en USD/consumidor, independiente del consumo de energía.

• Un cargo por demanda en USD/KW, por cada KW de demanda facturable, como mínimo de pago, sin derecho a consumo, afectado por un factor de corrección (FC).

•  Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de 07h00 hasta las 22h00, que corresponde al cargo por energía de la tarifa del numeral 4.3.2.

•  Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida, en el período de 22h00 hasta las 07h00, que corresponde al cargo por energía del literal anterior disminuido en 20% y estará definido en los cargos tarifarios.

Page 40: calidad de energía

Tarifación

Componentes tarifa alumbrado público, CONELEC

• Un cargo por potencia en USD/KW, por cada KW de demanda facturable, como mínimo de pago, sin derecho a consumo.

• Un cargo por energía en USD/KWh, en función de la energía consumida

Page 41: calidad de energía

Tarifación

Componentes tarifa media tensión, CONELEC

Con demanda

• Un cargo por comercialización en USD/consumidor, independiente del consumo de energía.

• Un cargo por potencia en USD/KW, por cada KW de demanda facturable, como mínimo de pago, sin derecho a consumo.

• Un cargo por energía en USD/KWh, en función de la energía consumida.

Page 42: calidad de energía

Tarifación

Componentes tarifa media tensión, CONELEC

Con demanda horaria

• Un cargo por comercialización en USD/consumidor, independiente del consumo de energía.

• Un cargo por demanda en USD/KW, por cada KW de demanda facturable, como mínimo de pago, sin derecho a consumo, afectado por un factor de corrección (FC).

• Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de 07h00 hasta las 22h00, que corresponde al cargo por energía de la tarifa del numeral 5.1.

• Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida, en el período de 22h00 hasta las 07h00, que corresponde al cargo por energía del literal anterior disminuido en 20% y estará definido en los cargos tarifarios.

Page 43: calidad de energía

Tarifación

Componentes tarifa media tensión, CONELEC

Con demanda horaria para industriales

• Un cargo por comercialización en USD/consumidor, independiente del consumo de energía.

• Un cargo por demanda en USD/KW, por cada KW de demanda facturable, como mínimo de pago, sin derecho a consumo, afectado por un factor de corrección (FCI).

• Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de lunes a viernes de 08h00 hasta las 18h00.

• Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de lunes a viernes de 18h00 hasta las 22h00.

• Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de lunes a viernes de 22h00 hasta las 08h00, incluyendo la energía de sábados, domingos y feriados en el período de 22h00 a 18h00.

• Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de sábados, domingos y feriados en el período de 18h00 hasta las 22h00.

Page 44: calidad de energía

Tarifación

Componentes tarifa alta tensión excepto industriales, CONELEC

• Un cargo por comercialización en USD/consumidor, independiente del consumo de energía.

• Un cargo por demanda en USD/KW, por cada KW de demanda facturable, como mínimo de pago, sin derecho a consumo, afectado por un factor de corrección (FC).

• Un cargo por energía en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de 07h00 hasta las 22h00, que corresponde al cargo del numeral 5.2, literal c) disminuido en 10 % y estará definido en los cargos tarifarios.

• Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida, en el período de 22h00 hasta las 07h00, que corresponde al cargo por energía del literal anterior disminuido en 10% y estará definido en los cargos tarifarios.

Page 45: calidad de energía

Tarifación

Componentes tarifa alta tensión industriales, CONELEC

• Un cargo por comercialización en USD/consumidor, independiente del consumo de energía.

•  Un cargo por demanda en USD/KW, por cada KW de demanda facturable, como mínimo de pago, sin derecho a consumo, afectado por un factor de corrección (FCI).

• Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de lunes a viernes de 08h00 hasta las 18h00.

• Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de lunes a viernes de 18h00 hasta las 22h00.

• Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de lunes a viernes de 22h00 hasta las 08h00, incluyendo la energía de sábados, domingos y feriados en el período de 22h00 a 18h00.

• Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de sábados, domingos y feriados en el período de 18h00 hasta las 22h00.

Page 46: calidad de energía

Contenido

•Eficiencia energética

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Eficiencia energética

La eficiencia energética se puede definir como la reducción del consumo de energía manteniendo los mismos servicios energéticos, sin disminuir nuestro confort y calidad de vida, protegiendo el medio ambiente, asegurando el abastecimiento y fomentando un comportamiento sostenible en su uso.

El National Energy Education Development Project de los Estados Unidos, define a la eficiencia en el uso de la energía como el uso de tecnología que requiere menos energía para realizar la misma función.

Desde la perspectiva social, la eficiencia en el uso de la energía implica la invención e innovación de tecnología y del comportamiento de los individuos, enfocados a ahorrar energía y consecuentemente dinero. No todos piensan en la reducción de emisiones y en el impacto positivo en el medio ambiente. Definición

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Eficiencia energética

Los informes sobre el abastecimiento futuro de energía, han sonado una alarma general sobre la insuficiencia de los combustibles fósiles en un horizonte de menos de 10 años , lo que ha obligado a que los gobiernos adopten medidas encaminadas a fomentar la eficiencia energética. Las medidas adoptadas se centran en cuatro ejes de acción:

•desarrollo de tecnología•aplicación de las tecnologías•cultura social•educación.

De acuerdo al criterio principal de la medida, ésta se clasifica en uno de tres grupos principales:

•incentivos financieros•mandatos – estándares – códigos• programas de participación ciudadana.

La eficiencia energética no es gratuita, pero cuesta menos que la generación y el suministro de nueva energía.

El punto de partida

Page 49: calidad de energía

Eficiencia energética

EE en el hogar

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Eficiencia energética

EE en el hogar

Page 51: calidad de energía

Eficiencia energética

EE en el hogar

Page 52: calidad de energía

Eficiencia energética

EE en iluminación

Page 53: calidad de energía

Eficiencia energética

EE en iluminación

Page 54: calidad de energía

Eficiencia energética

EE en iluminación

Page 55: calidad de energía

Eficiencia energética

EE en iluminación

Page 56: calidad de energía

Eficiencia energética

EE en iluminación

Page 57: calidad de energía

Eficiencia energética

EE en iluminación

Page 58: calidad de energía

Eficiencia energética

EE en iluminación

Page 59: calidad de energía

Eficiencia energética

Etiquetas de eficiencia

Las etiquetas de Eficiencia Energética se adhieren a los productos para brindar información a los compradores sobre su desempeño energético, generalmente en la forma de la cantidad de energía utilizada, su eficiencia, el costo de la energía consumida y/o su capacidad de aislamiento térmico o trasmitancia.

Page 60: calidad de energía

Eficiencia energética

Etiquetas de eficiencia

Las etiquetas pueden ser:

•Etiquetas de aprobación.•Etiquetas comparativas.•Etiquetas informativas.

Las etiquetas de aprobación son esencialmente “sellos de aprobación” que certifican que el equipo o producto es uno de los más eficientes de su clase en cuanto a su desempeño energético, es decir que ofrecen información comparativa implícita.

Las etiquetas comparativas le ofrecen al consumidor información que le permite comparar el desempeño energético del producto con el de los productos  similares.

Las etiquetas de información únicamente proporcionan datos sobre el  desempeño energético del propio producto, sin ofrecer información comparativa.

Page 61: calidad de energía

Eficiencia energética

Etiquetas de eficiencia

Page 62: calidad de energía

Contenido

•Esquemas de generador auxiliar y UPS

Page 63: calidad de energía

Esquema de generadores auxiliares y UPS

Page 64: calidad de energía

Esquema de generadores auxiliares y UPS

Generador de emergencia

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Esquema de generadores auxiliares y UPS

Uninterruptible Power Supply UPS

• Offline / standby• Line-interactive• Double-conversion / online• Hybrid topology / Double conversion on demand• Ferro-resonant• DC power• Rotary

Page 66: calidad de energía

Esquema de generadores auxiliares y UPS

Offline standbay UPS

Page 67: calidad de energía

Esquema de generadores auxiliares y UPS

Line – interactive UPS

Page 68: calidad de energía

Esquema de generadores auxiliares y UPS

Double-conversion / online UPS

Page 69: calidad de energía

Esquema de generadores auxiliares y UPS

Ferro-resonant UPS

Page 70: calidad de energía

Esquema de generadores auxiliares y UPS

Rotary UPS

Page 71: calidad de energía

Contenido

•Interconexión de redes eléctricas

Page 72: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía

•Generalidades•Interconexión de sistemas de energía en Europa•Interconexión de sistema de energía en LatAm•Discusión y análisis

Page 73: calidad de energía

Generalidades

Interconnected power systems (i.e., power grids) offer many important advantages over the alternative of independent power islands.

Large power grids are built to take advantage of electrical inertia for the purpose of maximizing system stability, reliability, and security. Also, in today’s regulatory atmosphere, large interconnected power grids offer new opportunities in sales/marketing, alternative revenue streams, and resource sharing for a price.

Steven W. Blume. ELECTRIC POWER SYSTEM BASICS: for the nonelectrical professional. IEEE Press Series on Power Engineering. IEEE, 2007

Page 74: calidad de energía

Generalidades

•Altas tasas de crecimiento de la demanda.• Necesidades de inversión significativas. • Recursos potenciales significativos no están uniformemente distribuidos.•Creciente emisión de gases efecto invernadero

Desafíos para una interconexión regional

Page 75: calidad de energía

Generalidades

Page 76: calidad de energía

Generalidades

Page 77: calidad de energía

Generalidades

Page 78: calidad de energía

Generalidades

Consumo de energía mundial

Page 79: calidad de energía

Generalidades

Dependencias en energía primaria

Page 80: calidad de energía

Generalidades

Dependencia energética de los EEUU

Page 81: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en Europa

Gross Inland ConsumptionEU energy and transport in figures. Statistical pocketbook 2010. ISBN 978-92-79-13815-7. doi: 10.2768/19814.

© European Union, 2010

Page 82: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en Europa

Electricity Production Capacity – EU-27 in GWEU energy and transport in figures. Statistical pocketbook 2010. ISBN 978-92-79-13815-7. doi: 10.2768/19814.

© European Union, 2010

Page 83: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en Europa

Electricity consumption and exchanges in regions in Europe in 2006 (in TWh)Interconneting Europe. NEW PERSPECTIVES FOR TRANSEUROPEAN ENERGY NETWORKS. ISBN 978-92-79-07295-6. doi:

10.2768/11498. .European Communities, 2008

Page 84: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en Europa

Dependencia energética respecto a Rusia.La Segunda Guerra Mundial, 1939 - 1941

Page 85: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en Europa

Dependencia energética respecto a Rusia.Europa, 1945

Page 86: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en Europa

Dependencia energética respecto a Rusia.Pacto de Varsovia vs. OTAN, 1973

Page 87: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en Europa

Dependencia energética respecto a Rusia.La UE, 2010

Page 88: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en Europa

Dependencia energética respecto a Rusia.Antonio Sánchez Andrés. LA DEPENDENCIA ENERGÉTICA EUROPEA DE RUSIA. ECONOMÍA DE LA ENERGÍA. Mayo-Junio 2008. N.º 842

Page 89: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en Europa

Dependencia energética respecto a Rusia.Antonio Sánchez Andrés. LA DEPENDENCIA ENERGÉTICA EUROPEA DE RUSIA. ECONOMÍA DE LA ENERGÍA. Mayo-Junio 2008. N.º 842

Page 90: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en Europa

Dependencia energética respecto a Rusia.Périmetro asignado al USCENTCOM.

Page 91: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en Europa

Main prioritiesInterconneting Europe. NEW PERSPECTIVES FOR TRANSEUROPEAN ENERGY NETWORKS. ISBN 978-92-79-07295-6. doi:

10.2768/11498. .European Communities, 2008

• identifying the most significant missing infrastructure up to 2013 and ensuring pan-European political support to fill the gaps.

• appointing European coordinators to pursue the most important priority projects.

• agreeing a maximum of five years within which planning and approval procedures must be completed for projects that are defined as being ‘of European interest’ under the TEN-E guidelines.

• examining the need to increase funding for the trans-European energy networks, particularly in order to facilitate the integration of renewable electricity into the grid.

• establishing a new mechanism and structure for transmission system operators (TSOs), responsible for coordinated network planning.

Page 92: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en Europa

HVDC interconnections in western Europe - red are existing links, green are under construction, and blue are proposed. Many of these transfer power from renewable sources such as hydro and wind.

Page 93: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en Europa

Main prioritiesInterconneting Europe. NEW PERSPECTIVES FOR

TRANSEUROPEAN ENERGY NETWORKS. ISBN 978-92-79-07295-6. doi: 10.2768/11498. .European Communities,

2008

Page 94: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en Europa

Main prioritiesInterconneting Europe. NEW PERSPECTIVES FOR

TRANSEUROPEAN ENERGY NETWORKS. ISBN 978-92-79-07295-6. doi: 10.2768/11498. .European Communities, 2008

Page 95: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en Europa

Main priorities: The French–Spanish connectionInterconneting Europe. NEW PERSPECTIVES FOR

TRANSEUROPEAN ENERGY NETWORKS. ISBN 978-92-79-07295-6. doi: 10.2768/11498. .European Communities, 2008

Page 96: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en Europa

Main priorities: Baltic and North Sea offshore wind connections

Interconneting Europe. NEW PERSPECTIVES FOR TRANSEUROPEAN ENERGY NETWORKS. ISBN 978-92-79-

07295-6. doi: 10.2768/11498. .European Communities, 2008

Page 97: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en Europa

Main priorities: The northern Europe power linkInterconneting Europe. NEW PERSPECTIVES FOR

TRANSEUROPEAN ENERGY NETWORKS. ISBN 978-92-79-07295-6. doi: 10.2768/11498. .European Communities, 2008

Page 98: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en Europa

Main prioritiesInterconneting Europe. NEW PERSPECTIVES FOR

TRANSEUROPEAN ENERGY NETWORKS. ISBN 978-92-79-07295-6. doi: 10.2768/11498. .European Communities, 2008

Page 99: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en Europa

The European Strategic Energy Technology Plan Set –Plan. Towards a low-carbon future

• The European Industrial Bioenergy Initiative• The European CO2 Capture, Transport and Storage Initiative• The European Electricity Grid Initiative• The Fuel Cells and Hydrogen (FCH) Joint Technology Initiative• The Sustainable Nuclear Initiative• Energy Efficiency – The Smart Cities Initiative• The Solar Europe Initiative• The European Wind Initiative

Page 100: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en LatAm

Consumo de energía en LatAm

Page 101: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en LatAm

Producción / consumo de energía primaria en LatAm

Page 102: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en LatAm

Panorámica de la interconexión en LatAmHugh Rudnick. Integración Energética en América Latina, Avances y Retrocesos. Pontificia Universidad Católica de Chile.

Escuela de Ingeniería. Reunión Regional IEEE Latinoamérica. Marzo 2010

La energía es un elemento central del desarrollo económico y social de América Latina

La integración entre países se presenta como una herramienta importante de avance, con evidentes beneficios

La realidad política y económica regional ha interrumpido los procesos de integración

Page 103: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en LatAm

Beneficios de la interconexión regionalHugh Rudnick. Integración Energética en América Latina, Avances y Retrocesos. Pontificia Universidad Católica de Chile.

Escuela de Ingeniería. Reunión Regional IEEE Latinoamérica. Marzo 2010

• Utilización de los recursos de los países ricos (en ellos) y exportación de energía hacia los países pobres.

• Diversificación de la matriz energética.

• Complementariedad de los recursos energéticos (hidráulicos-cuencas y térmicos).

• Reducción de riesgos hidrológicos.

• Complementariedad estacional de la demanda y diversidad horaria de ella.

• Utilización plena de la infraestructura y necesidad de menor capacidad de reserva.

Page 104: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en LatAm

Beneficios de la interconexión regionalHugh Rudnick. Integración Energética en América Latina, Avances y Retrocesos. Pontificia Universidad Católica de Chile.

Escuela de Ingeniería. Reunión Regional IEEE Latinoamérica. Marzo 2010

• Economías de escala y menores costos de operación.

• Tarifas competitivas y costos eficientes.

• Menor volatilidad de precios.

• Mayor competencia.

• Mayor sustentabilidad ambiental- posibilidad reducir contaminación.

• Mayor seguridad energética, confiabilidad y menores riesgos racionamiento.

Page 105: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en LatAm

Crecimiento de la demanda regionalHugh Rudnick. Integración Energética en América Latina, Avances y Retrocesos. Pontificia Universidad Católica de Chile.

Escuela de Ingeniería. Reunión Regional IEEE Latinoamérica. Marzo 2010

Page 106: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en LatAm

Emisión de gases de efecto de invernaderoHugh Rudnick. Integración Energética en América Latina, Avances y Retrocesos. Pontificia Universidad Católica de Chile.

Escuela de Ingeniería. Reunión Regional IEEE Latinoamérica. Marzo 2010

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Interconexión de sistemas de energía

Emisión de gases de efecto de invernaderoHugh Rudnick. Integración Energética en América Latina, Avances y Retrocesos. Pontificia Universidad Católica de Chile.

Escuela de Ingeniería. Reunión Regional IEEE Latinoamérica. Marzo 2010

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Interconexión de sistemas de energía en LatAm

Capacidad eléctrica instalada en LatAmHugh Rudnick. Integración Energética en América Latina, Avances y Retrocesos. Pontificia Universidad Católica de Chile.

Escuela de Ingeniería. Reunión Regional IEEE Latinoamérica. Marzo 2010

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Interconexión de sistemas de energía en LatAm

Recursos energéticos en LatAmHugh Rudnick. Integración Energética en América Latina, Avances y Retrocesos. Pontificia Universidad Católica de Chile.

Escuela de Ingeniería. Reunión Regional IEEE Latinoamérica. Marzo 2010

• Recursos potenciales significativos pero no uniformemente distribuidos. (hidroelectricidad, petróleo, gas natural, carbón, uranio).

• Fuerte participación de fuentes hidroeléctricas.• Matriz energética “limpia”.• La hidrogeneración facilita la inserción de otras

fuentes renovables (producción estacional y/o variable).

• Importancia creciente del gas natural• Gran diversidad de realidades por país

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Interconexión de sistemas de energía en LatAm

Potencial hidroeléctrico en LatAmHugh Rudnick. Integración Energética en América Latina, Avances y Retrocesos. Pontificia Universidad Católica de Chile.

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Ecuador, 21.25 GW

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Interconexión de sistemas de energía en LatAm

Reservas de gas natural en LatAmHugh Rudnick. Integración Energética en América Latina, Avances y Retrocesos. Pontificia Universidad

Católica de Chile. Escuela de Ingeniería. Reunión Regional IEEE Latinoamérica. Marzo 2010

Ecuador, 25 TCF

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Interconexión de sistemas de energía en LatAm

Reservas de petróleo en LatAmHugh Rudnick. Integración Energética en América Latina, Avances y Retrocesos. Pontificia Universidad Católica de Chile.

Escuela de Ingeniería. Reunión Regional IEEE Latinoamérica. Marzo 2010

Ecuador, 1.47 Bb

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Interconexión de sistemas de energía en LatAm

Reservas de carbón en LatAmHugh Rudnick. Integración Energética en América Latina, Avances y Retrocesos. Pontificia Universidad Católica de Chile.

Escuela de Ingeniería. Reunión Regional IEEE Latinoamérica. Marzo 2010

Page 114: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en LatAm

Reservas de uranio en LatAmHugh Rudnick. Integración Energética en América Latina, Avances y Retrocesos. Pontificia Universidad Católica de Chile.

Escuela de Ingeniería. Reunión Regional IEEE Latinoamérica. Marzo 2010

Page 115: calidad de energía

Interconexión de sistemas de energía en LatAm

Macroproyecto de integración CIER (Comisión de Integración Eléctrica Regional)Hugh Rudnick. Integración Energética en América Latina, Avances y Retrocesos. Pontificia Universidad Católica de Chile.

Escuela de Ingeniería. Reunión Regional IEEE Latinoamérica. Marzo 2010

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Interconexión de sistemas de energía en LatAm

Macroproyecto de integración CIERHugh Rudnick. Integración Energética en América Latina, Avances y Retrocesos. Pontificia Universidad Católica de

Chile. Escuela de Ingeniería. Reunión Regional IEEE Latinoamérica. Marzo 2010

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Interconexión de sistemas de energía en LatAm

Interconexiones gas y electricidadHugh Rudnick. Integración Energética en América Latina, Avances y Retrocesos. Pontificia Universidad Católica de Chile.

Escuela de Ingeniería. Reunión Regional IEEE Latinoamérica. Marzo 2010

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Contenido

•Storage de energía

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Storage de energía

•Fuentes primarias de energía: Las fuentes de energía son elaboraciones naturales más o menos complejas de las que el ser humano puede extraer energía para realizar un determinado trabajo u obtener alguna utilidad. Por ejemplo el viento, el agua, el sol, etc. Las fuentes de energía se clasifican en renovables y no renovables.

•Vectores energéticos. Se denomina vector energético a aquellas sustancias o dispositivos que almacenan energía, de tal manera que ésta pueda liberarse posteriormente de forma controlada. Ejemplos típicos de vectores energéticos son las baterías, las pilas, las aplicaciones con hidrógeno, los volantes inerciales, las aplicaciones de aire comprimido, entre otros.

Fuentes de energía

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Storage de energía

•La generación de electricidad, consiste en la transformación de alguna clase de energía «no eléctrica» (sea esta química, mecánica, térmica, luminosa u de otra índole) en energía eléctrica.

•Se han desarrollado iniciativas para transformar distintas formas de energía en energía eléctrica. Entres estas formas podemos anotar a la energía nuclear, energía hidráulica, energía solar, energía eólica; energía mareomotriz, energía undimotriz, energía geotérmica, etc.

•Se experimenta con generación de energía eléctrica a partir de energía humana.

Generación de energía eléctrica

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Storage de energía

Centrales de generación de energía eléctrica

Page 122: calidad de energía

Storage de energía

Centrales no convencionales de generación de EE

Page 123: calidad de energía

Storage de energía

Centrales no convencionales de generación de EE

Page 124: calidad de energía

Storage de energía

•Fiabilidad. •Transportabilidad • Direccionalidad

Requerimientos de los usuarios hacia las fuentes de energía

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Storage de energía

Bloques estructurales en las centrales no convencionales de generación de EE

Transformación deenergía

Storage deenergía

Interfaz conel usuario final

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Tecnologías para storage de energía

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Tecnologías para storage de energía

Page 128: calidad de energía

Tecnologías para storage de energía

Hydroelectric Pumped Storage

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Tecnologías para storage de energía

Compressed Air Energy Storage

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Tecnologías para storage de energía

Battery Facility

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Tecnologías para storage de energía

Flywheels

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Tecnologías para storage de energía

Solar Thermal Power Plant with Molten Salt Storage

Page 133: calidad de energía

Tecnologías para storage de energía

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Tecnologías para storage de energía

Applications of Energy Storage in High-penetrationPV Systems

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Tecnologías para storage de energía

Applications of Energy Storage in High-penetrationPV Systems

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Contenido

•Smart grid

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Smart grid

Bulk Generation. Fuente IEEE

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Smart grid

Transmission. Fuente IEEE

Page 139: calidad de energía

Smart grid

Distribution. Fuente IEEE

Page 140: calidad de energía

Smart grid

Customer. Fuente IEEE

Page 141: calidad de energía

Smart grid

Operations. Fuente IEEE

Page 142: calidad de energía

Smart grid

Markets. Fuente IEEE

Page 143: calidad de energía

Smart grid

Service Providers. Fuente IEEE

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DISCUSIÓN Y ANÁLISIS