sistemas de almacenamiento en la distribucion -...

Impacto de los sistemas de almacenamiento distribuido y vehículos eléctricos en las redes

de distribuciónJosé Manuel Valle Feijóo

Dirección Endesa en Canarias

1 5 | 0 6 | 1 0

2Impacto de los sistemas de almacenamiento distribuido y vehículos eléctricos en las redes de distribución

Contenido

Subtitulo

1. Situación actual y Tendencias del Mercado Eléctrico

2. Almacenamiento de Energía.

3. Proyectos de Almacenamiento de Energía

4. Vehículo Eléctrico

5. Contador inteligente. Base de un sistema de gestión activa de la demanda

6. Conclusiones

Situación actual y Tendencias del Mercado Eléctrico


Introducción

POBLACION

ENERGIA

MOVILIDADMEDIOAMBIENTE

NIVEL DE VIDA

SOSTENIBILIDAD

RESIDUOS

CO2

VEHICULOS

RIQUEZA

CONSERVAR

CLIMA

COMERCIO

AGUA Y ALIMENTOS EFICIENCIA

ENERG.

SEGURIDAD

SUMIN.

TURISMO

Vectores que condicionan el Bienestar de la población


Sistema Eléctrico ActualEvolución a futuro del sector eléctrico


El cambio de modelo de Red

Hoy Mañana (siglo XXII)

Generación

Transporte AT

Distribución MT

Evolución a futuro del sector eléctrico

Fuente: Siemens

Hay dos elementos que empujan con fuerza a ese cambio …

… y dos elementos fundamentales para gestionarlo: almacenamiento y contador inteligente

Energías Renovables

Vehículo Eléctrico

Almacenamiento de energía


Régimen EspecialProducción en Régimen Especial Insular

Se pueden utilizar los sistemas de almacenamiento para suavizar la curva de potencia de cada una de las plantas renovables ….

Pero observando el abanico de sistemas de almacenamiento hoy disponibles, ….



Tecnologías


Estrategias de Almacenamiento de Energía

Descripción Tecnologías

Aplicaciones de mejora de la fiabilidad, calidad de la energía y suministro de energía ininterrumpida (UPS).

Descarga de la energía durante fracciones de segundo.

Condensadores.

Volantes de inercia.

Superconductores magnéticos (SMES)

Etc.

Calidad de la energía

(aplicaciones de alta

potencia

Estabilidad de la red e intercambio entre fuentes de energía.

La energía almacenada es utilizada durante algunos minutos.

Volantes de inercia.

Baterías (flujo, NaS, litio, etc.)Puente energético

Mejora la rentabilidad de la red.

Load leveling & Peak Shaving.

Descarga de la energía durante varias horas.

Bombeo.

CAES, LAES.

Baterías de flujo.

Etc.

Gestión de la energía

(aplicaciones de alta energía)

Amplio abanico de tecnologías y usos: Potencia y/o Energía


Beneficios del Almacenamiento de Energía

Transporte & Distribución

Clientes y nuevos usos

Impacto en toda la cadena de valor del sector eléctrico

Generación Convencional

Energías Renovables



En España hay 2.500 MW de bombeo puro y otros 2.000 MW en los que predomina la función de generación hidráulica convencional.

Los sistemas aislados presentan la oportunidad de ser un “laboratorio”para una buena parte de los elementos de este nuevo modelo del sistema eléctrico.

El Hierro El Hierro 278 km2

10.500 habitantes7 MW demanda

Proyectos de Almacenamiento de energía


Proyecto Gorona del VientoEl Hierro, reserva de la biosfera, impulsa este proyecto en 2003

Su abrupta orografía y reducido tamaño la hacen idónea para este proyecto de hidro-eólica con bombeo.


Proyecto Gorona del Viento

Esquema altimétrico • 11,5 MW Eólicos, 11,3 MW Hidráulicos y 6 MW de Bombeo.

• Central hidráulica entre dos embalses artificiales a diferente cota.Para bombear el agua se utilizará la energía generada por un parque eólico.

Un proyecto necesario y novedoso …

Cobertura del 70% de la demanda con fuentes renovables (objetivo avanzar hacia el 100%).

Avances en la gestionabilidad de sistemas eólicos por almacenamiento.

Diversificación de las fuentes de energía: mejora seguridad de suministro.

... que reportará una serie de ventajas para la isla:


Proyecto Gorona del VientoProyecto de colaboración público - privado

GORONA DEL VIENTO EL HIERRO, S.A.

COFINANCIA

ESTA PARTICIPADA POR:

www.goronadelviento.es


Proyecto STORE

Proyecto de almacenamiento de energía mediante medios electroquímicos (baterías).

Socios del proyecto: Universidad de Las Palmas, UPM, IIT, Endesa, Telvent, Ingeteam, Isotrol, Enel.

Alternativa a la generación de turbinas de gas y grupos electrógenos que trabajan en puntas para generación auxiliar distribuida.

Contribuye a solucionar los problemas de restricción de red y cobertura de demanda en Canarias

Proyecto STORE Despliegue tecnológico

Instalación en las Islas Canarias

1. Batería electroquímica (NaS) en Gran Canaria: 1 MW.

2. Batería de flujo (ZnBr) en La Gomera: 0,5 MW.

3. Sistema de supercondensadores en Los Guinchos (La Palma).

Batería NaS Batería de Flujo (ZnBr)

Storage Technologies of Reliable Energy


Tecnología NaS de Almacenamiento de Energía

STORE

Baterías de Sulfuro de Sodio

Tecnología: NaSUbicación: La Aldea de San Nicolás (Gran Canaria)Potencia: 1,05 MW.Energía: 6,32 MWh.Nº ciclos: 2.500Temperatura: 70 a 300ºCEficiencia DC: 86%


STORE

Baterías de ZnBr

Tecnología: ZnBrUbicación: La GomeraPotencia: 0,5 MW.Energía: 2,8 MWh.Nº ciclos: 13.000Temperatura: ambienteEficiencia DC: 70 %

Tecnología ZnBr de Almacenamiento de Energía


STORE

Ultracondensadores

Tecnología: UltracondensadoresUbicación: Guinchos (La Palma)Potencia: 4 MW.Energía: 555 Wh (0,5 s)Nº ciclos: 1.000.000Eficiencia DC: 97%

Tecnología de Ultracondensadores para Almacenamiento de Energía


Tecnologías de Almacenamiento de Energía

STORE

Proyecto Prototipos Ensayo en Laboratorio de Pisa (Livorno)

Ensayo y simulación de– Baterías de Litio.– Baterías de flujo de Vanadio.– Baterías Zebra.

Caracterización de su funcionamiento para extrapolación de resultados a la Red.

Participación en la definición de los ensayos a realizar en cada módulo de ENDESA.

Batería de Litio

Batería ZebraBatería de Flujo (Va)


Proyecto colaborativo

STORE

COFINANCIA

Vehículo Eléctrico


Evolución del Vehículo de Combustión

Motor de Combustión Grado de Electrificación del vehículo

• Ruido

• Polución

• CO2/ NOx

Del motor de combustión al motor eléctrico


Evolución de las Baterías

Pb ácidoNiCd NiMH

Ión LitioAlta Potencia

Ión LitioAlta Energía

Litio Aire

+ Coste

+ Reciclado

- Densidad Energética

+ Temp.

+ Vida

- Peso

- Reciclado

+ Potencia

- Coste

- Descarga

+ Potencia

+ Energía

- Coste

Madurez tecnológica Introducción Desarrollo

La evolución de las baterías supondrá cambiar de “promesa” a “realidad” del vehículo eléctrico

(Metal Aire)


Aumento de la demanda eléctrica

Sin gestión de la demanda

Umbral máximo de integración de VE. Escenario elaborado para Invierno 2015

Vehículos eléctricosPerfil medio de demanda invierno 2015Máximo aplanamiento

Con regulación Con gestión de la demanda

4 horas

8 horas


1 millón de VE → 2TWh/año


1 millón de VE → 2TWh/año

A B C

Impacto sobre el sistema eléctrico. Influencia en la curva de demanda horaria.


Impacto en las Redes Eléctricas

Red de transporte (V > 220 kV)

G G G G

Red de reparto (36kV < V < 145 kV)

Red de MT (1kV < V < 36 kV)

Red de BT (V < 1 kV)

Consumo

Consumo

Consumo

Consumo

G

La red está sujeta a nuevos cambios

El papel de una red inteligente


Aumento de la demanda eléctricaImpacto sobre el sistema eléctrico. Influencia en la curva de demanda horaria.

Recarga

Grado de Inteligencia de la red- +

Gestión pasiva Gestión demanda

Gestión baterías

El contador inteligente: base de un sistema de gestión activa de la

demanda


Factor clave: Contador Inteligente

Comunicaciones PLC

Concentrador

Red pública de comunicaciones

Domicilio del cliente

Centros de transformación

(CT)

Sistema Central AMM

Sistemas Comerciales

DIANA Sistema Comercial de

Endesa

ContadorContador

Modem GPRS

Alta capacidad de procesamiento.

Puerto USB

AMMS

El contador inteligente, con capacidad de comunicación a través de la propia red en ambos sentidos, permitirá al usuario recibirinformación on line de supropio consumo y de losmomentos de mayor o menor coste de la energía.


Implantación del sistema de TelegestiónCalendario Global de implantación

06

La Telegestión de Endesa estará operativa desde el primer día

Reducción del tiempo de implantación frente al calendario establecido por el regulador

Preparación del plan masivo de implantación.

Desarrollo de los componentes de campo y los sistemas.

Homologación de los contadores y concentradores.

1ª Implantación controlada en 150.000 clientes.

Inicio de la implantación masiva.

2010

4ºT 2008 – 4ºT 2009

Implantación masiva.2011-2015• 13 millones de contadores.

• 140.000 concentradores.


Gestión de la demanda con contadores inteligentesBeneficios y ventajas para el usuario

Títulopresentación

• Lectura y facturación exactas y en plazo.

• Mejor información sobre la energía consumida favoreciendo el ahorro y la eficiencia.

• Nuevo modelo de relación con comunicación bidireccionalcon el cliente. Permite servicios de valor añadido.

• Flexibilidad ante cambios regulatorios.

• Más eficiencia y calidad en la operaciones comerciales. Cero molestias. Inmediatez.

• Con adecuado control de potencia sin necesidad de ICP.


Gestión de la demanda con contadores inteligentes

• Contribuye a una mejor gestión de la demanda: con la

reducción de pérdidas y la optimización de activos.

• Permite una mejor planificación y desarrollo de la red.

• Posibilita el desarrollo de Redes Inteligentes.

• Mejora la información para avanzar en la eficiencia

global del sistema eléctrico.

• Facilita la liberalización del mercado al simplificar el

cambio de comercializadora.

• Mayor ahorro y eficiencia energética.

Curva de Energía suministrada Endesa 6/7/2009

Curva de demanda del sistema 8/7/2009

Beneficios y ventajas aportados al sistema eléctrico

Con un sistema de contadores inteligentes, como el que desplegará ENDESA, el sistema tendrá capacidad para que la

demanda siga a una generación cada vez más variable.

Conclusiones


Conclusiones

• La presencia masiva de renovables (generación distribuida e intermitente) y la futura

entrada del vehículo eléctrico, empujan a un nuevo modelo en el que generación y

demanda se mueven para seguirse mutuamente.

Hacia un nuevo modelo del sistema eléctrico

Pero todo el sistema no se desarrollarácompletamente sin una concienciación y

participación activa del ciudadano.El proyecto Smartcity pondrá en práctica y

demostrará hasta dónde esto es así…

• Los sistemas de almacenamiento y los contadores inteligentes son dos elementos

fundamentales para el funcionamiento de ese nuevo modelo.

SmartGrids

Smart Energy Management

Smart Buildings

Smart Energy Generation

Smart and Informed Customer

Smart Mobility

Smart Energy Storage 8-15% reducción de emisiones

30-50% reducción de emisiones

5-15% reducción de emisiones

http://www.smartcitymalaga.es

http://www.youtube.com/watch?v=xZPSe5DoBf0


Proyecto Smartcity

Subtitulo

Tecnología e innovación

Sistemas de información y telecomunicaciones para operación de servicios entiempo real

Nivel 4

Nivel 3

Nivel 2

Nivel 1

vMedición de la

“huella ecológica”

Smart and Informed Customers - Concienciación y compromiso de los ciudadanos

vProgramas de

eficiencia y gestión de la demanda

vProgramas de

concienciación y divulgación

Smart Energy Management - Gestión Eficiente del Uso Final de la Energía

vSistemas de gestión

energética vía Internet

vGestión activa de la

demanda en hogares y PYMEs

vAlumbrado público eficiente y servicios

al ciudadano

Smart Generation and Storage - Autogeneración y Almacenamiento de la Energía de Origen Renovable

vPaneles fotovoltaicos

y micro-eólica vAlmacenamiento

de energía vVehículos eléctricos

Smart Grids – Redes inteligentes de Distribución eléctrica

vAutomatización y

operación de la red de MT y BT

vIntegración eficiente de gen. distribuida v

Telegestión de contadores

(luz, agua y gas)

Las redes inteligentes, la generación y el almacenamiento constituyen la base para facilitar la participación activa del ciudadano.


Gracias

José Manuel Valle Feijóo

sistemas de almacenamiento en la distribucion -...

Documents