El papel de los inversores para integrar más renovables en la red eléctrica del futuro

254

Fuente: https://elperiodicodelaenergia.com

La innovación de PNNL ayuda a modelar los dispositivos que alimentarán mejor la electricidad de las energías renovables a la red eléctrica

Un equipo de investigación del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL) desarrolló recientemente un nuevo modelo de un dispositivo importante que actúa como una especie de traductor, lo que permite que las fuentes de energía renovables como la eólica y la solar agreguen mejor su energía a la red eléctrica.

El dispositivo, llamado inversor formador de red, desempeña un papel fundamental en la conversión de la electricidad de corriente continua (CC) producida en, por ejemplo, una granja de energía solar, en electricidad de corriente alterna (CA).

Animación de Stephanie King, Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico

El modelo ideado por los ingenieros de PNNL está diseñado para permitir que los operadores de servicios públicos prueben cómo agregar de manera segura nuevas fuentes de energía a la red de una manera que aumente la resistencia y la estabilidad del sistema de energía.

La especificación del modelo fue aprobada recientemente por el Western Electricity Coordinating Council (WECC), una corporación sin fines de lucro que asegura electricidad confiable en 14 estados del oeste de EEUU, dos provincias canadienses y el norte de Baja California, México. La aprobación significa que el modelo está disponible para integrarse en las herramientas de simulación de red comercialmente disponibles utilizadas por miles de empresas de servicios públicos en América del Norte y otras partes del mundo.

La importancia de los inversores formadores de red para la red del futuro

Una red estable significa que las personas tienen energía confiable y menos posibilidades de sufrir un apagón. A medida que más fuentes de energía renovable comienzan a cambiar el mix energético de los sistemas de energía, los operadores de sistemas de energía se esfuerzan por comprender cómo los inversores influyen en el comportamiento del sistema. Los recursos basados ​​en inversores, como el inversor que forma la red, son esenciales para el rendimiento de la red. En el futuro, a medida que la energía renovable se convierta en una parte más importante de la combinación energética, la red eléctrica necesitará más inversores que formen la red.

El trabajo de modelado de inversores formadores de red de PNNL comenzó con el desarrollo de microrredes, que están diseñadas para ser fuentes de energía autosuficientes, generalmente para cargas críticas de uso final y comunidades ubicadas en lugares remotos. Investigaciones anteriores han demostrado que es posible ejecutar una microrred 100 por cien basada en inversores utilizando inversores que forman la red, que pueden operar por sí mismos sin depender de los generadores de energía síncronos convencionales. Con el apoyo del Programa de Microrredes de la Oficina de Electricidad del Departamento de Energía (DOE), el PNNL ha dirigido y participado en múltiples proyectos de modelado de inversores formadores de redes para estudios de microrredes.

Pero durante el último año,  Wei Du , investigador principal del PNNL, y su equipo han estado investigando cómo los inversores que forman la red afectan los sistemas de transmisión y distribución a gran escala. Los resultados de la investigación de microrredes sugirieron que los inversores formadores de redes pueden garantizar la estabilidad del sistema para integrar fuentes de energía renovable en futuras redes eléctricas. Siguiendo esta investigación anterior, el equipo desarrolló el modelo de inversor de formación de red genérico controlado por caída para estudios de sistemas de transmisión. Este es el modelo que fue aprobado recientemente por el Subcomité de Modelado y Validación de WECC.

Song Wang, quien preside el Subcomité de Modelado y Validación de WECC, dijo: “Los inversores que forman redes serán cada vez más importantes para los sistemas de energía en el futuro. Los modelos de inversores existentes en la biblioteca de modelos WECC están basados ​​en seguimiento de red y no pueden representar inversores formadores de red. El nuevo modelo desarrollado por PNNL permite que WECC estudie cómo los inversores que forman la red afectarán las redes eléctricas a nivel de transmisión. Nuestros estudios preliminares de simulación basados ​​en el modelo muestran que los inversores que forman la red pueden tener un impacto muy positivo en la estabilidad del sistema eléctrico. Creemos que el trabajo realizado por PNNL ayudará en gran medida a la industria eléctrica a comprender mejor los inversores que forman la red y sus posibles impactos en los sistemas de energía”.

Las tecnologías llaman la atención del DOE

La investigación se originó dentro de PNNL como parte de un programa de financiación interno y fue apoyada por la Oficina de Tecnologías de Energía Solar (SETO) y la Oficina de Tecnologías de Energía Eólica (WETO) del DOE. Recientemente, SETO y WETO otorgaron un Consorcio Universal Interoperability for Grid-Forming Inverters (UNIFI) de $25 millones para investigar más a fondo las tecnologías de formación de redes.

El Consorcio UNIFI es un importante esfuerzo colaborativo de la academia, los laboratorios nacionales y la industria, dirigido por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable, la Universidad de Washington y el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica.

UNIFI es un esfuerzo de varios años para crear un ecosistema para inversores que forman la red para reforzar la red e impulsar la tecnología más allá del estado del arte. Wei se desempeña como investigador principal de PNNL y líder técnico para el área de modelado y simulación de UNIFI.

Henry Huang , becario del Laboratorio PNNL y subdirector del sector responsable de la cartera de investigación de electrónica de potencia e integración renovable, señaló: “Para lograr los objetivos nacionales de electricidad limpia y economía descarbonizada, la generación renovable basada en inversores será una parte esencial del mix energético futuro.

Los inversores cambiarán fundamentalmente la dinámica del sistema de potencia y, por lo tanto, requerirán nuevos enfoques para modelar y simular dicho sistema. El éxito de Wei en el modelado de inversores formadores de redes es un paso sustancial hacia la comprensión completa de la nueva dinámica del sistema de energía y el diseño óptimo de los controladores para una red futura mejor”.

Los comentarios están cerrados.

This website uses cookies to improve your experience. We'll assume you're ok with this, but you can opt-out if you wish. Accept Read More

Privacy & Cookies Policy