Energía Renovable y Sostenible

Energía Renovable y Sostenible

Análisis del efecto de la implementación de sistemas fotovoltaicos como opción de generación distribuida en Colombia.

Las principales características de la generación distribuida de fuentes de energía renovables

2. Generación distribuida

La generación distribuida o descentralizada consiste en la generación de energía eléctrica mediante muchas pequeñas fuentes de generación instaladas cerca del consumo. Es una cooperación entre la microgeneración  y la generación de las centrales convencionales.

La generación distribuida (DG) representa un cambio que está ocurriendo dentro de la generación de energía centralizada. La industria de la electricidad se basaba en generar electricidad donde era necesario debido a que las centrales eléctricas se encuentran en el centro geométrico de consumo a medida que los consumidores crecieron a su alrededor la industria evolucionó hacia esquemas de generación centralizados, sin embargo, hubo limitaciones tecnológicas de los generadores de potencia DG y su transporte máximo por baja tensión fue de 30-57 km.

Con el tiempo, la generación de electricidad se estructuró como se conoce hoy en día, es decir, con corriente alterna y transformadores que permiten llevar la energía eléctrica a prácticamente cualquier punto alejado del centro de generación.

En los años setenta, los problemas de energía (crisis petrolera), cambio ambiental (cambio climático) y demanda de electricidad (alto crecimiento) en todo el mundo plantearon la necesidad de alternativas tecnológicas para asegurar, en primer lugar, el suministro oportuno y cualitativo de la energía eléctrica y por otro lado el uso eficiente de los recursos naturales.

Una de estas alternativas tecnológicas para generar electricidad es generar electricidad lo más cerca posible del lugar de consumo, tal como lo hicieron en los principios de la industria eléctrica, incorporando ahora la tecnología moderna y el soporte eléctrico de red para compensar cualquier potencia en una eficiente, confiable y de calidad. Estas tecnologías se pueden dividir en la generación y almacenamiento como se muestra en la figura.

2.1. Aplicaciones DG

La aplicación de varias tecnologías GD depende de los requisitos individuales del usuario. Los sistemas tecnológicos más comunes son:

a. Carga base: El sistema funciona en paralelo con la red de distribución. Puede tomar o vender parte de la energía y utiliza la red como soporte y para el mantenimiento. El sistema está funcionando constantemente y reduce el consumo de la red eléctrica.

b) Proporcionar carga máxima: Se utiliza para suministrar electricidad durante los períodos pico, lo que reduce la demanda máxima de los consumidores, ya que el costo de la energía en este período suele ser el más alto.

c) Apoyo a la red de distribución: A veces, esporádicamente o periódicamente, la empresa eléctrica o grandes clientes la obligan a fortalecer su red mediante la instalación de pequeñas plantas, incluyendo la subestación eléctrica, para evitar y resolver congestiones debido a altas demandas.

d) Calidad del suministro: Si la calidad del suministro es inferior a las necesidades del cliente, esta aplicación proporciona la calidad requerida eliminando las fluctuaciones.

e) Almacenamiento de energía: Esta alternativa puede ser considerada como una alternativa viable cuando las interrupciones son frecuentes o cuando se utilizan fuentes de energía renovables.

f) Respaldo: suministro de reserva que asegura la alimentación eléctrica ininterrumpida. Funciona sólo cuando se produce un corte de energía.

2.2. Ventajas de la DG

La DG permite producir, almacenar y gestionar la energía en el mismo lugar de consumo. Esto trae muchos beneficios para las empresas de distribución. Dentro de las ventajas tenemos:

a) Evita o reduce la inversión en transmisión y distribución localizando la generación cercana al consumo.

b)  Estar más cerca del consumidor supone que las redes de transporte sean más cortas. Por lo tanto, la generación distribuida supone menos pérdidas de energía en el transporte de la electricidad desde la generación hasta el consumidor. Esto también influye en el ahorro a la hora de elevar la tensión eléctrica para su transporte.

c) Mejora la fiabilidad del suministro. Reduce las posibilidades de fallas cuando ocurren interrupciones en las líneas de transmisión de alta tensión al disminuir el porcentaje de su uso. Esto es esencial en aplicaciones que requieren un servicio continuo por razones de salud y seguridad, el fallo de una de las fuentes no supone un grave problema para el sistema eléctrico.

d) Control de potencia reactiva y regulación de tensión en red de distribución: La generación distribuida puede inyectar una cantidad reactiva que mejora en la distribución los niveles de voltaje de la red.

e) Aplanamiento de la curva de demanda: la producción distribuida de energía puede coincidir con la demanda máxima, evitando el uso de energía eléctrica de centrales lejanas que operan sólo durante esas horas, a un precio muy alto comparado con la electricidad de las horas de apagado. Por ejemplo, los sistemas fotovoltaicos tienen su producción máxima en horas cuando el consumo está aumentando debido al uso de sistemas de aire acondicionado en climas cálidos.

f) Ofrece una opción de autoabastecimiento en áreas donde la infraestructura de red no existe o es muy costosa, lo que abre los mercados en áreas remotas sin acceso a la red o con altas restricciones ambientales.

g) Su ubicación es más flexible debido a su pequeño tamaño.

h) En caso de contingencia, es posible operar los sistemas provisionalmente, dando un mayor apoyo a la región afectada.

i) Limita el riesgo y la exposición al capital por su tamaño, facilidad de localización y corto tiempo de instalación.

k) Permite utilizar combustibles más baratos que de otro modo se utilizarían como residuos agrícolas, biogás de vertederos, calor residual, etc.

l) Incentivos para las fuentes de energía renovables: Muchas tecnologías de generación renovable operan a escalas de pequeña generación y pueden ser adaptadas por los usuarios más pequeños. Esto abre una posibilidad para el uso de recursos que reducen la contaminación ambiental. En la generación distribuida están muy presente las energías renovables, ya que al estar tan cerca del consumo, son las más adecuadas.

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