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Renewables in a Stable Electric Grid

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Construir las redes energéticas del futuro para el despegue de la energía ecológica

Será necesario replantear las redes eléctricas de toda Europa para lograr una transición eficaz desde las tecnologías de combustibles fósiles hacia las renovables. El proyecto RE-SERVE, financiado mediante el programa Horizonte 2020, es pionero en este tema.

Energía

La Comisión Europea y los Estados miembros se han planteado objetivos ambiciosos en materia de fuentes de energía renovable, entre ellos que el 32 % de la energía producida sea renovable en 2030. En la red eléctrica se instalarán distintas tecnologías ecológicas respaldadas por medios electrónicos para ayudar a que la Unión Europea prescinda de los combustibles fósiles. Gran parte de la tecnología de generación actual se basa en máquinas síncronas, que generan inercia para estabilizar la red. En un futuro, al no contar con la inercia inherente a la generación mediante energía renovable, será necesario dar con métodos para estabilizar las redes. «El objetivo de RE-SERVE es mantener los niveles actuales de estabilidad eléctrica en una situación de generación energética completamente renovable», afirma Fiona Williams, directora científica de Ericsson y coordinadora del proyecto RE-SERVE. Para alcanzar estos objetivos ambiciosos es preciso contar con nuevas técnicas y métodos que controlen la frecuencia y el voltaje del sistema.

Mejoras necesarias

«Al disponer de una menor inercia mecánica producida por generadores sincrónicos de gran tamaño, como las turbinas hidroeléctricas, las perturbaciones del sistema eléctrico provocan desviaciones de la frecuencia más grandes y con mayor rapidez», afirma Antonello Monti, director técnico de RE-SERVE. Es necesario contar con controles de frecuencia para sistemas eléctricos con poca inercia que ejecuten tareas fundamentales y mantengan la estabilidad. También es necesario modernizar la red europea para protegerla ante futuros «efectos de red» capaces de interrumpir el funcionamiento adecuado de la misma. Estos efectos incluyen tormentas que derriban árboles sobre tendidos eléctricos y dañan parques eólicos; averías en generadores sincrónicos o en los tendidos eléctricos y cualquier generación de electricidad grande e inesperada en las fuentes de energía renovables, que puedan provocar problemas en la estabilidad de la red eléctrica.

Pruebas de campo

RE-SERVE ejecutó varias pruebas en toda Europa, y aplicó a escenarios reales sus logros en materia de modelización. En Irlanda, el equipo realizó ensayos de campo sobre control del voltaje. La red incluyó la instalación de paneles solares, sistemas de almacenamiento de energía en baterías, cargadores para vehículos eléctricos y un prototipo de inversor para controlar el voltaje. «El proyecto logró activar los siete emplazamientos de pruebas, superó obstáculos y retrasos y puso en práctica todas las técnicas de control del voltaje para evaluar su posible contribución a la mejora de esta labor en la red eléctrica», afirma Williams. En Alemania y Rumanía, el equipo vigiló la frecuencia del sistema eléctrico a fin de conocer los comportamientos dinámicos del sistema eléctrico interconectado. «Esta experiencia invitó a los miembros del proyecto a respaldar propuestas de apoyo para vigilar mejor los flujos eléctricos en toda Europa», afirma Monti.

Un legado positivo

«Cuando empezamos en 2016 con el proyecto, muchos expertos del sector energético se mostraban escépticos sobre la posibilidad e, incluso, la idoneidad de operar redes eléctricas abastecidas completamente mediante fuentes renovables, con o sin generación hidroeléctrica. Para la conclusión del proyecto en 2019, los puntos de vista de muchos expertos eran distintos y el interés sobre formas de abordar los retos fue sustituyendo al escepticismo», explica Williams. «Los tres libros que se prepararon durante el proyecto, basados en el trabajo del equipo sobre control de voltaje y frecuencia, son testigo del alto nivel de los resultados generados», añade Monti. RE-SERVE puso en marcha una investigación que ahora continúa en otras iniciativas. El proyecto EdgeFLEX, que comenzará en abril de 2020, ampliará los resultados de RE-SERVE y los aplicará al contexto de las centrales eléctricas virtuales.

Palabras clave

RE-SERVE, renovables, tecnologías ecológicas, máquinas sincrónicas, energía, estabilidad, red, seguro, centrales eléctricas virtuales

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