Usuarios mantendrían continuidad eléctrica en zonas rurales del país
La simulación de una minirred eléctrica, a la cual se le conectan paneles solares, permite que con la participación de los usuarios se logre un suministro continuo de energía en zonas no interconectadas, que abarcan el 53 % del territorio nacional.
Para que el suministro de electricidad se mantenga continuo en estas zonas, se propone incluir la respuesta de la demanda, es decir que los usuarios actúen rápidamente a las señales que entrega el sistema eléctrico simulado, como por ejemplo que reduzcan el consumo cuando la red esté en riesgo de sufrir un apagón (desconectar o apagar electrodomésticos a determinadas horas del día) o que aumenten el consumo en los horarios en que haya sobregeneración.
El mecanismo propuesto reduce el consumo de energía entre las 7 y las 9 de la noche, que es cuando se presenta el mayor consumo de energía en el país. Sin embargo dicha reducción se compensa con la posibilidad de aumentar la demanda con energías renovables, como los paneles solares fotovoltaicos.
La acción efectiva de los usuarios puede proveer servicios de control de frecuencia al sistema, manteniéndolo entre límites más acotados y reduciendo la probabilidad de que ocurran interrupciones del suministro de electricidad, o que sean muy severos, y por ende evitar apagones.
El sistema fue diseñado por Dahiana López García, estudiante de la Maestría en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Manizales, con el apoyo del grupo de investigación Environmental Energy and Education Policy (E3P), que evaluó los efectos de la respuesta de la demanda en el balance de potencia en minirredes aisladas.
Al respecto, la creadora comenta que “la respuesta de la demanda es fundamental y depende de unos incentivos, entre ellos económicos, por parte de las empresas de energía (que no es tema de esta investigación), para que el usuario cumpla con lo que pide el sistema a determinadas horas del día”.
Funcionamiento
La estudiante López explica que para realizar este sistema se simuló una red de la zona caldense con cuatro unidades de generación hidráulica de 690 kW, a la que se le agregaron cuatro unidades de generación solar fotovoltaica de 300 kW.
“Con este sistema, el sol nos genera energía en ciertas horas determinadas, pero no es continua por efectos como los cambios intempestivos de las nubes. Es entonces cuando el comportamiento de los usuarios puede ayudar a que las variaciones del sistema no sean tan notorias, y que por ende se mantenga un suministro más continuo”, señala la investigadora.
Con la inclusión de la respuesta de la demanda en el sistema es posible realizar variaciones de carga que respondan a las de frecuencia de la red, buscando mantener este indicador dentro de rangos más acotados y reduciendo la probabilidad de ocurrencia y severidad de las interrupciones del suministro de electricidad.
Para Sandra Ximena Carvajal Quintero, profesora de la U.N. Sede Manizales, permitir la participación de la demanda en servicios de soporte técnico permite que se dé una integración eficiente de los recursos energéticos distribuidos.
“En esta investigación se observa que la participación de la demanda genera una mayor confiabilidad en el sistema eléctrico, porque el usuario deja de ser pasivo y puede entrar a ser un cliente que puede exigir condiciones de continuidad y seguridad de su suministro de electricidad”, dice la docente.
Desafío para el suministro
La investigadora López señala que la preocupación de los gobiernos por aumentar la electrificación rural ha impulsado el aumento de la generación proveniente de fuentes de energía renovables y de los sistemas de electrificación asilados (minirredes aisladas).
“Sin embargo el deseo de impulsar las fuentes de generación renovable que aproveche las potencialidades de cada región hace que cada vez se tenga mayor penetración de la generación variable, lo cual representa un desafío en cuanto al mantenimiento de la continuidad y seguridad del suministro de electricidad”, manifiesta.
Por último, agrega que la operación por minirredes aisladas es una solución a la electrificación rural. Además, la correcta actuación de estos programas requiere que los usuarios estén dispuestos a responder rápidamente a eventos que se presenten en el sistema.