Microrredes comunitarias: “Piedra angular de las operaciones energéticas futuras”

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Una descripción modesta de las microrredes mencionaría su papel en la resiliencia energética. Una descripción del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) podría ir más allá y describir a las microrredes como la piedra angular de las operaciones futuras de energía. En cualquier caso, la integración es lo primero, por lo que la La Oficina de Tecnologías de Energía Solar (SETO) anunció en 2020 que otorgaría $ 34 millones a proyectos de integración de sistemas de energía, con una parte comprometida con el desarrollo de microrredes comunitarias.

Con una parte del financiamiento de SETO, NREL liderará y contribuirá a múltiples proyectos que enfatizan los controles de microrredes y la estabilidad de los sistemas a escala comunitaria. NREL se unirá a colaboradores académicos y de la industria para construir y demostrar los nuevos diseños de microrredes en una variedad de escenarios de sistemas reales.

Microrredes autoorganizadas en Aspen

La mayor participación de NREL será como líder del proyecto para un esfuerzo por crear controles de microrred autónomos y distribuidos, llamado Reorg: Formación y optimización de redes celulares orientadas a la estabilidad y la resiliencia para comunidades con energía solar fotovoltaica y almacenamiento de energía móvil.

Reorg aplicará conceptos de la Cartera de investigación de sistemas autónomos de energía, incluidas las redes eléctricas basadas en células y el control distribuido para microrredes autoorganizadas. Reorg también se basará en un asociación anterior con la empresa de servicios públicos de Colorado Holy Cross Energy para demostrar una vez más los controles de red avanzados en una comunidad que está familiarizada con el clima extremo y el valor de la resiliencia.

La demostración de Reorg se llevará a cabo cerca de Aspen, Colorado, y aplicará controles recientemente desarrollados para múltiples activos, incluidos la energía solar en la azotea, el almacenamiento de energía, los autobuses escolares eléctricos y la nueva planta fotovoltaica (PV) de 5 MW de Holy Cross Energy, entre otros dispositivos.

“Este proyecto trata sobre cómo podemos usar métodos de control distribuido para manejar una gran cantidad de recursos energéticos distribuidos, como la energía solar y el almacenamiento de energía, en la red”, dijo Fei Ding, ingeniero de investigación senior de NREL y líder del proyecto. “Crearemos nuevos enfoques de operación de la red que permitan configuraciones de red autoevolucionantes y resilientes, y que utilicen inteligencia en el borde de la red”.

Los socios del proyecto incluyen la Universidad Estatal de Mississippi, Minsait ACS y la Asociación Nacional de Cooperativas de Electricidad Rural, y los resultados del proyecto serán escalables y adaptables a otros sistemas y comunidades de microrredes.

Resiliencia operativa para microrredes

Otro de los proyectos asociará NREL con la Universidad de Carolina del Norte-Charlotte y otros para integrar operaciones resilientes en la gestión de microrredes, incluidas las estrategias previas a la perturbación y la restauración posterior a la perturbación. El nombre del proyecto es Microrredes comunitarias resilientes con reconfiguración dinámica para atender cargas críticas después de eventos severos.

“NREL contribuirá con métricas para cuantificar la resiliencia de las microrredes, lo que establecerá una medida para la resiliencia operativa momento a momento. NREL también creará nuevos métodos de protección, que incluyen detección dinámica de fallas y configuraciones de relés adaptables ”, dijo el investigador principal del proyecto, Rishabh Jain.

Estas mejoras en las operaciones de la microrred abordarán la incertidumbre asociada con los recursos fotovoltaicos y de energía distribuida, y el impacto de esa incertidumbre en los entornos de protección.

Este proyecto será único por su uso de una conexión en tiempo real de recursos experimentales: un sistema de gemelo digital vinculará datos de microrredes reales de Carolina del Norte a NREL y laboratorios asociados. La demostración de Carolina del Norte se llevará a cabo en la microrred de Hot Springs de Duke Energy.

Rompiendo las barreras comerciales de las microrredes

Un proyecto final en el que participará NREL será dirigido por el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica y se llama SECURE – Solar Energy Community Resiliency.

El objetivo de este proyecto es superar los desafíos comerciales y técnicos que impiden las microrredes comunitarias resilientes, específicamente con arquitecturas de comunicación y control para la coordinación de microrredes en todo el sistema, dijo Jing Wang, investigador de NREL y líder del proyecto.

Para este proyecto, NREL ayudará a desarrollar una arquitectura de control autónomo descentralizado que maximice el beneficio de la comunidad durante las condiciones normales al interactuar aguas arriba con los sistemas centrales y, durante eventos de emergencia, aislar y coordinar con los sistemas de pares para proporcionar energía a las comunidades locales. Luego, esta arquitectura se demostrará en la Instalación de Integración de Sistemas de Energía en hardware NREL, junto con una demostración separada de sistemas de comunicación adaptables e isleños que mantienen las microrredes comunitarias cuando las comunicaciones como el celular e Internet no están disponibles.

Además, para beneficiar a todos los proyectos, NREL contribuirá a controles avanzados de inversores que mejoran las capacidades de formación de redes para inversores solares fotovoltaicos. El nuevo diseño del inversor también se evaluará en hardware de red real. En general, NREL validará y demostrará tres aspectos técnicos importantes para abordar los desafíos clave de lograr microrredes comunitarias resilientes, lo que allana el camino para demostraciones de campo exitosas en múltiples sitios de servicios públicos.

Artículo cortesía del Departamento de Energía de EE. UU., NREL.

Imagen destacada cortesía de Oregon brilla, a través de Joe Wachunas, “Community Solar Year 1 – Un nuevo programa se pone en marcha”

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Es el momento, te dejo hasta una próxima noticia. ¡Un saludo!

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