1 GENERACIÓN DISTRIBUIDA EN LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICAConferencia Dr. Ing. Juan Carlos Gómez Targarona UTN Facultad Regional Mendoza Mendoza, 28 de Abril de 2014 1 1

2 Generación distribuida: Generación de menos de 10 MW, interconectada al sistema y que puede funcionar en forma independiente alimentando sus usuarios propios Granja eólica Celdas fotovoltaicas Bioenergía Motores de combustión interna FV de techo y celdas de combustible Transmisión y distribución Microturbinas Celdas de combustible COMERCIAL Motores de combustión interna RESIDENCIAL Motores de combustión interna INDUSTRIAL

3 Al agregarle control y comunicación se transforma en “Smart Grid” o “Red Inteligente”

4 Definiciones Generación distribuida: planta alimentando un usuario próximo o respaldando al sistema Generación dispersa: generación distribuida más generación pequeña localizada alejada del usuario (es la anterior más la eólica) Potencia distribuida: generación distribuida más equipos almacenadores de energía Fuentes distribuidas de energía: potencia distribuida más la gestión del sistema Redes inteligentes: Nombre genérico dado a la aplicación de inteligencia de computadoras y habilidad de interconectarse de un sistema de distribución, permitiendo operación interactiva automática entre componentes de la red.

5 Introducción Historia: distribuida, centralizada y ahora distribuidaCausas: Agotamiento de combustibles fósiles Imposibilidad de construir instalaciones nuevas Conciencia del daño al ambiente Crecimiento del consumo Consideraciones técnicas y económicas Requerimientos: Cambios de la estructura del mercado eléctrico Desarrollo de nuevas tecnologías de generación Tecnologías de comunicaciones y control Futuro: 7 al 14% del agregado presente década será GD

6 Principales Fuentes de Energía

7 Generación eólica Su evolución

8 Características de la generación eólicaLímite de Betz 59 % No despachable Tip speed of blade / wind speed Ideal 1, máximo 4π/número de palas

9 Tipos de generadores para turbinas eólicas IGA+Capacitor GA+ Conversor GA rotor bobinado GA doble alimentado

10 Tipos de generadores para turbinas eólicas IIGS imán permanente GS + Reductor + Conversor Dos conversores GS doble alimentado

11 Energía solar: su disponibilidadNo despachable Disponibilidad del recurso de 200 a W/m2

12 Energía solar: Celdas fotovoltaicasColectores solares

13 Celdas fotovoltaicas Desventajas:Área requerida por difusión del recurso, Elevado costo una vez instalado en comparación con otras GD, (3) Intermitencia de la potencia si no se dispone de almacenamiento (4) Bajo rendimiento, y (5) Normas de interconexión a la red poco claras

14 Calor y potencia combinadas (CHP)

15 Calor y potencia combinadas (CHP)Tipo Tamaño Costo Rendimiento (MW) (USD/kW) Eléctrico Total

16 Celdas de combustible Rendimiento 50 a 60 % (motor explosión 30 %)Lentas 10 a 20 MW Rápidas 50 kW Combustible Oxidante Ánodo Electrolito Cátodo

17 Resumen de características principalesCosto “llave en mano”  Los costos de la energía eólica se estiman dentro de un rango de 1200 a 1700 US$/kW instalado

18 GD: Impacto ambiental Nitrogen oxides Carbon dioxideSCGT: simple cycle gas turbine CCGT: combined cycle gas turbine SOFC: solid oxide fuel cel PAFC: phosphoric acid fuel cel Gas engine/cat: w/three way catalyst Lean gas engine: poor mix gas engine /SCR: with selective catalyst reduction technology