GENERACIÓN DISTRIBUIDA EN LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

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

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 distribuida Causas: 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 eólicaSu evolución

8. Características de la generación eólica Límite 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 I GA+Capacitor GA+ Conversor GA rotor bobinado GA doble alimentado

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

11. Energía solar: su disponibilidad No despachable Disponibilidad del recurso de 200 a 1.000 W/m2

12. Energía solar: Celdas fotovoltaicas Colectores 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 principales Costo “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 dioxide SCGT: 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