Mientras el mundo se enfrenta a la concienciación medioambiental y a los efectos adversos del cambio climático, se han ideado avances tecnológicos para mejorar y complementar las redes tradicionales de generación y suministro de energía.
Una de estas soluciones es la microrred. Así pues, ¿qué es una microrred? ¿Y cómo funciona? En este artículo, vamos a desglosar las microrredes y sus mecanismos de funcionamiento. ¡Sigue leyendo!
Tipos de microrredes
¿Cuáles son los tipos de microrredes más comunes? A continuación, se presentan las principales categorías de microrredes. Cada categoría de microrred presenta aplicaciones y características especiales.
1. Microrredes conectadas a la red
Esta categoría de microrredes se conecta a la red principal y está diseñada para funcionar de forma análoga a ella. Las microrredes conectadas a la red son capaces de suministrar energía a la red principal y también de extraer energía de ella cuando sea necesario.
Además, pueden abordar otras cuestiones como la capacidad potencial, la respuesta a la demanda, la regulación de la tensión y la fiabilidad. Se utilizan comúnmente en hospitales, universidades y estaciones de bomberos, entre otras instituciones más grandes.
2. Microrredes aisladas
Las microrredes aisladas funcionan de forma independiente de la red principal. Están diseñadas para generar y suministrar energía a pequeña escala.
3. Microrredes fuera de la red o remotas
Estas microrredes están aisladas de la red eléctrica pública y funcionan en modo aislado. Por lo general, este sistema carece de una infraestructura de transmisión y distribución asequible y disponible cerca. Las microrredes fuera de la red son las más adecuadas para alimentar operaciones en zonas geográficas de difícil acceso.
4. Microrredes comunitarias
Las microrredes comunitarias están diseñadas para suministrar energía a una determinada comunidad en un área geográfica específica, como una pequeña ciudad o barrio.
5. Microrredes en red
Una microrred en red se compone de múltiples DER (Recursos Energéticos Distribuidos), que están conectados a un segmento de circuito de una red eléctrica pública. Está diseñada para servir a una amplia región geográfica.
El sistema de microrred en red suele ser gestionado y optimizado por un sistema de control que opera y coordina cada red conectada a un nivel diferente de la jerarquía. Las microrredes en red suelen instalarse para uso de comunidades o ciudades inteligentes.
¿Cómo funcionan las microrredes?
Normalmente, las redes eléctricas se conectan a una fuente de energía central y distribuyen energía a hogares y edificios mediante cables aéreos o subterráneos a largas distancias. A diferencia de las redes eléctricas, las microrredes generan energía in situ. Sin embargo, dependiendo del tamaño de la microrred, la energía generada puede distribuirse a negocios, fábricas u hogares cercanos.
Por lo general, las microrredes utilizan una combinación de fuentes de energía renovable, como la solar o la eólica, y generadores de gas para generar electricidad. Además, las microrredes deben incorporar sistemas de baterías para almacenar energía para su uso posterior, como durante cortes o en horas pico de la red.
Para mejorar la eficiencia, las microrredes se gestionan mediante un software inteligente y sofisticado que ayuda a regular la producción de energía en función del nivel de producción requerido. Además, las microrredes requieren hardware que es crucial para la distribución de la energía.
Un ejemplo de microrred práctica se encuentra en el Brooklyn Navy Yard de Manhattan, Nueva York. El sistema de microrred proporciona energía a importantes instalaciones como la academia de entrenamiento del Departamento de Bomberos de la Ciudad de Nueva York. Este sistema de microrred genera electricidad combinando turbinas eólicas, paneles solares y generadores de gas. La microrred ha reducido la dependencia excesiva del Yard de los sistemas de red, aumentando así la resiliencia durante los cortes.
Otro ejemplo de sistema de microrred se encuentra en Block Island, Rhode Island. Fue el primer proyecto de microrred basado en la comunidad en los EE. UU.
El sistema de microrred funciona con turbinas eólicas, paneles solares y generadores diésel. Ha reducido significativamente la dependencia de la isla de la red y de los combustibles fósiles.
Microrredes: ¿Beneficiosas o no?
Las microrredes son beneficiosas debido a su capacidad para suministrar energía de forma fiable y estable. Los sistemas generan energía de múltiples fuentes, lo que ayuda a mitigar el impacto de los cortes de energía. ¿Por qué debería construir una microrred?
1. Ahorro de costes en energía
Construir una microrred le permite ahorrar enormemente en los costes de energía al utilizar una combinación de fuentes de energía renovables, es decir, solar, eólica y sistemas de almacenamiento de energía. Al reducir el uso de combustibles fósiles, los sistemas de microrred ayudan a minimizar los costes de energía.
2. Independencia energética
Los sistemas de microrred le brindan independencia energética, ya que puede generar y almacenar energía. Estos sistemas son útiles para las personas que viven en ubicaciones remotas y fuera de la red, donde el acceso a la energía es limitado o inexistente.
3. Fiabilidad energética
Los sistemas de microrred proporcionan una fuente de energía fiable, especialmente para áreas que experimentan cortes de energía frecuentes o tienen una infraestructura de red poco fiable. Al generar electricidad y almacenar energía, los sistemas de microrred aseguran que las cargas críticas siempre estén alimentadas.
4. Sostenibilidad ambiental
La construcción de sistemas de microrred reduce en gran medida la huella de carbono mediante la generación y el almacenamiento de energía renovable. Le ayuda a reducir su huella de carbono, reduciendo así su impacto en el medio ambiente, lo que contribuye a los objetivos de sostenibilidad.
5. Resiliencia
Ante desastres naturales, condiciones climáticas extremas o interrupciones en la red, un sistema de microrred proporcionará resiliencia. El sistema proporciona continuamente energía a cargas críticas, especialmente cuando las redes principales están caídas.
Coste: ¿Cuánto cuesta construir una microrred?
El coste de construir una microrred varía en función de la ubicación, el tamaño y la complejidad del sistema. Sin embargo, un factor importante que influye en el coste de la microrred es su capacidad de generación de energía. Según un estudio del Laboratorio Nacional de Energías Renovables, el coste medio de una microrred en EE. UU. es de aproximadamente 2 a 5 millones de dólares por megavatio (MW).
Otros factores que pueden influir en los costes de la microrred incluyen los incentivos gubernamentales y otros incentivos de energía limpia. Algunos de los estados que ofrecen incentivos para la instalación de microrredes son California, Maryland, Nueva Jersey, Connecticut, Massachusetts y Nueva York. Estos incentivos y reembolsos pueden reducir significativamente el coste de construcción de una microrred.
¿Es la escala la principal diferencia entre las microrredes y la red eléctrica?
La escala es una diferencia importante entre la red y la microrred. Sin embargo, existen otras diferencias importantes.
1. Escala
Normalmente, una microrred es una miniatura del sistema de red. Funciona de forma similar al sistema de red. Aquí radica la diferencia; los sistemas de red suministran electricidad a gran escala a miles y millones de consumidores, mientras que las microrredes suministran electricidad a un grupo muy reducido de consumidores.
Otras diferencias entre la red y el sistema de microrred incluyen:
2. Autonomía
Generalmente, los sistemas de red están centralizados y se interconectan con varias regiones o países, y son gestionados por empresas de servicios públicos.
Un fallo sistemático puede afectar a toda una región. Las microrredes son independientes porque se desconectan de la red y funcionan por sí mismas durante las emergencias por cortes de energía.
3. Propósito
Los sistemas de red están diseñados para producir y distribuir energía en masa a una gran población.
Por otro lado, el propósito de una microrred es lograr la independencia energética, el control y la resiliencia. Las microrredes tienen como objetivo servir a infraestructuras críticas como hospitales, áreas remotas y áreas predispuestas a calamidades.
4. Operación/Funcionalidad
Las microrredes integran la ideología de la energía limpia con un mecanismo de operación y control flexible y avanzado, que tiene como objetivo mejorar el rendimiento de la gestión de la carga máxima y la fiabilidad de la red.
Además, la microrred mejora la resiliencia de la red y es adaptable a la dinámica de las microrredes.
¿Es mi sistema solar para vehículos recreativos una microrred?
La mayoría de las personas que no entienden el concepto de microrred es probable que llamen microrred a un panel solar en el tejado. Tenga en cuenta que una microrred mantendrá el flujo de electricidad incluso cuando la red principal esté fuera de servicio.
Si su vehículo recreativo solo tiene paneles solares o un generador de respaldo, aún no es una microrred. Sin embargo, si el sistema solar de su vehículo recreativo es capaz de proporcionar energía 24/7/365 o continuamente cuando está usando el vehículo recreativo, entonces es una microrred.
Como tal, su sistema solar para vehículos recreativos debe generar electricidad a través de paneles solares, tener un sistema de almacenamiento para uso futuro y tener un sistema de gestión de energía o un controlador de carga para regular el flujo de electricidad a la batería.
Además, debe tener un inversor para convertir la electricidad de CC a CA. El sistema solar completo para vehículos recreativos es autónomo y permite que el vehículo recreativo funcione de forma autosuficiente sin fuentes de energía externas, lo que lo califica como microrred.
Conclusión
De lo anterior se desprende que las microrredes buscan ofrecer soluciones energéticas a comunidades, instituciones y empresas que persiguen la independencia y la sostenibilidad energética. Las microrredes están diseñadas para integrarse sin problemas con fuentes de energía renovables como la eólica, la solar y la hidroeléctrica. Las microrredes ayudan a reducir la dependencia excesiva de los combustibles fósiles, contribuyendo así a combatir el cambio climático.
Preguntas frecuentes sobre las microrredes
1. ¿Se puede considerar que el sistema de energía de mi casa es una microrred?
Sí. A pequeña escala, el sistema de energía de su hogar puede clasificarse en una categoría de microrredes. Sin embargo, no es igual a la microrred comunitaria en términos de capacidad y escala. Un sistema doméstico sirve a un hogar, mientras que una microrred sirve a una escala mayor. Si bien ambos sistemas son microrredes, difieren en complejidad, escala y cobertura.
2. ¿Cuál es la diferencia entre una microrred fuera de la red y una microrred conectada a la red?
Las microrredes fuera de la red o en modo isla son más comunes en regiones remotas o donde es imposible construir redes principales. Sin embargo, últimamente se están volviendo cada vez más populares para proporcionar autonomía y resiliencia a varias comunidades. Las microrredes conectadas a la red se integran en los sistemas de red para complementar la energía de la red. Para integrarse perfectamente con los sistemas de red, las microrredes conectadas a la red requieren una planificación y coordinación cuidadosas con las empresas de servicios públicos de la red para garantizar que no haya interrupciones en el sistema de red más grande.
3. ¿Qué es un controlador de microrred?
Es un dispositivo para monitorear y administrar los recursos energéticos y las cargas de energía en la microrred. Ayuda a mantener la estabilidad de la red y a minimizar los costos operativos.
