Jornada:

Día Mundial de la Metrología 2014“Mediciones para el desafío energético global”

Proyecto de Redes Inteligentes con Energías Renovable s

www.oesutnrosario.com.ar

Un Grupo de trabajo compuesto por personal de:

Ha venido trabajando en el análisis de temas vinculados con las Redes Eléctricas Inteligentes y su posible inserción en nuestro país.

En ese contexto, se ha planteado la posibilidad de realizar una experiencia piloto integral en una Distribuidora de Energía Eléctrica local con vistas a alcanzar las siguientes metas:

Introducción:

1. Desarrollar experiencias en la planificación, instalación, operación y mantenimiento de Redes Eléctricas Inteligentes

2. Fomentar la inserción de Energías Renovables.

3. Probar, comparar y desarrollar diversas tecnologías.

4. Desarrollar experiencias que permitan sentar las bases a futuras regulaciones del tema.

5. Medir el impacto técnico/económico en lo que respecta a optimización de recursos, gestión redes, disminución de pérdidas, reposición del servicio, etc.

6. Medir el impacto social: satisfacción del cliente, atención de reclamos, gestión por parte del usuario de su propio consumo, generación domiciliaria.

Objetivos:

Se definió como primer emplazamiento para un proyecto piloto a la Cooperativa de Armstrong y se invita a participar a la UTN

Proyecto Piloto Armstrong

Etapa 1: Desarrollo de Red Inteligente

Objetivos específicos:

• Simplificar y automatizar el proceso de lectura/facturación.

• Proveer de más información de consumo / alarmas / información relevante a la

Cooperativa.

• Proveer información de interés a los usuarios finales (en principio a través de una

página web, luego puede ser con displays internos) e incorporarlos al sistema de

provisión energética.

• Mejorar la gestión del servicio y la atención a clientes.

• Controlar pérdidas y realizar balances energéticos.

• Actualizar el sistema prepago existente.

• Facilitar las tareas de suspensión y rehabilitación del servicio en clientes morosos.

• Proveer información en forma instantánea sobre clientes o zonas afectadas por

cortes del suministro.

Experiencias en Europa, América Latina y Argentina

• Casos emblemáticos, Alemania, Italia y España, 90 millones de usuarios

conectados a Smart Grids y Generación Distribuida

• América Latina: Jamaica, Barbados, Méjico, Chile

• Brasil: avanzada regulación en la instalación, auditoría, fabricación

de equipos y pruebas piloto (res ANEEL 482/2012)

• Chile: Ley 20571/2012

• Uruguay: avanzada regulación en la instalación, auditoría, fabricación de equipos y pruebas piloto, Decreto MIEM 56/2010

Argentina:

• San Juan, Instalación de fotovoltaicos en Caucete, EPSE

• Estudio de regulación de inserción de FV en la red y de Smart Grids (AEA y ot.)

• FONARSEC: IRESUD (Consorcio público privado)

Antecedentes en redes inteligentes

La Etapa 1 se lleva adelante con recursos provistos por la Secretaría de Energía de la Nación

• MEDIDORES PREPAGOS: 700 medidores del tipo prepago instalados hace 15 años

• MEDIDORES TELEGESTIONADOS. Inicio de instalación de concentradores y medidores con tecnología PLC

• MEDIDORES ELECTRÓNICOS: instalados en Usuarios Industriales con Potencia Mayor a 20 kW con telegestión mediante sistema de telelectura multiprotocolo

• TELEGESTIÓN DE POZOS DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE: medidores de energía inteligentes equipados con sistema de transmisión de datos vía GPRS en 24 pozos, que tienen capacidad de telecomandar el arranque de las bombas mediante el relé de corte interno

• ALUMBRADO PÚBLICO: experiencia piloto mediante PLC para encender y apagar las luminarias, reloj astronómico

• MEDIDORES PREPAGOS: 700 medidores del tipo prepago instalados hace 15 años

• MEDIDORES TELEGESTIONADOS. Inicio de instalación de concentradores y medidores con tecnología PLC

• MEDIDORES ELECTRÓNICOS: instalados en Usuarios Industriales con Potencia Mayor a 20 kW con telegestión mediante sistema de telelectura multiprotocolo

• TELEGESTIÓN DE POZOS DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE: medidores de energía inteligentes equipados con sistema de transmisión de datos vía GPRS en 24 pozos, que tienen capacidad de telecomandar el arranque de las bombas mediante el relé de corte interno

• ALUMBRADO PÚBLICO: experiencia piloto mediante PLC para encender y apagar las luminarias, reloj astronómico

La Cooperativa cuenta con:

PrimeReadAdquirido por Coop.

Concentrador alianza

estandarizada *

Concentrador sistema

propietario

Software Propietario

Sistema de Facturación

Control de Pérdidas

Gestión y Atención a Clientes

SCADA

Medidores de clientes finales

Medidor salida SETA

* Con interface ya desarrollada

Sistemas de la Cooperativa

Esquema de Implementación:

Módulo de morosidad

Gestión de stock materiales y equipos

Portal web

Lectura directa de medidores multimarca (ej. Parque Industrial)

Etapa 2: Generación Distribuida con Energías Renovables

Objetivos específicos:

• Optimizar y fomentar el uso racional de la energía.• Diversificar la matriz energética.• Disminuir consumos eléctricos sectoriales.• Disminuir la emisión de gases de efecto invernadero, mediante el uso de energías renovables.• Disminuir la congestión de la red eléctrica.• Instalar medición inteligente bidireccional en los clientes para que el usuario pueda actuar con su demanda y/o su propia generación distribuida.• Mejorar el factor de utilización del sistema eléctrico actuando sobre la curva de demanda.• Mejorar la calidad de servicio.• Disminuir costos de operación y mantenimiento.• Facilitar el acceso al servicio de provisión de energía eléctrica a sectores de menores recursos.• Incluir a los clientes finales como actores activos.• Desarrollar planes de planificación energética locales.• Generar instancias de participación ciudadana.

Para el desarrollo de la Etapa 2 se presentó y se encuentra en evaluación un proyecto en el Fondo de Innovación tecnológica Sectorial de Energía (FONARSEC)

Un poco de historia

La Generación de Energía Eléctrica nace Distribuida

• A fines siglo XIX, al desarrollarse los primeros generadores y los motores eléctricos, el sistema era usado en forma aislada, para sustituir los motores a vapor en los procesos industriales y el transporte.

• El advenimiento de las redes eléctricas (principios del siglo XX) permitió el transporte de la energía eléctrica. Comenzó la comercialización de la energía, la concentración y las grandes centrales de generación.

•El notable desarrollo tecnológico del siglo XX y del actual, potenció la automatización de los procesos, lo que también llegó a las redes eléctricas

• Así en nuestro país las redes de 500 KV, 220 kV y 132 kV tienen un grado de inteligencia similares a la existente en los países mas avanzados del mundo. En las de MT también la inteligencia está muy avanzada, aunque aun falta completarla.

• Además en el siglo XX hubo un gran avance en el desarrollo de las energías renovablesparticularmente FV, eólicos, biomasa, hidroelectricidad.

• Esas nuevas energías pueden conectarse a las redes en cualquier nivel de tensión

• Allí entonces resurge la GENERACIÓN DISTRIBUIDA, que se puede hacer realidad implementándose a

través de las REDES INTELIGENTES.

Antecedentes y Referencias:

• European Energy Research Alliance – EERA

• European Electricity Grid Iniciative – EEGI

• International Smart Grid Action Network – ISGAN

• Programa CYTED Red Temática 713RT0468 “Microrredes con generación distribuida de

renovables”

• Programa CYTED Red Temática 713RT0475 “Red Iberoamericana de generación distribuida y

microrredes eléctricas inteligentes”

• IBERDROLA prueba piloto de 100.000 usuarios en Castellon - España

• España Real decreto 809/2006 orden (ITC/ 3860/2007)

• Legislación europea (EC Directiva 2009/72)

• Alianza europea de proveedores PRIME

Legislativos nacionales y provinciales:

•Ley de balance neto provincia de Chubut

• Proyecto de Ley para la generación de energía distribuida, aplicación de la cogeneración de alta

eficiencia y sistema de energía renovable in situ (mayo 2012)

Pequeña escala Escala comercial Escala comercial

Conexión Carga del usuario Carga del usuario Red de distribución

Venta de electricidad

Generación excedente

Total de la generación

Total de la generación

Sectores Residencial, no residencial

No residencial No residencial

Principales tecnologías de EERR

Solar fotovoltaica, eólica, hidráulica

Solar fotovoltaica, eólica, hidráulica, cogeneración industrial, biomasa

Solar fotovoltaica, eólica, hidráulica, cogeneración industrial, biomasa

Tamaño aproximado

Hasta 100 KW Hasta 1 MW Más de 1 MW

Una clasificación

Fuente: Perspectivas para la generación distribuida con energías renovables en América Latina y el Caribe, C Gischler y N Janson, 2011

Fuente: Perspectivas para la generación distribuida con energías renovables en América Latina y el Caribe, C Gischler y N Janson, 2011

Estado de la GD a nivel mundial

Antecedentes

Fuente: Generación eléctrica distribuida, CETENMA, 2012

España

Antecedentes

Fuente: Plataforma para el impulso de la GD y el autoconsumo energético, Madrid, 2012

Antecedentes España

Fuente: Generación eléctrica distribuida, CETENMA, Murcia, 2012

Componentes del proyecto GD

1- Incorporación de generación distribuida

2- Eficiencia energética

3- Sustitución de fuentes

4- Información y comunicación

5- Capacitación

6- Análisis de marco regulatorio, normativo y económico

Proyecto Piloto Armstrong

1- Incorporación de generación distribuida

•Generación solar fotovoltaica. Instalaciones de suelo y de techo

•Generación eólica de pequeña escala

•Generación eléctrica a partir de biogás

•Generación con turbinas hidrocinéticas de pasada

Proyecto Piloto Armstrong

1- Incorporación de generación distribuida - Tareas involucradas:

Proyecto Piloto Armstrong

• Evaluación de los recursos primarios solar, eólico, hidráulico y biomásico con fines energéticos.

• Evaluación de las características de la red y determinación de ubicaciones posibles para desarrollo de las instalaciones híbridas.

• Determinación de la magnitud de la intervención en función de aspectos técnicos, económicos, sociales, etc.

• Desarrollo del proyecto de detalle de instalaciones tipo.• Determinación de las especificaciones técnicas de los

componentes de las instalaciones. (generación, regulación, inversores, medición de energía bidireccional, acoplamientos, etc.)

• Desarrollo de pliegos, especificaciones de compra, análisis de costos, evaluación de proveedores.

• Supervisión de la implementación y puesta en marcha de las instalaciones.

• Establecer las condiciones tarifarias de la experiencia piloto.• Estudios eléctricos acerca de protecciones, seguridad, calidad de la

energía, límites, etc.

2. Eficiencia energética – Reducción del consumo

Objetivos:Establecer medidas concretas a partir del conocimiento e interpretación de las actuales condiciones de uso de la energía en la localidad.

Tareas:•Evaluación de los consumos de energía en la ciudad de Armstrong.•Elaboración de un balance energético local preliminar. Se trabajará sobre los diversos vectores energéticos. No se restringirá sólo al sector eléctrico.•Estudio de la eficiencia final en el uso de la energía para los diferentes sectores y usos.•Desarrollo de propuestas de intervención que contemplen: capacitación, reemplazo de fuentes, desplazamientos horarios, normas constructivas, etc.•Establecimiento de metas y planes de seguimiento.•Análisis de las implicancias económicas de las mejoras en eficiencia para la Cooperativa Eléctrica.

Proyecto Piloto Armstrong

3- Sustitución de fuentes

• Propuesta de calefones solares para sustitucion de electricidad y gas• Calefacción de agua de uso sanitario en viviendas, instituciones, oficinasEmpresas• Aplicación de experiencias previas propias para el cálculo y dimensionamiento de instalaciones• Calefacción con biomasa, aire caliente y agua, etc

Proyecto Piloto Armstrong

4- Información y comunicaciónEl éxito del proyecto se encuentra ligado a la capacidad del mismo de interactuar positivamente con el conjunto de la sociedad local. Para ello:

• Implementar herramientas para hacer un relevamiento de las condiciones técnicas, económicas, sociales y ambientales con la cuales la sociedad local se vincula con la problemática energética.

• Relevar beneficios, perjuicios, prejuicios, percepciones de manera de inferir los diferentes aspectos que marcan la relación.

• Incorporar variables asociadas al uso seguro y eficiente de la energía de manera de avanzar en el análisis de la eficiencia en el uso final, satisfacción de necesidades finales, etc.

• Hacer visible la energía: llevar adelante acciones de ejemplificación que evidencien los usos energéticos y su peso en la vida de la comunidad

El desarrollo de estas tareas debieran tener el carácter de permanentes de manera de poder realizar las correcciones necesarias del proyecto.

Proyecto Piloto Armstrong

4- Información y comunicaciónPortal Web con información para los usuarios. (ver ej. de Amsterdam en: http://amsterdamsmartcity.com)

Confeccionar un portal web que tome los datos suministrados por los medidores inteligentes para que los clientes de la Cooperativa puedan:•Visualizar cuáles son los momentos convenientes para consumir (de menor coste)•Verificar periódicamente cual será el importe de su próxima factura.•Recibir notificaciones e información de relevancia.•Gestionar el servicio de compra de energía prepaga, para aquellos clientes que ya cuentan con esta facilidad.•Posibilitar la participación del usuario para colaborar en una mejor gestión del servicioBeneficios esperados: Desarrollos locales. Información abierta para los usuarios. Explotación de datos para estudios, estadísticas y proyecciones. Mejora del servicio brindado a los clientes.

Proyecto Piloto Armstrong

4- Información y comunicación

Proyecto Piloto Armstrong

Comunicación = identificación = participación

Distrito de Nieuw-West -Smart Grid, empresa ALLIANDER, 10.000 usuarios. Proyecto piloto de Smart Grid

5- Capacitación

Desarrollo de planes de capacitación en energías renovables en diferentes niveles y alcances a:

• Los integrantes directos del Proyecto, a los integrantes, trabajadores y operarios de la Cooperativa Eléctrica así como otros actores interesados.

• Los usuarios de los sistemas híbridos que se instalen en el Proyecto para de evitar accidentes y contratiempos en el uso del equipamiento.

• La población en general referido a temas asociados a la eficiencia energética y el uso racional de los recursos.

• Programa especial para la educación media y técnica local con fines al desarrollo de capacidades locales para el apoyo del proyecto.

Proyecto Piloto Armstrong

6- Análisis de marco regulatorio, normativo y económicoAspectos regulatorios•Análisis comparativo de la evolución de diversas normativas y reglamentaciones para la incorporación en las redes de fuentes de energías

renovables. •Experiencias internacionales relevantes.

•Aprovechamiento de los desarrollos que ya se han hecho en esta y otras

Provincias al respecto.

•Propuesta de adopción de normas para el Proyecto.

Aspectos económicos y tarifarios•Análisis de las condiciones económico-financieras de la incorporación de

redes inteligentes y generación distribuida.

•Análisis proyectivo de los costos y beneficios de este tipo de

intervenciones.

•Análisis de Costos de las diversas opciones tecnológicas.

•Análisis tarifario: Se trabajará sobre las condiciones tarifarias óptimas

que permitan el desarrollo de la generación distribuida.

Proyecto Piloto Armstrong

Proyecto Piloto Armstrong

• Fortalacer las capacidades metrológicas relacionadas con la energía.• Implementación de protocolos de puesta en marcha, operación y mantenimiento de instalaciones de generación distribuida con energías renovables• Nuevas capacidades en laboratorios de paneles fotovoltaicos e inversores de conexión a red para fuentes intermitentes. • Desarrollo de procesos de monitoreo de la red inteligente con generación distribuida. Incremento de capacidades para el desarrollo de software. • Desarrollo de metodologías de construcción de balances energéticos urbanos y la implementación de programas de eficiencia energética en el uso final• Generación de procedimientos para empresas instaladoras de fuentes de generación eléctrica renovables en las redes.• Propuesta de normativa legal y técnica para el funcionamiento de las redes de generación distribuida• Desarrollo de proveedores de equipos para la generación distribuida.

Proyecto Piloto Armstrong

Aspectos destacados para el desarrollo del proyecto :

• Visión integral y perspectiva interdisciplinaria

• Definición clara de los objetivos y etapas

• Conformación, estructura y funcionamiento del equip o de trabajo

(Cooperativa eléctrica, universidad, y multiplicida d de aportes de los

centros INTI que participan)

• Correcta evaluación y administración de los recurso s humanos y

materiales

• Generar condiciones para su replicabilidad

Gracias

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