La red de distribución es el eslabón final del sistema eléctrico, tradicionalmente responsable de distribuir la energía eléctrica. Sin embargo, con la integración generalizada de las fuentes de energía renovables distribuidas, la aparición de cargas diversas como los vehículos eléctricos y el avance del mercado eléctrico, el modelo operativo de la red de distribución está experimentando cambios profundos. Está evolucionando de una red de distribución de punto final tradicional a una red de distribución moderna capaz de interactuar entre fuente, red, carga y almacenamiento. Esta transformación no sólo se refleja en los cambios en los patrones de flujo de poder, sino también en la integración del flujo de poder, el flujo de información y el flujo de negocios.

Cambios en la operación de la red de distribución

Impacto de la energía renovable distribuida

El rápido desarrollo de la energía fotovoltaica distribuida (PV) ha alterado significativamente los patrones operativos tradicionales del sistema eléctrico. En primer lugar, con la mayor penetración de la energía fotovoltaica distribuida, una cantidad sustancial de energía eléctrica se devuelve a la red, provocando sobrecargas inversas en áreas locales, líneas de baja tensión e incluso transformadores principales en las subestaciones del sistema. En segundo lugar, el desarrollo de cargas fotovoltaicas distribuidas y controlables, como las estaciones de carga, ha cambiado las características de carga del sistema eléctrico, aumentando la volatilidad, la intermitencia y la aleatoriedad de la generación de energía renovable. Estos cambios aumentan significativamente la dificultad de la regulación de la red. Por último, el uso extensivo de energía fotovoltaica distribuida, estaciones de carga y equipos de conversión de frecuencia presenta mayores exigencias en cuanto a la calidad de la energía y el funcionamiento seguro y estable de la red de distribución.

El papel del almacenamiento de energía en la regulación y el apoyo

El almacenamiento de energía, como recurso regulatorio crucial, juega un papel clave en el ajuste y soporte de la red de distribución. Es un componente importante para la adaptación a las nuevas formas de redes de distribución. En concreto, el almacenamiento de energía juega un papel importante en las siguientes áreas:

Abordar los desafíos de la integración de la energía renovable distribuida

1. Almacenamiento de energía del lado del usuario industrial y comercial: Utilizando las capacidades de reducción de picos y llenado de valles.

2. Almacenamiento de energía distribuida en nodos de la red de distribución: Integración del almacenamiento de energía en subestaciones locales y estaciones de conmutación.

3. Almacenamiento de energía del lado de la red: Instalación de almacenamiento de energía en subestaciones en centros de carga.

4. Nuevos modelos de negocio: Explorar microrredes y sistemas integrados de almacenamiento fotovoltaico para facilitar la absorción local eficiente de energía renovable distribuida, reduciendo así el impacto en la red de distribución.

Mejora de la adaptabilidad y flexibilidad de la red de distribución

Con la integración de la energía renovable distribuida y cargas controlables como estaciones de carga, la demanda de regulación dentro de la red de distribución ha aumentado y la volatilidad de las cargas tanto en períodos cortos como largos ha aumentado. El almacenamiento de energía, con sus capacidades de regulación flexible, puede lograr una interacción amigable y un funcionamiento eficiente entre fuentes, redes, cargas y almacenamiento. En regiones con capacidades de suministro de energía limitadas, la construcción de proyectos integrados de carga de almacenamiento solar puede garantizar que las estaciones de carga carguen el sistema de almacenamiento cuando esté inactivo y descarguen la energía almacenada para llenar los vacíos al cargar vehículos eléctricos. Además, a medida que los vehículos eléctricos se vuelven más frecuentes, pueden desempeñar un papel regulador en la red de distribución a través de la tecnología Vehicle-to-Grid (V2G).

Proporcionar confiabilidad operativa para la red de distribución

Los sistemas de almacenamiento de energía tienen capacidades de respuesta rápida a nivel de milisegundos, brindando soporte rápido durante caídas de voltaje y frecuencia en la red de distribución, mejorando así la confiabilidad del suministro de energía. Además, el almacenamiento de energía puede funcionar en modo fuente de voltaje y soportar estabilidad transitoria, fortaleciendo la solidez de la red de distribución.

Participar en el Mercado Eléctrico y Prestar Servicios Auxiliares

Con la progresión del mercado de la electricidad y el establecimiento gradual de mecanismos de mercado y ganancias, los futuros sistemas de almacenamiento de energía del lado del usuario podrán, bajo condiciones adecuadas de medición y despacho, participar de forma independiente en el mercado de la electricidad. También pueden ofrecer servicios auxiliares como reducción de picos, regulación de frecuencia y regulación de voltaje a través de plantas de energía virtuales, respaldando así la red de distribución.

Desarrollo futuro de las redes de distribución

El almacenamiento de energía es una tecnología clave para lograr la transformación flexible, inteligente y digital de las redes de distribución. Al integrarse con fuentes de energía renovables distribuidas a gran escala y cargas controlables, como estaciones de carga, se puede construir una red de distribución capaz de interactuar fuente-red-carga-almacenamiento. Esto promoverá efectivamente la absorción de energía renovable y la asignación eficiente de recursos. Esta integración no sólo mejora la eficiencia y confiabilidad generales del sistema eléctrico, sino que también sienta una base sólida para optimizar las estructuras energéticas futuras y garantizar el desarrollo saludable del mercado eléctrico.

En conclusión, la red de distribución está pasando de una función de distribución de energía tradicional a un centro de sistema de energía moderno y multifuncional. La aplicación de tecnología de almacenamiento de energía jugará un papel indispensable en esta transformación, impulsando la red de distribución hacia un futuro más inteligente, eficiente y sostenible.