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Microrredes inteligentes

What is a microgrid?

A microgrid is an interconnected electrical system of multiple generation sources and controllable loads that can operate in parallel or independently from the utility grid to keep the power flowing during an outage. It provides a reliable solution for unexpected power loss and energy management by balancing energy demand, optimizing energy usage, and reducing operating costs and carbon emissions. The generation sources are often referred to as distributed energy resources (DERs) that are decentralized assets controlled as an integrated system.

A microgrid is a DER system than can operate autonomously or “islanded” from the grid for maximum system resilience. Ultimately, microgrids are a grid within the grid designed to provide uninterrupted, reliable power in the event of a utility grid outage to keep the power on, no matter what.

Optimice la energía

Las microrredes utilizan la electricidad con más eficiencia. En el corazón de una microrred hay una serie de dispositivos de IoT interconectados que emplean software y sensores integrados para recopilar e intercambiar datos. Estos dispositivos se instalan en áreas clave, como inversores, unidades de baterías de almacenamiento de energía y generadores de energía, para medir y registrar varios consumos de energía y otros datos en fracciones de segundo. Las tecnologías de Eaton vinculan estos dispositivos conectados a través de un conjunto de herramientas independientes de la plataforma.

Al actuar a partir de la inteligencia, el razonamiento mismo que hace útiles los datos, los controladores de energía independientes del producto y de la plataforma, los dispositivos de conectividad de subestaciones y las herramientas de monitoreo de Eaton ayudan a las organizaciones a desarrollar todo su potencial de eficiencia energética al optimizar dónde, cuándo y cómo se consume la electricidad.

 

Cómo funciona una microrred

Una microrred es un grupo de activos de generación de energía que puede funcionar con un proveedor de servicios públicos o funcionar de manera independiente para brindar cargas críticas. Al estar conectadas a una empresa de servicios públicos y a generadores de combustibles fósiles tradicionales, así como también a fuentes renovables como la energía eólica y la solar, las microrredes trabajan para recolectar, almacenar y optimizar energía, con el objetivo de brindar soluciones de electricidad confiables y eficientes ante un corte de energía.

Este es un escenario típico de microrred que demuestra cómo Eaton permite depender menos de una empresa de servicios públicos mediante el uso de datos para determinar la fuente de energía:

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Microgrid fundamentals: How microgrids will power the future

The U.S. electrical grid has been in place for decades, and by and large has been a dependable electricity distribution network. But as a result of decarbonization of production, electrification of transportation, and extreme weather events, centralized production and distribution is no longer as reliable as it once was.

With grid dependability waning, many government institutions, businesses, and communities are turning to microgrids to keep the power on.

What are the benefits of microgrids?

Cada microrred es tan diferente como la empresa, la comunidad o la institución gubernamental que la implementa. La solución nunca es la misma para todos; al comprender las necesidades y los deseos de la organización, los desarrolladores de microrredes pueden identificar las aplicaciones y los activos necesarios para diseñar una solución adecuada personalizada.

Por lo general, las organizaciones se encuentran dentro de un espectro de tres objetivos: la confiabilidad, la asequibilidad y la sostenibilidad. Por supuesto, a todos los clientes les gustaría construir una microrred que tenga todo. No obstante, si bien, a veces, los beneficios se superponen, crear una solución que satisfaga por completo los tres objetivos podría tener un costo exorbitante.

Confiabilidad

La necesidad de energía constante y siempre activa es una preocupación enorme para muchas empresas y comunidades residenciales. Después de la supertormenta Sandy de 2012 y, más recientemente, después de los huracanes Irma y María, muchos Estados, como Nueva York, Connecticut y Massachusetts, otorgaron subsidios y aprobaron leyes de respuesta ante desastres para reducir o eliminar los cortes de energía. La regulación de la frecuencia también es un factor. A medida que más plantas de carbón y petróleo se desmantelan y sus inversores se desconectan, muchos Estados de Estados Unidos experimentan fluctuaciones de control de voltaje y frecuencia.

Además, las comunidades remotas e isleñas y las naciones africanas en desarrollo están explorando las microrredes para obtener energía resistente, con el objetivo de disminuir la dependencia de los combustibles fósiles, sobre todo, del petróleo y del diésel.

Asequibilidad

Muchos gobiernos, grandes corporaciones e instituciones recurren a las microrredes por sus beneficios financieros. A medida que los precios del gas natural continúan bajando, las empresas quieren capturar el calor del generador de gas que ya producen por medio de la combinación de calor y energía: la captura in situ del calor que se desperdiciaría permite producir vapor o agua caliente y emplearlo para la calefacción, la refrigeración y otros procesos industriales.

En algunos casos, las organizaciones más grandes generan la misma producción que una empresa de servicios públicos e, incluso, logran excedentes de energía que pueden vender a su proveedor de servicios públicos. Este enfoque de retorno en la inversión es especialmente atractivo para las organizaciones más grandes con varios generadores.

Sostenibilidad

Muchos quieren reducir la dependencia de los combustibles fósiles, por lo cual, pretenden almacenar energía de fuentes renovables como el viento y el sol. Sin embargo, estos recursos son intermitentes: no siempre brilla el sol ni siempre sopla el viento. Los estados de la costa oeste de Estados Unidos están analizando soluciones de baterías de almacenamiento de energía para aprovechar al máximo las fuentes renovables y contribuir con la mejora del medio ambiente.

Lo ayudamos a tener energía confiable

Los clientes de microrredes tienen algo en común: necesitan energía confiable. Pero la confiabilidad es un concepto diferente para cada cliente. Eaton ayuda a los clientes a comprender los pormenores de las alternativas de energía a través de su microrred de 5 MW en el Centro de Experiencia de Eaton, una instalación de demostración y pruebas de primer nivel. Allí, los clientes exploran formas de acceder a la energía renovable, de sacar provecho económico del exceso de suministro e, incluso, de operar con un 100 % de energía interna... sin utilizar para nada la red.

    Los componentes inteligentes detrás de la optimización

    En el entorno controlado del Centro de Experiencia de Eaton, una microrred operativa a escala completa brinda las cargas de la iluminación del HVAC y del edificio. La microrred cuenta con el controlador Power Xpert Energy Optimizer de Eaton, y se utiliza como plataforma «activa» para probar los avances relacionados con el control. El controlador de microrred administra varias fuentes de manera inteligente, como la energía solar, el almacenamiento de energía, la generación y el suministro del servicio público, para garantizar la continuidad de la energía ante interrupciones del servicio público de corto o largo plazo.
    El Sistema de energía de microrred (MES) de Eaton, basado en normas abiertas (IEC 61850), emplea un diseño de sistema modular que tiene en cuenta las necesidades actuales y futuras de las microrredes. Las plantillas de módulos de generación repetibles, las opciones de carga preformato, un conjunto de estrategias de optimización prediseñadas, las pantallas y los informes estándar y las plantillas de escala ayudan a Eaton a construir una microrred desde cero.

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