IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - Septiembre/Octubre 2017 - 45

Evaluación de la seguridad de
la contribución del AE al suministro
Las plantas de AE, así como otras soluciones flexibles como
la DSR y la generación distribuida, podrían desempeñar un
papel en la mejora de la seguridad de sistemas eléctricos;
pueden proporcionar servicios de nivelación de máximos, así
como mantener el suministro durante contingencias de la red
y así poder constituir una alternativa viable al refuerzo de
la red convencional. La aparición de nuevas tecnologías está
generando la necesidad de revisar los estándares históricos
de planificación de la red para establecer una igualdad de
condiciones que permita tomar en consideración tanto las
soluciones de red convencionales como las nuevas tecnologías al evaluar las soluciones más rentables para asumir el
crecimiento de la demanda.
Para determinar el crédito de capacidad de una planta de
AE conectada a una red de distribución, adoptamos el concepto de capacidad de carga eficaz (ELCC, por sus siglas en
septiembre/octubre 2017

Mismo
EENS

D

D + ELCC
(a)

AE

(b)

gráfico 8. La equivalencia entre (a) el sistema del caso
base y (b) el sistema con AE. D: demanda.

ELCC normalizado (%)

restricción activa de la red. La participación en el mercado
de capacidad podría asegurar un pago inicial adicional para
el AE mientras reduce ligeramente sus ganancias procedentes de otros mercados.
La prestación de regulación de frecuencia del AE mejoraría significativamente su propuesta de valor, aunque esto
dependería en gran parte de los acuerdos de mercado de
regulación de frecuencia. Sin duda, el actual marco de servicios auxiliares a largo plazo según contrato, en lugar de un
mercado en tiempo real para servicios auxiliares, impediría
que el AE accediera simultáneamente a los ingresos asociados con la prestación de servicios de gestión de la red de distribución y de regulación de frecuencia o arbitraje de energía. Además, los requisitos del sistema para la regulación de
frecuencia (y por lo tanto su valor) varían significativamente
con las condiciones actuales del sistema, es decir, el nivel de
demanda y producción de la generación renovable (esto está
asociado con la cuestión de la inercia disponible en el sistema, proporcionada por generadores síncronos de rotación).
Cuando las condiciones de baja demanda coinciden con
una alta producción renovable, el valor de la regulación de frecuencia puede ser muy alto debido a la reducción de la inercia
del sistema; en cambio, en condiciones de carga máxima, el
valor de la prestación de respuesta de frecuencia es muy bajo,
por lo que el AE podría proporcionar un servicio de gestión
de picos de demanda. Sin embargo, el actual acuerdo para la
prestación de la regulación de frecuencia basado en contratos
a largo plazo impediría que el AE accediera a los ingresos
asociados con la prestación de ambos servicios. Esto ilustra
claramente la necesidad de un diseño de mercado eficiente en
tiempo real para servicios auxiliares que ajustaría totalmente
los incentivos comerciales con los beneficios del sistema. No
obstante, un diseño de estas características necesitaría justificar totalmente el funcionamiento del sistema confiable,
incluidas las necesidades de planificación de funcionamiento
y la interfaz hombre-máquina.

100
80
60
40
20
0

5
ad h)
cid ía (
a
p rg
Ca ene
de
2

20
50
100
Potencia nominal normalizada (%)

gráfico 9. La contribución del AE a la seguridad (ELCC)
para distintos tamaños de plantas de AE.

inglés), una métrica estándar definida como la cantidad por
la que la demanda puede aumentar manteniendo la misma
confiabilidad de suministro, medida mediante la energía
esperada no suministrada (EENS, por sus siglas en inglés).
Como tal, la ELCC representa la cantidad de demanda que
puede agregarse a la red que apoya al AE dando lugar a
la misma EENS que la red original (denominada el "caso
base"); esta equivalencia se muestra en el Gráfico 8.
Se utiliza un marco de simulación Monte Carlo cronológico de tiempo continuo para generar poblaciones de antecedentes de falla, que se combinan con un modelo de estado
estacionario y tiempo discreto de funcionamiento del AE
para cuantificar la EENS durante muchos años. Se considera
un sistema N-1 simple, tal y como se muestra en el Gráfico
8, con dos transformadores de 1 MW cada uno y un máximo
de demanda de 1 MW. Además, se supone que una planta de
AE está totalmente dedicada a proporcionar seguridad. Posteriormente, se cuantifica la contribución de seguridad del
AE en función de la capacidad de potencia y energía de la
planta de AE, pero también en función de las características
de la red tales como los tiempos de interrupción de la red y
la forma de la demanda.
El primer hallazgo fundamental es que la mayor capacidad
de energía del AE aumenta la capacidad de mantener el funcionamiento durante interrupciones de energía. En el Gráfico
9, se presentan los valores normalizados de la ELCC para seis
tamaños distintos de plantas de AE, caracterizados por una
demanda máxima por encima de la clasificación normalizada
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