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más económica. Estas diversas fuentes de energía pueden
ser integradas a la forma de una microrred, que combina
múltiples fuentes, cargas y almacenamiento de energía en
un centro de energía autónomo que puede operar tanto con
como sin el apoyo de una red más grande. Debido a su naturaleza
distribuida, una microrred puede reducir las pérdidas
de transmisión de energía y proporcionar una mayor resiliencia
(evitar o minimizar las interrupciones de energía durante
condiciones de contingencia) al mantener el suministro eléctrico
en las cargas críticas en caso de interrupciones de la
red debido a causas naturales (p. ej., terremotos). o eventos
provocados por el hombre (p. ej., ciberataques).
Desafortunadamente, la naturaleza intermitente y las
variaciones estacionales de estos recursos renovables crean
desafíos, especialmente en las microrredes independientes.
Como resultado, una microrred con fuentes renovables por
sí sola no puede satisfacer por completo las necesidades de
la mayoría de las aplicaciones fuera de la red sin incluir una
cantidad considerable de almacenamiento, generalmente en
forma de baterías. En la actualidad, estos sistemas de almacenamiento
son relativamente costosos para las grandes
microrredes y su fabricación tiene sus propios problemas
ambientales. Por lo tanto, sigue existiendo la necesidad de
algunas fuentes controlables adicionales que puedan llenar
el vacío entre el suministro de energía renovable y la
demanda de la carga.
Una solución emergente es el reactor modular pequeño
(SMR, por sus siglas en inglés), que puede proporcionar un
suministro de energía sostenible bajo en carbono a través
de una o más unidades nucleares pequeñas. Este enfoque
se busca en parte para abordar la economía de la construcción
de central de energía nuclear a gran escala, que a nivel
histórico ha sido desafiante. Se espera que la estandarización,
la producción en fábricas y la instalación simplificada
en el propio sitio reduzcan el tiempo y el costo total de los
proyectos de SMR. Un conjunto de SMR puede complementar
las fuentes renovables en un entorno de microrred
para proporcionar un suministro confiable de energía con
una huella de gases de efecto invernadero cercana a cero. Se
ilustra un sistema conceptual en la figura 1.
En este artículo, se analizan el concepto, las ventajas,
las características complementarias y los potenciales desafíos
del control y la gestión de la energía para la integración
de SMR y microrredes basadas en energías renovables. Se
presentarán las propiedades de los diferentes tipos de SMR,
junto con algunas consideraciones clave relacionadas con su
integración, control y coordinación. Se consideran tanto la
producción de electricidad como de calefacción urbana/de
procesos. Se destacan algunos temas abiertos clave para estimular
la investigación y el desarrollo.
Los SMR
A diferencia de las centrales de energía nuclear a gran escala
existentes, la capacidad de producción de los SMR es más
comparable a la de las centrales de energía renovable. La
flexibilidad que ofrece el diseño modular permite a los
diseñadores de sistemas especificar el número de unidades
que se emplearán. A medida que la demanda cambia con
el tiempo, se pueden agregar o eliminar más unidades de
manera acorde. La mayoría de los SMR están equipados con
características de seguridad pasiva que reducen el riesgo
de accidentes catastróficos y también incluyen capacidades
de seguimiento de carga para satisfacer los cambios en la
demanda. Se adaptan bien a aplicaciones con demanda de
carga variable en presencia de incertidumbres y variabilidad
asociadas con las energías renovables. No solo proporcionan
electricidad, sino también energía térmica para aplicaciones
en comunidades remotas y sitios industriales.
La definición de " pequeño " para el SMR se refiere a
unidades de un solo reactor de menos de 300 MWe de
Paneles solares
Cargas
Almacenamiento
por baterías
Turbinas eólicas
Par de
reactores
modulares
pequeños
figura 1. Una microrred con SMR y fuentes de energía renovable.
70
ieee power & energy magazine
marzo/abril 2022
Red
eléctrica
Bucle
térmico
Cuadro de maniobras
residenciales
Cargas industriales

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Contents
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