IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - Mayo/Junio 2017 - 62

El Proyecto CLASS: Gestión de la
Demanda, No de los Clientes
El proyecto CLASS propone un innovador programa de LM
en el que los DNO, a través del control de la tensión suministrada mediante los cambiadores de tomas en carga (CTC, por
sus siglas en inglés) de los transformadores de la subestación
principal puede reducir la demanda de los clientes durante
cortos períodos (por ejemplo, 15, 30 o 60 min) cuando lo
requieran, y en la medida en que lo requieran, los OST. Este
programa de LM conocido como orientado a la tensión tiene
como ventajas fundamentales 1) su funcionalidad, ya que
depende casi en su totalidad de la infraestructura existente
(el CTC es un activo común en redes de distribución de todo
el mundo) reduciendo, así, la complejidad y el costo y 2) su
adaptabilidad, ya que puede desbloquear la flexibilidad de
miles o millones de clientes solamente mediante el control
de un número limitado de puntos (subestaciones principales).
El programa de LM orientado a la tensión que se propone en CLASS se demostró con éxito con ensayos prácticos en los que participaron 60 subestaciones principales, es
decir, más de 350.000 clientes. Este proyecto, seguramente
el ensayo de LM orientado a la mayor tensión de la historia,
tuvo en cuenta no solo los aspectos técnicos, sino también
las implicaciones sociales, ambientales y económicas, lo que
dio lugar a un aprendizaje completo útil para los DNO, los
OST y los reguladores que deseaban explorar esta fuente de
flexibilidad. La Tabla 1 presenta una ficha descriptiva en la
que se detallan los aspectos fundamentales del proyecto.

Reducción de Tensión para Reducir la
Demanda
Cuando se reduce la tensión suministrada, la carga sufre
una reducción en la demanda, aunque en grados diferentes
según su tipo (p. ej., resistencia, motor de inducción o lámpara fluorescente); en otras palabras, existe una correlación
positiva entre los dos. Por ejemplo, si la tensión suministrada
de un hervidor eléctrico (que puede ser considerado una
resistencia) se reduce un 2%, la demanda correspondiente
se reducirá un 4%; para una lámpara fluorescente compacta,
que presenta la misma corriente constantemente, esta reducción de la demanda sería de un 2%.
Sin embargo, en la práctica, los clientes utilizan diferentes tipos y cantidades de electrodomésticos durante todo el
día, dando lugar a una composición variable en el tiempo
(en términos de tipo de carga). En consecuencia, aunque se
espera una reducción en la tensión suministrada para provocar una reducción en la demanda, su magnitud dependerá
en gran medida del período de tiempo en que esto ocurre.
En el Gráfico 1, se explica este concepto que, para simplificar, muestra la tensión suministrada de un hogar [Gráfico
1(a): valores de Reino Unido] y el correspondiente consumo
de energía [Gráfico 1(b)] cuando se aplica una reducción de
tensión de 10 V durante dos períodos de media hora: uno de
ellos, en las primeras horas del día (a las 2:00 a. m.) y otro,
más tarde (a las 9:00 p. m.).
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En el Gráfico 1(b), vemos que durante la primera parte
del día se logró una reducción inferior a 10 W, en comparación con los 50 W durante el día. Esto no es solo por los
distintos volúmenes de demanda (más demanda a las 9:00 p.
m. que a las 2:00 a. m.), sino también debido a las composiciones de carga significativamente diferentes. Como puede
verse en el ejemplo del Gráfico 1(c), los aparatos más sensibles (por ejemplo, de iluminación) dominan la demanda a
las 9:00 a. m. en comparación con los que son menos sensibles (por ejemplo, congeladores y refrigeradores), que son el
componente principal a las 2:00 a. m.
Por lo tanto, en el contexto de un programa de LM orientado a la tensión destinada a proporcionar una reducción de
la demanda exclusivamente cuando, y en la medida en que,
los OST lo requieran, la evaluación de la composición de
la demanda (diaria y de temporada) variable con el tiempo
es un desafío importante que debe ser tratado primero. Esto
requiere la elaboración de modelos de carga de tiempo variable que definen las relaciones matemáticas entre tensiones
y la demanda de cualquier carga, incluida la agregación de
miles de clientes en corriente descendente de un punto determinado en una red.
En comparación con un programa de CVR, normalmente
destinado a introducir en todo momento la mayor reducción
de tensión posible para conseguir ahorrar energía, un programa de LM basado en la flexibilidad y orientado a la tensión necesita cuantificar la reducción de la demanda potencial
durante todo el día para que pueda ofrecer estimaciones de la
flexibilidad disponible para el OST. El segundo desafío es,
por lo tanto, estimar cuánta reducción de la demanda podría
alcanzarse en los distintos períodos, manteniendo siempre la
tensión de clientes finales dentro de los límites legales.
Cabe destacar que las cargas (aparatos) están diseñados
para funcionar dentro de un rango de tensión reglamentario.
Esto es porque las tensiones suministradas, en la práctica,
están sujetas a las fluctuaciones diarias y estacionales a consecuencia del cambio de demanda y producción, así como a
las acciones de dispositivos de regulación de tensión, pero
siempre se mantienen dentro de los límites legales. El Gráfico 1(a) explica esta variabilidad y también que la tensión
suministrada puede ser superior al valor nominal (hasta
18 V, en este caso). Esta práctica, común en la mayoría de los
países, asegura que las tensiones remotas del cliente están
por encima del límite inferior (según los estándares nacionales) durante las horas punta.
Teniendo en cuenta el rango aceptable de tensiones operativas de los electrodomésticos modernos y la correlación
positiva entre tensión y la demanda, la reducción de la tensión suministrada de una casa (dentro de los límites legales)
reduce la demanda de aparatos sin ningún efecto perjudicial
y, en última instancia, sin involucrar directamente al cliente.
Esto plantea las preguntas investigadas por CLASS: ¿Qué
pasa si el mismo principio se aplica a millones de casas? ¿La
reducción de la demanda resultante sería significativa para
proporcionar flexibilidad al OST?
mayo/junio 2017

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