IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - July/August 2021 - 81

diferentes participantes de respuesta de la demanda generalmente
se obtiene al resolver un gran problema de optimización.
Las
fuentes de respuesta de la demanda agregada proporcionan
dos servicios de la red: aplanamiento de picos de demanda
y respuesta de emergencia ante contingencias. La nivelación
de máximos está programada en horizontes temporales de un
día de antelación e intradiarios. Usualmente se realiza para los
días anuales de carga máxima. Cada participante de respuesta
de la demanda se despachará no más de 10 veces al año. La
respuesta de emergencia se usa con el fin de mejorar la estabilidad
de la frecuencia después de grandes contingencias. De los
2,000 MW de la carga, 558 MW se pueden restringir en menos
de 1 s, y así reducir el corte involuntario de la carga.
El modelo de negocios de agregación de la respuesta de
la demanda industrial se basa en los incentivos, que actualmente
requieren políticas gubernamentales. Los incentivos a
los participantes se basan en la cantidad de capacidad procurada
de respuesta a la demanda; están en 20-30 CNY/
kW/año y los paga el gobierno. Considerando que el costo
de instalación de hardware de comunicación es normalmente
menor que el del almacenamiento físico y las instalaciones de
transmisión/generación, desde el punto de vista de la empresa
de la red, la agregación de la respuesta de la demanda es el
enfoque generalmente más económico para el aplanamiento
de los picos de la demanda. Se espera que a las empresas de
la red pronto se les permita lanzar sus propios programas de
agregación de respuesta a la demanda y que se pueda identificar
a los incentivos mediante un mecanismo de mercado.
Almacenamiento distribuido
de redes de calefacción
En los últimos años, el acoplamiento de los sistemas de
electricidad y calefacción se ha tornado más estrecho. Las
redes de calefacción pueden almacenar grandes cantidades,
lo que las hace una manera ideal de proporcionar flexibilidad
al sistema eléctrico. En China, esta capacidad
de almacenamiento distribuido se ha aprovechado con el
objetivo de mitigar las restricciones de generación de la
energía eólica. Los sistemas de calefacción suministrados
por la energía eólica se ilustran en la figura 8. El primer
proyecto que incluía sistemas de calefacción como almacenamiento
virtual para acomodar la energía eólica fue
propuesto por la Administración Nacional de Energía de
China en 2015. Principalmente se implementó en las áreas
con fuentes ricas de energía eólica, tales como Mongolia
Interior, Liaoning, Jilin y Hebei. En estas áreas, la producción
excesiva de energía eólica durante los periodos de
valle en la demanda de electricidad se asigna a la generación
de calefacción mediante bombas y calderas eléctricas.
La energía térmica producida a partir de la energía eólica
se puede consumir directamente o almacenar en una red
de calefacción o instalación de almacenamiento de calor.
Al mismo tiempo, el calor generado por la energía eólica
puede proporcionar más flexibilidad a la operación en unijulio/agosto
2021
dades combinadas de calefacción y energía. El esquema de
almacenamiento virtual puede entonces profundizar aún
más la integración de energía eólica.
Hasta ahora, muchas políticas se promulgaron con el
propósito de hacer que se conozca ampliamente este tipo de
proyectos. Por ejemplo, en Hebei, los precios de transmisión
y distribución en periodos de valles de carga son del 30 %
de aquellos periodos de pico de carga para permitir las operaciones
de calefacción suministradas por la energía eólica.
Además, los subsidios y esquemas de alivio impositivo están
disponibles para las empresas que proporcionan servicios de
suministro de calefacción mediante energía eólica. Actualmente,
muchos proyectos piloto para sistemas de calefacción
suministrados por energía eólica han sido terminados y
son operados con éxito, incluidas las demostraciones a gran
escala (más de 100 MW). De acuerdo con un estimativo
en " Planning of Northern Area Clean Energy Heat Supplying
in Winter (2017-21) " [Planificación de suministro de
calefacción con energía limpia en el área norte en invierno
(2017-21)], publicado por la Administración Nacional de
Energía de China, el uso de energía limpia para el suministro
de calefacción en el norte de China alcanzará el 70 % en
2021, y la energía eólica será la fuente principal.
La implementación exitosa de los sistemas de calefacción
suministrados por energía eólica demuestra el gran potencial
de utilizar las redes de calefacción con el fin de brindar servicios
de almacenamiento de energía virtual para los sistemas
eléctricos. Una tubería de calefacción principal de agua
caliente (a una temperatura promedio de 90 ºC) de un diámetro
de 1 m y una longitud de 1,000 m tiene una capacidad de
almacenamiento de calor de 9.16 MWh si se puede flexibilizar
su temperatura en 10 ºC. Con respecto a Beijing, con una
red de calefacción de 2,000 km, la capacidad equivalente
de almacenamiento de energía puede alcanzar los 18 GWh.
Los sistemas de calefacción suministrados por la energía
eólica son una manera efectiva de aprovechar la capacidad
de almacenamiento de energía de las redes de calefacción.
En el marco de agregación del almacenamiento virtual
basado en la nube, una red de calefacción puede considerarse
el componente de almacenamiento de energía, mientras
que la combinación de la calefacción y las unidades de
energía, las calderas y las bombas de calefacción eléctricas
pueden considerarse componentes de conversión de energía.
La combinación de estos mecanismos los hará actuar
como un sistema de almacenamiento de electricidad equivalente.
Desde el punto de vista del sistema eléctrico, el
almacenamiento de electricidad equivalente de múltiples
redes de calefacción de diferentes ciudades se puede agregar
a fin de formar un sistema de almacenamiento de energía
basado en la nube. La red se puede agregar con las baterías,
el almacenamiento de energía de aire comprimido y
otros sistemas de almacenamiento de energía. Puede actuar
como un proveedor de almacenamiento de energía y pueden
usarlo las redes eléctricas y los consumidores, como
los parques industriales.
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