IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - September/October 2021 - 23

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septiembre/octubre 2021
EL SISTEMA ELÉCTRICO DEL MERCADO ELÉCTRICO NACIONAL (NEM, POR SUS SIGLAS
en inglés) interconecta cinco regiones del este y el sur de Australia y representa aproximadamente el
80 % del consumo nacional de energía. El NEM y sus regiones eléctricas evidencian características
únicas en comparación con otros sistemas eléctricos. No está interconectado con los países vecinos,
abarca distancias geográficas largas y contiene fuentes solares y eólicas de clase mundial.
Los niveles de clase mundial de las fuentes de energía distribuidas también han aumentado la
complejidad de operar este sistema eléctrico. Con el fin de proporcionar contexto y comparación
visual, se toma la figura 1 de la revisión internacional del Operador Australiano de Mercados Energéticos
(AEMO, por sus siglas en inglés) de los sistemas eléctricos con penetraciones instantáneas altas
(>50 %) de energía eólica y solar. Compara el tamaño geográfico del sistema eléctrico del NEM contra
aquellos de otros sistemas eléctricos.
El NEM, como otros sistemas eléctricos del mundo, se está transformando de un sistema con grandes
centrales térmicas conectadas a una red de transmisión de alta tensión a un sistema descentralizado
con una cantidad cada vez mayor de fuentes renovables variables basadas en inversores (IBR,
por sus siglas en inglés). De acuerdo con el AEMO, el sistema eléctrico del NEM demanda rangos
de 16 a 35 GW y ya tenía 22.2 GW de capacidad eólica y solar instalada a fines de 2020.
Las subregiones del NEM como Australia Meridional tienen una de las mayores penetraciones
de energía eólica y solar del mundo que operan con una penetración instantánea máxima
de más del 140 %. Australia Meridional también tiene una de las mayores penetraciones de
paneles solares FV en los tejados del mundo que operaban con una penetración instantánea
máxima de más del 60 % en 2019 (véase la tabla 1).
Para 2025, se espera que el NEM se haya transformado aún más. El Plan del Sistema Integrado
(ISP, por sus siglas en inglés) de 2020 del AEMO prevé una capacidad total instalada de energía eólica
y solar (incluidas las viviendas) de 27 y 36 GW en el escenario estudiado " Central " o medio y el escenario
de " Cambio escalonado " o alto, respectivamente.
Según se establece en el sitio web de AEMO, la figura 2 de su Informe de Etapa 1 Estudio de Integración
de Energías Renovables (RIS, por sus siglas en inglés) muestra datos reales de la penetración
de energía eólica y solar en 2019 en el NEM. La penetración representa la generación de energía eólica
y solar cada media hora del NEM dividida por la demanda total de electricidad en el mismo periodo.
Las proyecciones de 2025 indican la penetración instantánea potencial para el 2025 según los
escenarios medio y alto del ISP. Esta figura resalta el crecimiento significativo de la previsión en la
penetración instantánea de máximo potencial de energía eólica y solar de un poco menos del 50 % en
2019 a más del 75 % en el escenario medio y del 100 % en el escenario alto en 2025.
Muchas de las reflexiones presentadas en este artículo se basan en los resultados del RIS de 2020
del AEMO a fin de identificar los límites que afectan la penetración instantánea máxima de energía
eólica y solar y también buscando determinar qué tan cerca está el NEM a estos límites actualmente y
para el 2025. Además, se debatirán las medidas que pueden superar estas barreras para que el sistema
pueda operar de manera segura con mayores penetraciones de generación de energía eólica y solar en
el futuro.
Este artículo se enfoca en las cuatro áreas centrales de estudio del informe de RIS:
✔ estabilidad de la frecuencia del sistema eléctrico
✔ adecuación de la robustez del sistema
✔ variabilidad e incertidumbre en el balance de la oferta y la demanda
✔ manejo de los volúmenes crecientes de FV solares distribuidos (DPV, por sus siglas en inglés).
Estabilidad de la frecuencia
del sistema eléctrico
La generación síncrona proporciona servicios de sistema vitales para la red, uno de ellos es la inercia
síncrona. La inercia proporciona una inyección de energía rápida y automática que limita la tasa de
cambio de la frecuencia de la red. Es necesaria para estabilizar la frecuencia de la red cuando ocurren
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