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750
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0

5

7

9 11 13 15 17 19 21 23
t (h)
(b)

Demanda

Eólica + FV

gráfico 5. La FER y los perfiles de demanda en KLFN para
la potencia eólica de 300 kW y la potencia solar de 300
kW en (a) un día habitual de verano y (b) un día habitual de
invierno.

kWh, dependiendo del acceso al transporte de las comunidades. Una gran parte de las N&RC son accesibles únicamente a través de carreteras de invierno, cuya disponibilidad
está limitada y depende de las condiciones climatológicas.
Estos problemas resultan en la escasez de energía en algunas
N&RC, lo que afecta posteriormente a su desarrollo social y
económico. Asimismo, la generación con diésel contribuye a
problemas medioambientales, como las emisiones de gases
de efecto invernadero y el hollín, que también perjudican
las N&RC.
En vista de estos desafíos, se ha llevado a cabo un esfuerzo
significativo por parte de las agencias del gobierno, los servicios públicos y las universidades de abordar los problemas
relacionados con las microrredes en las N&RC. Como resultado, varias N&RC están aumentando o planificando aumentar la participación de FER como la energía eólica y la FV en
sus microrredes. En este contexto, los ESS son un elemento
habilitador clave en la implementación exitosa de tales
proyectos. A continuación, consideramos ejemplos del papel
de los ESS en las N&RC de las provincias y los territorios de
Canadá; existen proyectos similares o se encuentran en proceso
en varias otras comunidades remotas de todo el mundo.

Kasabonika Lake First Nation
La comunidad de Kasabonika Lake First Nation (KLFN)
es miembro del Shibogama First Nations Tribal Council y
Nishnawbe Aski Nation: Tratado 9. La comunidad está ubicada 1,300 km al noroeste de Toronto y 500 km al norte
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de Thunder Bay, tienen una población de 914 habitantes y
es accesible a través de carreteras de invierno que permiten
un peso máximo de 80,000 libras, aunque 40,000 libras es
una restricción frecuente y actual debido al espesor reducido
del hielo. La comunidad también es accesible por aire; sin
embargo, el viaje de ida y vuelta desde Thunder Bay cuesta
CAN$1,500.
La demanda de energía de KLFN es suministrada por
combustible diésel, que se transporta a través de las carreteras de invierno y se almacena en grandes tanques. Actualmente, la microrred de la comunidad consiste en un motor
diésel de 1,500 kW, uno de 1,000 kW y uno de 600 kW. Los
datos proporcionados por las Comunidades Remotas Hydro
One muestran una demanda máxima de 850 kW y una
demanda de energía de 12 MWh/día, generando un consumo
total de combustible de 1.0 a 1.2 millones de l/año y una emisión equivalente a 3,600 toneladas de CO2 al año. Al tener
en cuenta el precio relativamente alto del combustible diésel
de CAN$1.80/l, el costo total del funcionamiento y mantenimiento (O&M, por sus siglas en inglés) de la microrred es
de CAN$3.7 millones/año. Por lo tanto, el costo promedio
de energía es de CAN$0.84/kWh, que es significativamente
más alto que los precios de la energía en el sur de Ontario
(aproximadamente CAN$0.10/kWh).
La demanda de electricidad en KLFN ha alcanzado un
90% de su capacidad de suministro; por consiguiente, la
comunidad recientemente instaló un generador diésel de
1,500 kW reemplazando un generador de 400 kW para superar las restricciones de carga que afectaron negativamente
el progreso social y económico. En un intento por evaluar
el impacto del despliegue de FER en la comunidad, se han
instalado cuatro aerogeneradores con una capacidad total de
60 kW. Se ha llevado a cabo un estudio que considera 300
kW de potencia eólica con un alcance estimado de energía de
436 MWh/año (que representa un 10% de la demanda anual
de energía de la comunidad). Además, se ha estimado obtener 395 MWh/año adicionales de paneles FV de 300 kW,
cubriendo un 9% de la demanda anual. En estas condiciones,
los niveles de penetración de potencia de FER pueden ser
al 100% para una hora dada, tal y como se muestra en el
Gráfico 5. Bajo estas circunstancias, los BESS son necesarios para garantizar el rendimiento estable y confiable de la
microrred mientras reduce considerablemente el consumo de
combustible y, de este modo, los costos de funcionamiento.
Sistemas de almacenamiento energía de batería

Las simulaciones han demostrado la efectividad de los
BESS en mitigar el impacto negativo de las fluctuaciones de
FER en el rendimiento del sistema. Se ha implementado un
modelo de la microrred de KLFN y se ha validado usando
un software de diseño asistido por computadora de sistemas
de potencia en una colaboración entre la Universidad de
Waterloo, Ontario, y la firma de ingeniería Hatch, Ltd. En los
resultados experimentales presentados aquí, se opera la batería para compensar las fluctuaciones de generación eólica,
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