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tabla 2. Los análisis del modelo de microrred de
Kasabonika con y sin TESS.
FV + Eólica
+ Diésel

FV + Eólica +
Diésel + TESS

Costos operativos
(CAN$millones)

1.39

1.094

Consumo de combustible
(millones de litros)

0.75

0.59

Emisiones (toneladas métricas)

2,000

1,585

Restricción de FER (kWh)

645

0

Elemento

de capital requerida para desplegar las FER/BESS y la cantidad de ahorro en costos, combustible y emisiones.
Sistemas de almacenamiento de energía térmica

Debido a que la comunidad KLFN está ubicada en la parte
norte de Ontario, tienen una demanda térmica significativa durante los inviernos de calefacción de espacios, que
actualmente se satisface principalmente con plataformas de
madera, combustible para calefacción y electricidad. Si la
electricidad se genera por FER, se puede usar para la calefacción de espacios para reducir el uso de combustibles fósiles. Como se mencionó anteriormente, los BESS requieren
inversiones significativas de capital, considerando que los
TESS son opciones de ESS menos costosas para la integración eficiente de FER que aún satisfacen la gran demanda
térmica. Para evaluar el impacto de integrar TESS en el sistema de KLFN, se realizó un estudio durante el período de
noviembre de el 2014 a marzo de el 2015 usando la demanda de
electricidad real medida y la generación de las unidades FV
y los aerogeneradores instalados, asumiendo que un 30% de
la demanda de electricidad se usa para satisfacer la necesidad de calefacción de espacios durante la temporada de
invierno; se consideró una planta FV de 300 kW y una planta
de generación eólica de 300 kW en el estudio de caso.
Se codificó un modelo de compromiso con la unidad en
los Sistemas Generales de Modelado Algebraico durante un
día con una resolución temporal de media hora para los 181
días (comenzando el 1 de noviembre de el 2014 y terminando
el 26 de marzo de el 2015) y se resolvió usando CPLEX. Los
resultados obtenidos del estudio se resumen en la Tabla 2.
Nótese que reemplazar la calefacción eléctrica con TESS
reduce el costo operativo de la microrred de KLFN en hasta
un 21% durante la ventana temporal considerada; además,
se observa una reducción significativa en el consumo de
combustibles y en las emisiones de CO2, y se pueden evitar
aproximadamente 645 kWh de restricción de generación de
FER. Según estos resultados, podemos concluir que reemplazar las plataformas de madera y el combustible para la
calefacción de espacios con TESS facilita la integración de
FER en la microrred de KLFN.
Nótese que con los TESS, la unidad diésel de 600 kW se
suministra con más frecuencia debido a su menor consumo
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de combustible, reduciendo así los costos operativos: los
TESS se cargan cuando la energía de las FER está disponible y se descargan para satisfacer la demanda térmica de
calefacción de espacios.

Bella Coola
El Valle de Bella Coola comprende un grupo de comunidades remotas ubicadas 439 km al norte de Vancouver,
Columbia Británica, Canadá, con una población de 1,919
habitantes. Las comunidades son accesibles por carretera,
aire y ferry marítimo. Estas comunidades forman la microrred de Bella Coola, que cuenta con un alimentador de distribución principal de 25 kV, donde los dos centros de carga
principales en Bella Coola y Hagensborg representan una
demanda máxima combinada de aproximadamente 4.3 MW
en invierno y 2.3 MW en verano (la carga máxima en verano
es relativamente estable, pero la carga máxima en invierno
depende de las condiciones meteorológicas y oscila de 4 a 5
MW). Existen ocho generadores diésel instalados en la estación de generación de Ah Sin Heek, con una capacidad total
de 7,200 kVA. Además, existen dos generadores hidroeléctricos de paso, una unidad de 720 kVA y una unidad de 1,400
kVA ubicadas en la planta hidroeléctrica de Clayton Falls,
a 7 km de la estación de Ah Sin Heek. La capacidad total
de generación disponible varía durante el año, dependiendo
de la cantidad de unidades disponibles y las condiciones del
clima.
Durante el verano, que va desde abril/mayo hasta fines
de noviembre, la demanda es menor que el resto del año; al
mismo tiempo, el porcentaje de la generación hidroeléctrica
está en su límite máximo debido a un suministro adecuado
de agua. De este modo, las unidades hidroeléctricas, junto
con algunos generadores diésel menores, son suficientes
para satisfacer la carga máxima. En todo este período, la
unidad hidroeléctrica más grande funciona en modo isócrono, mientras que otros grupos de generación menores
funcionan en paralelo para mantener la frecuencia dentro
de rangos ajustados. Durante el invierno, la producción de
potencia hidroeléctrica puede cambiar considerablemente en
unas horas y, de este modo, los motores a combustible funcionan en modo isócrono para regular la frecuencia. Además, la carga es más alta durante el invierno en comparación
con el verano, y su variación durante la ventana de 24 horas
es también más alta debido a patrones variados de consumo
durante las noches y los días. Como resultado, todas las unidades diésel disponibles funcionan para mantener las reservas en funcionamiento y la capacidad de respuesta dinámica
adecuada, lo que resulta en generadores diésel que funcionan
a una eficiencia por debajo del 35%.
Impulsado por el deseo de disminuir los costos de O&M
del sistema, las emisiones y la dependencia en los generadores diésel, se desarrolló el proyecto de Potencia de Energías
Renovables por Hidrógeno (HARP, por sus siglas en inglés)
para la microrred de Bella Coola. El proyecto apuntaba a
implementar un HFCESS para almacenar el exceso de
septiembre/octubre 2017



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