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generación distribuida

EL CAMINO DE LA ELECTRICIDAD: Desde las usinas hasta su casa 


 
 

La producción de energía eléctrica (P) en gran cantidad acaece en las usinas: hidroeléctrica (fuente hídrica); termoeléctrica (carbón, petróleo, gas natural, nuclear, biomasa y geotérmica); parques eólicos; plantas solares (fotovoltaica y termo-solares). Para posibilitar el transporte de la electricidad en largas distancias y reducir las pérdidas, la electricidad pasa por un transformador (T) donde su tensión es modificada (elevada). Desde ahí, la energía eléctrica es conducida hasta las ciudades o locales de consumo a través de líneas de transmisión (LT). La tensión de esos sistemas puede variar entre 13.800 V y 750.000 V (13,8-750 kV). Cuando llega en las ciudades, la electricidad pasa por un transformador que reduce la tensión del nivel de la transmisión para el nivel de distribución, cuando se usan las redes de distribución (RD) (13,8 kV y 34,5 kV). Al llegar en los locales de consumo (C), la tensión tiene que ser ajustada hasta el nivel que los equipos consumen, que en Brasil varía entre 127 y 380 V. Luego, la electricidad pasa, de nuevo, por un transformador, el cual ajusta la tensión y suministra la corriente al consumidor. En los tiempos de hoy, hay disponibles también, tecnologías en pequeño tamaño, que permiten que el consumidor produzca su propia energía. Son grupos moto-generadores, paneles solares, entre otros. Desde 2012, la legislación [REN482/2012 y REN 687/2015, de la Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL)] permite e incentiva ese tipo de conexión, llamada de micro y mini generación distribuida (GD).


Generación distribuida: Concepto

La generación distribuida se caracteriza por la dispersión espacial y geográfica en contrapunto con las grandes usinas, y se localiza preferencialmente cercana, o inclusive, en el local de consumo. Dichas características llevan ese tipo de generación, naturalmente, al pequeño tamaño, explotando fuentes como la eólica y la solar, o sea, las que conforman el panel de energía renovable.  La GD, también, agrega en términos de eficiencia energética, por lo que reduce las pérdidas en el sistema eléctrico y abre camino, y posibilidades para las Redes Inteligentes.


El futuro: SMART GRID y SMART CITY

El camino de la generación distribuida transforma la relación entre sociedad y energía eléctrica, puesto que los consumidores también pueden transformarse en productores de energía y agentes activos en los cambios y evoluciones del sistema eléctrico  PROSUMERS. La generación distribuida exige sistemas más complejos para su controle. La instrumentación maciza de la red eléctrica, junto a la necesidad de tecnologías de información y telecomunicación (TIC) para su automatización, el flujo bidireccional de energía y comunicación (ya sea del sistema para el consumidor que del consumidor para el sistema) y una diversidad de tecnologías (generación, sistemas de almacenaje, vehículos eléctricos) conducen a Redes Inteligentes o Smart Grids. Eses sistemas son los que suministrarán la energía a la sociedad del futuro. Cada vez más se constata que los asuntos están interconectados: residuo, energía, movilidad, servicios, nuevos servicios (Internet de las Cosas – IoT [en inglés, Internet of Things]). Es la convergencia de asuntos sobre los cuales todos tendrán que reflexionar y decidir sobre los caminos. Es el regreso a asuntos básicos a respecto de las relaciones entre la humanidad, el medioambiente y la energía. La sociedad del futuro tendrá que elaborar una planeación integrada entre sus ciudades, ciudades inteligentes – Smart Cities, donde los asuntos que hoy vemos como un problema, sean o estén resueltos.  Una Smart City exige una Smart Grid.


Beneficios de la GD

En general, la presencia de pequeños generadores, cercanos de las cargas, puede resultar en diversos beneficios al sistema eléctrico y a concesionarias, entre los cuales, se destacan: 

• Postergación de inversiones en expansión de los sistemas de distribución y transmisión; 

• Bajo impacto ambiental; mejoría del nivel de tensión de la red en el período de carga pesada;

• Aumento de la eficiencia energética de la fuente, debido a la reducción de pérdidas de producción y transmisión de electricidad;

• Diversificación de la matriz energética

• Favorecimiento para crear nuevos modelos de negocios, aplicables al sector eléctrico.

Por otro lado, existen algunas oportunidades de mejoría, asociadas al aumento de la cantidad de pequeños generadores diseminados en la red de distribución, como, por ejemplo: aumento de la complejidad y estabilidad de la operación de la red; dificultad en cobrar el uso del sistema eléctrico; eventual incidencia de tributos y necesidad de alteración de los procedimientos de las distribuidoras, para operar, controlar y proteger sus redes.

Tecnologías aplicables a la generación distribuida

La característica de dispersión espacial de la producción de electricidad conduce a tecnologías de pequeño tamaño y con naturaleza renovable. En general, las tecnologías aplicables a ese segmento pueden ser ejemplificadas conforme la lista a continuación:

• Motor-generador (diesel, gasolina, etanol, gas natural y biogás);

• Micro-turbinas;

• Aerogeneradores de pequeño tamaño (horizontal y vertical);

• Pequeñas y micro centrales hidroeléctricas;

• Células a combustible;

• Paneles solares fotovoltaicos.

Debido a una serie de motivos (disponibilidad de local, coste de  inversión, beneficios, regulación y legislación, entre otros), en este momento, las tecnologías asociadas a energía solar (paneles fotovoltaicos) representan un vector significante del incremento de la implantación de la generación distribuida.

Sobre compensación de energía

Desde 17 de abril de 2012, cuando ANEEL creó el Sistema de Compensación de Energía Eléctrica, el consumidor brasilero puede generar su propia energía eléctrica (bajo su propio riesgo) a partir de fuentes renovables o cogeneración calificada e, inclusive, suministrarle el excedente a la red de distribución de su localidad, mediante un sistema de compensación. CEMIG, alineada al desarrollo de la tecnología, ha conectado la primera unidad de micro-generación de energía eléctrica de Brasil en septiembre de 2012. Desde entonces, es líder en el mercado de conexiones de generación distribuida en Brasil. 

Más detalles sobre la reglamentación y el proceso de adhesión al sistema de compensación de energía se pueden obtener accediendo aquí​.

En marzo de 2017 (08/03), Cemig tenía 1831 unidades de GD de consumidores conectados, totalizando una capacidad instalada de 19,3 MW. Ello representa aproximadamente el 0,2% de la potencia que ella ha instalado. En Brasil, 8801 usinas, representando una capacidad instalada equivalente a 99 MW, siendo que la fuente solar fotovoltaica está presente en 8704 usinas (98,8% del total), lo que corresponde a 66 MW (67% de la capacidad total). Las otras tecnologías disponibles son las siguientes:


Tipo

Cantidad

Potencia Instalada (kW)

Hídrica

11

7.115,00

Eólica

48

10.168,80

Fotovoltaica

8.704

66.755,25

Termoeléctrica

38

15.077,00

Total

8.801

99.116,05


Esos números han variado de forma bastante dinámica y los valores actualizados pueden ser vistos en el sitio web de ANEEL​.


Proyectos de pesquisa y desarrollo 

Cemig invierte en proyectos de pesquisa y desarrollo tecnológico (P&D), de acuerdo con lo que determina la Ley 9.991/2000. Quien reglamenta dicho programa es ANEEL. 

Considerando que, en general, las tecnologías asociadas a la generación distribuida, están disponibles ya sea en el ámbito del pequeño tamaño, como en la esfera de la energía renovable, indicamos la Figura a continuación: un panel de proyectos asociados a la GD. Se puede observar la diversidad de tecnología y de posibilidades.

 
 
 

Cada número está asociado a un proyecto de P&D. Para conocer la descripción resumida de cada proyecto, se puede acceder la Lista de Proyectos e inserir el número correspondiente y de interés, para pesquisas en el sitio web

El libro: Uma Reflexão sobre Energia Renovável, en el capítulo 2​ presenta un resumen de los proyectos de alternativas energéticas asociados a la generación distribuida. Una constatación interesante que se puede hacer es que aún es una cuestión abierta, rellenada de preguntas que se deben contestar y definir, como, por ejemplo: consolidación comercial de tecnologías, reducción de costes, necesidad de cambios regulatorios, legales y tributarios, para ampliar las posibilidades de ese modelo de producción de electricidad.

Para saber más:

Capítulo sobre GD (cap. 15, pg. 205) en el libro: Alternativas Energéticas: Uma Visão Cemig.

Manual sobre GD – Anexo del libro: Uma Reflexão sobre Energia Renovável.

Estudio de la EPE sobre la inserción de la generación fotovoltaica distribuida en Brasil​.

Estudio de la EPE sobre eficiencia energética y generación distribuida​.

Estudio de la EPE sobre la proyección de la demanda de energía eléctrica​.

Plano decenal de la expansión de energía.

Micro-generación fotovoltaica en Brasil: viabilidad económica – ABINEE

Gestión de acceso de la micro y mini-generación distribuida​.

Mini y micro-generación distribuida - Sistema de Compensación


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