Resumen

La política de la Comisión Europea destaca que uno de los objetivos principales en relación con la energía eléctrica es remodelar el mercado eléctrico para que esté más interconectado, tenga mayor capacidad de respuesta y permita una integración mayor de fuentes renovables descentralizadas. La energía solar fotovoltaica (FV) y el vehículo eléctrico (VE) pueden adoptar un papel destacado en ese sentido. Los sistemas FV (SFVs) han demostrado ser una tecnología madura, fiable y competitiva en ciertos escenarios, sentando bases sólidas para incrementar su penetración en el futuro mix eléctrico. Además, el despliegue del VE, más reciente en el tiempo, presenta una curva de aprendizaje que posibilitará su competitividad a corto-medio plazo.

El autoconsumo FV en el sector residencial representa una opción óptima desde un punto de vista técnico, al minimizar el impacto en la red de los SFVs, y económico, al reducir la demanda eléctrica en un contexto de precios crecientes. El despliegue del VE privado requiere la integración masiva de estaciones de carga en las redes eléctricas. En la medida que el porcentaje de energía suministrada a tales estaciones sea crecientemente renovable, se alcanzará mejor el objetivo perseguido de disminuir las emisiones de CO2 en este sector. Centrados en el sector residencial, tanto el autoconsumo FV como la carga de VEs, mediante estaciones bidireccionales de carga, constituyen el paradigma de generación y consumo distribuido. En este contexto, es muy deseable una gestión inteligente que optimice el empleo de la energía renovable FV en viviendas que incluyan carga bidireccional de VEs, gracias a sistemas avanzados de almacenamiento que permiten una mayor integración de ambos en la red. La incorporación de tales sistemas de almacenamiento (híbridos) posibilita además que la microred resultante (vivienda, VE, almacenamiento híbrido y SFV [en adelante, microred FV+VE]) proporcione servicios avanzados de red (servicios auxiliares). Este planteamiento avanzado persigue un doble objetivo; por un lado, incrementar la competitividad económica de las instalaciones del pro consumidor con VE y SFV y, por otro lado, mantener la estabilidad del sistema eléctrico bajo una integración masiva de SFVs y VEs en el sector residencial, sin comprometer su estabilidad.

Este proyecto persigue desarrollar una gestión inteligente de esta microred FV+VE con el reto de soportar múltiples tareas. Estas tareas involucrarán una gestión óptima de energía, atendiendo a criterios económicos, y una gestión óptima de provisión de servicios auxiliares (control de frecuencia primario y secundario más apoyo dinámico de red). Para este propósito, será necesario la investigación y desarrollo de nuevos algoritmos de estimación de variables de entrada, modelos avanzados de componentes de la microred, nuevos algoritmos de gestión de energía y de gestión de provisión de servicios, nuevos algoritmos de control para garantizar la estabilidad del sistema eléctrico. Estos algoritmos de control, necesariamente, estarán condicionados por el conocimiento del impacto de las microredes sobre el sistema eléctrico; la evaluación del impacto requerirá herramientas de simulación avanzadas.

La propuesta de gestión inteligente de microred FV+VE concluye con la operación y evaluación real del prototipo construido en el proyecto. Este prototipo permitirá transferir el conocimiento generado a la sociedad en general y al sector industrial y empresarial en particular.