Generación distribuida, autoconsumo y redes inteligentes.

Se acaba de publicar el libro titulado "Generación Distribuida, autoconsumo y redes inteligentes", cuyos autores y datos son los siguientes:
 
     Autores:
COLMENAR SANTOS, Antonio
BORGE DIEZ, David
COLLADO FERNÁNDEZ, Eduardo
CASTRO GIL, Manuel Alonso

ISBN: 978-84-362-6986-4
Num. páginas: 871
Año Edición: 2015
Colección: MÁSTER
Código UNED: 2880648MR01A01
Editorial: UNED
Formato: Papel, PDF, ePub

En este libro se analiza la doble temática de la Generación Distribuida (incluyendo en ella los temas de Autoconsumo) y las Redes Inteligentes, temas muy actuales que van a copar el desarrollo a futuro de las nuevas redes, dando lugar a un nuevo funcionamiento del sistema eléctrico, sustituyéndolo por un sistema en el que cualquier consumidor podrá generar su propia energía, convirtiéndose por lo tanto en un productor-consumidor (prosumidor), con las ventajas que esto tiene con respecto a la citada disminución de pérdidas, y a la menor necesidad de realizar inversiones en las redes eléctricas y, en definitiva, una minimización del impacto de las instalaciones eléctricas en su entorno, entre otras.

Los conceptos de generación distribuida, de telemedida y telegestión, así como la dotación de inteligencia a los trabajos de operación de la red, para una mejor gestión y aprovechamiento, están haciendo cambiar la forma de interaccionar con la red, transformándola en lo que en el futuro van a acabar siendo las redes inteligentes.

Con las tecnologías disponibles hoy en día para la producción de energías renovables y su almacenamiento, la alternativa más realista parece ser la de potenciar la electricidad como vector energético y con ésta, salvar las décadas que nos separan de otra revolución energética que será la fusión nuclear. Para conseguirlo es necesario modernizar la red de transporte de energía eléctrica para convertirla en algo conceptualmente nuevo.

Esta modernización de la red eléctrica se ha venido a bautizar como Smart Grid (Red Eléctrica Inteligente).

Este nuevo concepto se va a aprovechar del gran desarrollo que ha tenido lugar en los últimos años con las telecomunicaciones, siendo hoy posible construir una red común para la energía y las telecomunicaciones (las TIC).

Por lo tanto las redes inteligentes van a suponer un cambio radical en el modelo en el que la energía y la información se genere, se distribuya y se consuma, incorporando sistemas de lectura y medida a distancia, para saber los hábitos de los consumidores, e intentar que poco a poco que el consumidor se involucre en la gestión de su propio consumo de energía, con el fin de mejorar su propio rendimiento energético, y así poder en su conjunto optimizar el sistema eléctrico.

GENERACIÓN DISTRIBUIDA
Hasta hace muy poco tiempo la mayor parte de la energía eléctrica consumida era generada por grandes instalaciones de producción de una forma totalmente centralizada, en las que las diferentes fuentes de energía generan electricidad, siendo ésta transportada a grandes distancias hasta los consumidores. Todo esto implica la existencia de una gran infraestructura eléctrica para realizar esa función de transporte desde la generación hasta el consumo.

Actualmente, y poco a poco, la instalación de pequeñas fuentes de generación eléctrica, cerca de los consumidores, hace que se esté dando una nueva forma de generación, que bajo el nombre de generación distribuida, va a dar lugar a un mejor aprovechamiento de la producción de energía eléctrica. Esto está dando lugar a un nuevo funcionamiento del sistema eléctrico, ya que dicho sistema fue creado para un funcionamiento desde aguas arriba, con una generación muy alejada de los puntos de consumo, y unos consumidores pasivos, con lo que esto conlleva en cuanto a pérdidas de energía desde que se genera hasta que se consume. Ahora se va a ir sustituyendo por un sistema en el que cualquier consumidor podrá generar a su vez energía, convirtiéndose en un prosumidor, generando electricidad y consumiéndola a su vez, con las ventajas que esto tiene con respecto a la citada disminución de pérdidas, y a la menor necesidad de realizar inversiones en las redes eléctricas y, en definitiva, una minimización del impacto de las instalaciones eléctricas en su entorno. Por lo tanto, esta implantación progresiva de fuentes de generación de pequeño y mediano tamaño, complementario con el sistema utilizado hasta ahora, dará lugar a un nuevo paradigma de generación distribuida, en el que la eficiencia eléctrica sea la nota dominante. Con todos estos conceptos se busca por lo tanto una nueva regulación del suministro de la energía eléctrica producida en el interior de la red de los consumidores, para su propio consumo, que incentive el autoconsumo.

Tradicionalmente, el concepto de autoconsumo o consumo propio de energía eléctrica (consumo por la misma persona física o jurídica que genera la energía) se ha venido aplicando en instalaciones de cogeneración, dentro del régimen especial de producción de energía eléctrica.

Actualmente, otras tecnologías diferentes de la cogeneración, podrían estar en condiciones de suministrar energía eléctrica para autoconsumo de una manera competitiva, según el recurso disponible y coste de instalación. La tecnología con más posibilidades de liderar esta expansión, como generación distribuida, debida sobre todo a su carácter modular, y por supuesto a su cada vez más bajo precio de instalación, en los últimos años, es la energía solar fotovoltaica (FV) conectada a la red. La energía FV presenta una naturaleza distribuida, que sumada a la ya citada facilidad de instalación gracias a la modularidad de los sistemas, hace que su aparición en el consumo del usuario final sea muy factible.

El objetivo de este libro en el tema de la Generación Distribuida, es proporcionar una visión general pero a la vez profunda de lo que constituyen los sistemas de generación distribuida, los diferentes sistemas y tecnologías de generación y la concepción de un sistema eléctrico basado en generación distribuida. Por ello al término del estudio de este tema, el lector deberá:

-    Tener nociones de lo que es y lo que significa la generación distribuida, así como sus beneficios asociados.

-    Poseer conocimientos sobre las tecnologías utilizadas en la generación distribuida y sus diferentes características.

-    Saber que en el futuro los sistemas de almacenamiento tendrán un gran papel en el desarrollo de la generación distribuida.

-    Conocer los sistemas de interconexión asociados.

-    Evaluar los factores facilitadores, así como las barreras que hoy todavía impiden el desarrollo de la generación distribuida.

-    Saber los aspectos medioambientales a los que están ligadas las energías renovables.

-    Saber el impacto socioeconómico que puede tener el autoconsumo con o sin balance neto a nivel mundial y en España.

-    Apreciar el potencial que tiene la generación distribuida a nivel mundial y en España.
-    Ver que experiencias internacionales se han ido sucediendo en el mundo en temas de autoconsumo.

-    Conocer la evolución regulatoria y la normativa sobre generación distribuida.

REDES INTELIGENTES
Con las tecnologías disponibles hoy en día para la producción de energías renovables y su almacenamiento, la alternativa más realista parece ser la de potenciar la electricidad como vector energético y con ésta, salvar las décadas que nos separan de otra revolución energética que será la fusión nuclear. Para conseguirlo es necesario modernizar la red de transporte de energía eléctrica para convertirla en algo conceptualmente nuevo.

Esta modernización de la red eléctrica se ha venido a bautizar como Smart Grid (Red Eléctrica Inteligente).

Hasta no hace tantos años, las redes de suministro eléctrico se proyectaban y construían bajo el concepto de redes que vehiculaban la energía desde una generación de producción totalmente centralizada, y transportada a grandes distancias hasta los consumidores, a través de redes de alta, media y baja tensión, siendo transformada su tensión e intensidad en subestaciones eléctricas.

Los conceptos de generación distribuida, de telemedida y telegestión, así como la dotación de inteligencia a los trabajos de operación de la red, para una mejor gestión y aprovechamiento, están haciendo cambiar la forma de interaccionar con la red.

Este nuevo desarrollo se va a aprovechar del gran desarrollo que ha tenido lugar en los últimos años con las telecomunicaciones, siendo hoy posible construir una red común para la energía y las telecomunicaciones (las TIC).

Por lo tanto las redes inteligentes van a suponer un cambio radical en el modelo en el que la energía y la información se genere, se distribuya y se consuma, incorporando sistemas de lectura y medida a distancia, para saber los hábitos de los consumidores, e intentar que poco a poco que el consumidor se involucre en la gestión de su propio consumo de energía, con el fin de mejorar su propio rendimiento energético, y así poder en su conjunto optimizar el sistema eléctrico.

Con todos estos sistemas, las compañías eléctricas de distribución, deben obtener una serie de ventajas tales como conocer de una forma más exacta el estado de la red, y así poder identificar desde sus departamentos de operación dónde y cómo se producen los cortes de suministro, para de esa forma mejorar su calidad, podrán también identificar pérdidas y hurtos de energía eléctrica, conociendo por lo tanto los hábitos de los clientes e incorporando cada vez más generación distribuida, con las ventajas para la red que esto supone.

El agotamiento de los recursos energéticos y la contaminación producida por las fuentes fósiles de energía están obligando a las sociedades modernas a un cambio en sus patrones de producción y consumo de energía. El desarrollo tecnológico actual no permite de momento una revolución energética que sustituya al petróleo, carbón y gas natural en un plazo corto de tiempo. Se estima que la prometedora fusión nuclear no estará operativa a unos costes razonables hasta dentro de medio siglo.

Por lo tanto es necesario fomentar las energías renovables, las cuales, en su mayoría, sólo pueden ser explotadas a día de hoy usando como vector energético la red eléctrica. Es necesario por tanto modernizar la misma, crear una "red inteligente".

En ese cambio hay muchas cuestiones implicadas, no sólo tecnológicas. En este aspecto el trabajo realizado difiere levemente de lo que sería una exposición sobre una tecnología. Se trata más bien de explicar un cambio de paradigma en la forma de producir y consumir electricidad, siempre girando en torno a la red eléctrica, más que documentar una tecnología. Además, las redes inteligentes están relacionadas tangencialmente con muchas disciplinas, y sería imposible hacer una exposición detallada de cada una de ellas en este libro.

Para entender el futuro de las redes eléctricas es necesario conocer su situación actual y un poco de su historia. Así pues es necesario saber cómo se ha estado desarrollando la historia de la red eléctrica en España. Si bien cada país ha seguido su propio camino, el caso español ilustra perfectamente cómo hemos llegado hasta donde nos encontramos hoy en día, exponiendo brevemente el funcionamiento actual de una red eléctrica convencional, totalmente condicionado por la necesidad de ajustar oferta con demanda de energía debida a la actual escasa capacidad de almacenamiento de la energía, así como por las diferentes características tanto físicas como de costes de las centrales de producción.

En esta parte dedicada a las Redes Inteligentes, conocidas de forma más habitual por su término anglosajón Smart Grid, se comienza por la definición de las mismas, justificando la necesidad de migrar hacia ese modelo en un corto espacio de tiempo. La integración de las energías renovables de variable y dispersa producción, y la penetración del coche eléctrico, auténtico reto para la capacidad de las redes actuales, justifican esta necesidad. Partiendo de diferentes enfoques (europeo y norteamericano) se condensan las funcionalidades que las redes eléctricas aportarán, como complemento a la solución antes mencionada de integrar energías renovables y apoyar/soportar la llegada masiva del coche eléctrico. Se compararán las redes tradicionales con las inteligentes de forma concisa pero exhaustiva para fijar de forma clara el concepto de Smart Grid. Un apunte sobre el impacto de las redes sobre los agentes implicados (consumidores, operadores, generadores, etc.) terminará por dar forma a todos estos conceptos.

Finalmente es importante saber qué aplicaciones se podrán implementar sobre la Smart Grid para su uso por clientes, operadores, generadores, etc.

La integración de las redes nacionales en redes transnacionales, la apertura de las redes al mercado, la importancia en aspectos de seguridad del suministro e incluso la competencia tecnológica entre regiones son hechos que no pueden quedar al margen de los gobiernos. Existen iniciativas institucionales para guiar y fomentar la migración hacia las redes inteligentes, así como las iniciativas de la Unión Europea y de EEUU.

Para poder elucubrar sobre el futuro, es muy interesante la aportación realizada por la asociación de fabricantes Euroelectric y que puede consultarse de forma detallada en su web, en la que se describe con 10 pasos cómo llegar a las redes eléctricas inteligentes

Las redes inteligentes por tanto no son una â€Å“tecnología”, sino un cambio en la forma de gestionar la energía eléctrica que implica el uso de tecnologías terceras, sobre todo de información. Es muy importante la relevancia del cambio, y comprender que a pesar de que las tecnologías necesarias (salvo almacenamiento de energía) no son especialmente punteras, la magnitud del cambio es tal que exige un enfoque desde puntos de vista legales, sociales, económicos y tecnológicos de gran complejidad.

El objetivo es que al término del estudio de esta parte del libro es la siguiente:

-    Tener nociones de lo que es y lo que significarán las redes inteligentes.

-    Evaluar las barreras y oportunidades que van a brindar las redes inteligentes.

-    Poseer conocimientos sobre las telemedidas, telegestión, y su relación con las redes inteligentes.

-    Saber que camino deben de realizar las redes inteligentes, para conseguir su desarrollo.

-    Entender los beneficios que van a reportar las redes inteligentes.

-    Saber cuál es el papel de las redes inteligentes en el cambio climático.

-    Percibir como pueden llegar a introducirse las redes inteligentes.

-    Conocer las normativas europeas y españolas actuales sobre redes inteligentes.

-    Adquirir conocimientos sobre las iniciativas actuales en proyectos de I+D en España.

Debemos de tener en cuenta, que se trata de un libro de divulgación científica, en apartados en los que la tecnología y la regulación asociada, cambia de una forma constante. Es por ello que cuando el libro sale al mercado, ya han evolucionado seguramente, temas tecnológicos y regulatorios, que podrían calificar alguno de los apartados como antiguo, pero el objetivo es dar los conceptos e ideas, para que el lector comprenda el alcance total de los temas tratados en dicho libro.