El Futuro de las Redes Eléctricas Inteligentes (REIs)

Ing. César G. Ríos Gutiérrez

• Agenda– Smart Grid México

– Entidades Gubernamentales Involucradas en el Sector Eléctrico relacionadas a REIs

– Redes Eléctricas Inteligentes (REIs) en México

– Definición y Beneficios de las REIs

– Pilares para REIs de CRE

– Modelo actual, evolución y sistema del Futuro con REIs

– Visión Ejecutiva de REIs (10-30 años)

• Smart Grid México (SGM) – Asociación no gubernamental cuyo propósito es promover el

desarrollo e implementación de soluciones que incrementen laeficiencia en el sector eléctrico en México, esta asociación estaintegrada por la industria privada, academia y entidades de gobierno

– SGM también integra a la asociación LATAM Smart AllianceCommunity (LATAM SCA) la cual contempla objetivos similares perocon enfoque en los países de Latinoamérica

– Ambas asociaciones están incorporadas a GSGF

• Global Smart Grid Federation (GSGF)– Organización mundial comprometida a crear sistemas eléctricos

inteligentes y limpios alrededor del mundo www.globalsmartgridfederation.org

• Entidades Gubernamentales en México relacionadas a las REIs

– Secretaría de Energía ( SENER )

– Comisión Reguladora de Energía ( CRE )

– Centro Nacional de Control de Energía ( CENACE )

– Comisión Federal de Electricidad ( CFE )

– Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias ( INEEL)

– Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía ( CONUEE )

– Dirección General de Normas (DGN ) - Normas Oficiales Mexicanas

• SENER– Conducir la política energética del

país, dentro del marcoconstitucional vigente, paragarantizar el suministrocompetitivo, suficiente, de altacalidad, económicamente viable yambientalmente sustentable de energéticos que requiere eldesarrollo de la vida nacional.

• CRE– La Comisión Reguladora de Energía es el

Órgano Regulador Coordinado en MateriaEnergética promotor del desarrolloeficiente del sector y del suministroconfiable de hidrocarburos y electricidad.

• CENACE– El Centro Nacional de Control de Energía (CENACE) es un organismo público

descentralizado cuyo objeto es ejercer el Control Operativo del SistemaEléctrico Nacional; la Operación del Mercado Eléctrico Mayorista y garantizarimparcialidad en el acceso a la Red Nacional de Transmisión y a las RedesGenerales de Distribución. Como Operador Independiente del Sistema realizasus funciones bajo los principios de eficiencia, transparencia y objetividad,cumpliendo los criterios de calidad, confiabilidad, continuidad, seguridad ysustentabilidad en la operación y control del Sistema Eléctrico Nacional. Esresponsable de formular los programas de ampliación y modernización de laRed Nacional de Transmisión y de las Redes Generales de Distribución, loscuales en caso de ser autorizados por la Secretaria de Energía (SENER) seincorporan al Programa de Desarrollo del Sistema Eléctrico Nacional(PRODESEN).

• CFE– Prestar el servicio público de energía

eléctrica con criterios de suficiencia,competitividad y sustentabilidad,comprometidos con la satisfacción de losclientes, con el desarrollo del país y con lapreservación del medio ambiente.

• Subsidiarias de Generación I, II, III, IV, V y VI

• Subsidiaria de Transmisión

• Subsidiaria de Distribución

• Filial Contratos de Inteconexión Legados

• Subsidiaria de Suministro Básico

• Filial de Suministro Calificado

• Laboratorio de Pruebas Equipos y Materiales ( LAPEM )

• INEEL– Centro de investigación dedicado a dar

solución a las necesidades del sectoreléctrico y energético.

– Nuestra misión es apoyar e impulsar elsistema de energía del futuro a través denuestros proyectos de innovación ydesarrollo tecnológico.

• CONUEE– La Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la

Energía (Conuee) es un órgano administrativodesconcentrado de la Secretaría de Energía, quefue creada a través de la Ley para elAprovechamiento Sustentable de la Energía,tiene como objetivo central promover laeficiencia energética y fungir como órganotécnico en materia de aprovechamientosustentable de la energía.

• DGN

– En la Secretaría de Economía, la Dirección General deNormas es responsable de coordinar el sistema denormalización y evaluación de la conformidad, con base enlo dispuesto en Ley Federal sobre Metrología yNormalización y su Reglamento, para fomentar lacompetitividad de la industria y el comercio en el ámbitonacional e internacional.

– Norma oficial mexicana, abreviada NOM, es el nombre deuna serie de estandares ofciales, compulsorios yregulaciones para diversas actividades en México

• REIs en México

– El 20 de Abril de 2014 el Subsecretario de Electricidad,César E. Hernández presidió la instalación del grupo detrabajo para REIs, conformado por especialistas en el temade la SENER, CRE y CFE

– Se crea el Consejo consultivo para la transición Energéticacon representación de SENER, CRE, CONUEE, CENACE,academia y organismos no gubernamentales

– SENER publica el Programa de Redes Eléctricas Inteligentes

• Redes Eléctricas Inteligentes (REIs)

– Es la incorporación de “inteligencia” a la operación de lasredes eléctricas de potencia, a través del uso de nuevastecnologías con el fin de mejorar la confiabilidad,comunicación, flexibilidad, seguridad, calidad y eficienciadel suministro eléctrico, permitira la inclusión de energíaslimpias y otorgará acceso al cliente a participar en estesector

• Algunos Beneficios de las REIs

– Actualización de infraestructura eléctrica para cumplir con estandares deseguridad, confiabilidad, comunicación, calidad y eficiencia

– Permitirá suministrar y operar optimamente el suministro eléctrico deacuerdo a la demanda eléctrica creciente

– Crecimiento en la energía renovable (verde), generación distribuída,disminución de emisiones CO2

– Disminución de Interrupciones, sobretensiones, variaciones de frecuencia,variaciones de voltaje, pérdidas de energía, etc.

– Anticipación en la detección de fallas y la correción efectiva de estas– Participación del cliente, interacción con los equipos de medición AMI,

control de su factura– Permite la introducción de estaciones de carga para vehículos eléctricos– Disminución de gastos operativos para las empresas de electricidad– Etc.

Pilares para REIs de la CRE

Atracción al sector privado

participando en la Generación de

Energía renovable

Apoyar y facilitar las iniciativas de

REIs de CFE alineadas a las

políticas de energía

Cumplir con las políticas de

SENER y otras entidades

gubernamentales

Confianza y empoderamiento

al cliente, privacidad y

optimización del uso de la energía

Fuente : ESTA International, LLC

• Modelo conceptual actual para las REIs

Generación

Transmisión Distribución

Clientes

Proveedor de Servicios

OperacionesMercado

Fuente : NIST

• Interoperabilidad• Cyberseguridad

ComunicaciónFlujo de Potencia

Hoy Hacia 2020 2030 +

Generación • Centralizada

• Centralizada (alta eficiencia, térmica y nuclear)

• Descentralizada• Renovables

• Centralizada fósil y nuclear• Renovables Centralizadas y

descentralizadas (40% +)• MicroRedes

Transmisión y Distribución

Gran Escala

• Flujo Pot. – Radialcontrolado por IT

• Flujo mayormente radial, UHVAC y UHVDC controlada óptimamente por IT

• Redes Principales utilizando UHVAC y UHVDC controlada óptimamente por IT

• Redes interconectadas

Baja Escala

• Flujo Pot. – Radial• Inicia flujos

bidireccionales

• Flujo Pot. Bidireccional• Desarrollo e introducción de

control por IT

• Flujo Pot. Bidireccional• Interconexiones óptimamente

controladas por IT

Uso de la Energía• Clientes no tienen

información del uso

• Datos de uso inteligentes• Clientes en proceso de ser

productores también

• Clientes pueden optimizar su consumo, producción y control de emisiones (Sistematizado)

• Desarrollo de alta eficiencia del usuario final

• Perspectivas de Evolución de REIs

Fuente : IEC Role from 2010 to 2030

• Diagrama esquemático del Sistema de Potencia Futuro

Fuente : IEC Role from 2010 to 2030

Información y Control

Flujo de Potencia

Red de Potencia a

Gran Escala

Red de

Potencia a

Gran Escala

Red de

Potencia a

Gran Escala

Red de

Potencia a

Baja Escala Red de

Potencia a

Baja Escala

Red de

Potencia a

Baja Escala

G G

G

G

G

GG

L

S

G

L

SG

G

L S

G

G

G

G

Nuclear

Eólico

MW FV

Libre

CO2 Hidro Térmica

Carga

Almacenamiento

FV, Eólico

1.- Expansión de

Generación libre de

CO2

2.- Mejora en la Eficiencia

3.- Mejora en la red de potencia

para satisfacer demanda y

generación libre de CO2

4.- Mejora en la capacidad, seguridad, interconectividad

6.- Comunicación Interactiva

entre los sistemas de

Potencia

5.- Control óptimo del Sistema de Potencia, mediante las REIs, etc.

Visión Ejecutiva de REIs (10-30 años)

- Casas y electrodomésticos

inteligentes

- Tarifas Optimizadas y personalizadas

- Almacenamiento de Energía

- Servicios avanzados Web & AMI

- Optimización de la Red

- Detección de Robo automatizado

- Anticipación de fallas- Cyber Seguridad

- Ultra Alta Tensión- Superconductores ?

- Reducción de Pérdidas & Sistemas Eléctricos Eficientes

- Energía descentralizada, limpia

y Reducción de CO2

- Micro Redes

• Fuentes– Smart Grid México. LATAM Smart Alliance Community & Global

Smart Grid Federation

– Programa del Desarrollo del Sistema Eléctrico Nacional 2016-2030 (PRODESEN )

– Programa de Redes Eléctricas Inteligentes ( SENER )

– International Electrotechnical Commision ( IEC )

– Underwriters Laboratories ( UL )

– National Institute of Standards and Technology ( NIST )

– ESTA International, LLC

– PowerGrid International

– SENER, CRE, CFE, CENACE, CONUEE, DGN, Etc.

• Contacto

– Ing. César Gerardo Ríos Gutiérrez• Director Comercial Tecnologías EOS, S.A. de C.V.

• Miembro y Representante de Smart Grid México

• Tesorero y miembro fundador de LATAM Smart Alliance Community

• cesar.rios@tec-eos.com

• Tel. (55) 5292 1092 Ext. 238

• México, D.F.

• www.smartgridmexico.org

• www.latamsca.org