Mesa redonda

LAS REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES: SEGURIDAD, ESTABILIDAD Y SOSTENIBILIDAD DEL SISTEMA – Experiencia del consumidor industrial. Presente y futuro

Fernando Soto – AEGE

Madrid, 7 de noviembre de 2011

JORNADALAS REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES: HACIA

UN NUEVO MODELO ENERGÉTICO

Índice

• Introducción• Ahorro y eficiencia energética• Redes inteligentes• Características del Sistema• Integración de energías renovables• Servicio de Gestión de la demanda de interrumpibilidad • Contribución de la demanda industrial• Conclusiones

Estructura de sectores y empresas representadas en AEGE

CEMENTOS GASES INDUSTRIALES METALES

QUÍMICA BÁSICA Y

OTROSSIDERÚRGIA

A.G. CEMENTOS BALBOA, S.A. ABELLÓ LINDE S.A. ALCOA ERCROS A.G. SIDERÚRGICA BALBOA, S.A.

CEMENTOS ALFA, S.A. AIR LIQUIDE ASTURIANA DE ZINC, S.A. SGL CARBÓN ARCELORMITTAL ESPAÑA, S.A.

CEMENTOS COSMOS, S.A. MESSER IBÉRICA DE GASES, S.A., Unipersonal ATLANTIC COPPER SOLVAY CELSA GROUP

CEMENTOS MOLINSINDUSTRIAL, S.A. PRAXAIR CARBURO DEL CINCA GERDAU SIDENOR

CEMENTOS PORTLAND VALDERRIVAS, S.A. S.E. DE CARBUROS METÁLICOS FERROATLÁNTICA INFUN GROUP

CEMEX ESPAÑA, S.A. MEGASA SIDERÚRGICA, S.L.

SOCIEDAD FINANCIERA Y MINERA, S.A. SIDERÚRGICA SEVILLANA, S.A.

HOLCIM ESPAÑA, S.A. TUBOS REUNIDOS, S.A.

LAFARGE CEMENTOS, S.A.

LEMONA INDUSTRIAL, S.A.

S.A. TUDELA VEGUIN

SOCIEDAD DE CEMENTOS Y MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN DE ANDALUCÍA, S.A.

UNILAND CEMENTERA.S.A.

Estructura de sectores y empresas representadas en AEGE

• La industria básica rivaliza en mercados globales La competitividad es clave• Subsistencia de cada planta depende:

– Máxima eficiencia en su gestión– Precios competitivos en todos los factores del coste

• La energía eléctrica es materia prima para las industrias• Coste energético peso importante en costes de producción • Más de 25 años de Gestión de la demanda de interrumpibilidad,

contribuyendo a garantizar el suministro de electricidad

Patrón de consumo de electricidadGRUPOS EMPRESARIALES EN AEGE:

Cemento: 9 Gases industriales: 5 Metales: 5 Química y otros: 3 Siderurgia: 8

Nº TOTAL DE PLANTAS INDUSTRIALES: 104

Consumo en 2010: 27,7 TWh (12% de la demanda eléctrica peninsular)La energía consumida en periodo valle fue de 16,8 TWh, 60,7% del total

Patrón de consumo: Plano Modular

Máximos consumos en valle y consumos reducidos en punta

Ahorro y eficiencia energética en la industria

Certificaciones energéticas. Sistema de Gestión Energética. Acuerdo marco AEGE-AENOR. UNE-EN 16001

Actuaciones para la mejora de eficiencia en los distintos sectores: Optimización de procesos industriales. Utilización de nuevas tecnologías. Reciclado de residuos.

3.5203.684 3.590

4.220

3.590 3.650

3.250 3.350

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

ESPAÑA UE ITALIA EEUU CHINA ALEMANIA JAPÓN COREA DEL SUR

EFICIENCIA ENERGÉTICA MJ/t CLÍNKER

FUENTE: WBCSD 2006

EJEMPLO: COMPARATIVA MUNDIAL DE CONSUMO ENERGÉTICO DE CLINKER.

FUENTE: WORLD BUSINESS COUNCIL FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT

Redes eléctricas inteligentes

¿QUÉ ES UNA SMART GRID?

“Red que integra de manera inteligente las acciones de los usuarios que se encuentra conectados a ella – generadores, consumidores y aquellos que son ambas cosas a la vez, para conseguir un suministro eléctrico eficiente, seguro y sostenible”

Redes inteligentes

• Inteligencia en:– Nuevas tecnologías: comunicaciones, equipos de control, …– Control de generación y consumo– Mejor uso de instalaciones existentes. Eficiencia energética

• Estructura de redes– Transporte y Distribución– Situación actual y futura

• Tecnologías – componentes– Nuevos sistemas de comunicaciones– Medida, supervisión y control – Normalización

• Agentes involucrados

Necesidad de las redes inteligentes

• Generación distribuida. Coexistencia con modelo de generación tradicional

• Desarrollo de redes asociadas. Impacto en las planificaciones de redes y en sus costes. Flujos de energía y comunicaciones

• Integración de las energías renovables. Retos para las energías fluyentes no gestionables (eólica y solar). Mitigación de vertidos de estas energías.

• Vehículo eléctrico. Integración e impacto en la operación del sistema. Regulación y normalización

• Gestión activa de la demanda. Además del consumidor industrial, se requiere la contribución del consumidor residencial y de servicios. Se requiere sensibilización y señales de precios que la promuevan

Redes inteligentes: Costes vs beneficios

• Política energética de la UE: Desarrollo de redes inteligentes asociado a promoción de las energías renovables, reducción de emisiones de CO2, incremento de la seguridad de suministro

• Desarrollo que debe ser equilibrado y también sostenible en lo económico

• Aumento de la eficiencia global del sistema y de la competitividad de las empresas

• Los beneficios de esta apuesta por las redes inteligentes debe

compensar los costes asociados (impacto en redes T y D, instalaciones de consumidores, comunicaciones, equipos …)

Características del sistema eléctrico español

• Capacidad limitada de interconexión internacional

• Mix de generación. Evolución. Situación actual y futura. Reto de integración de las energías renovables

• Demanda del Sistema. Actual y futura. Características– Laborables– Festivos– Consumos en periodos punta y valle

Características del Sistema:Capacidad limitada de las interconexiones

Fuente : REE

ESPAÑA-FRANCIA

IMPORTACIÓN: 1400 MVAEXPORTACIÓN: 600 MVA

España es una Isla energéticaNecesidad de desarrollar nuevas interconexiones internacionales con Francia

Actualmente la capacidad es sólo del 3%, frente a un mínimo del 10% recomendado

Mix de producción. Energías renovables

Fuente: MITYC

Evolución de la punta del sistema

Fuente: MITYC

Característica del Sistema:Demanda de energía eléctrica del 13 de enero de 2010

Fuente : REE

El ratio potencia en punta/potencia en valle es de 2

Integración de renovables

Fuente: REE

Gestión de la demanda. Contribución de la Industria

La industria con su gestión de la demanda, facilita:Reducción de puntas. Mejora de la eficiencia global del SistemaRelleno de la curva de la demanda. Modulación de consumos. Sostenibilidad y EstabilidadAumenta la Seguridad del sistema, prestando el servicio de gestión demanda de interrumpibilidad

Fuente : REE

Sistema de gestión de la demanda de interrumpibilidad SGDI

Servicio• Reducción de la potencia activa hasta la potencia residual requerida a

indicaciones del OS (Orden ITC 2370/2007)

Requisitos del consumidor industrial (habilitado por OS)• Pof > 5 MW ; Relé de deslastre por subfrecuencia• Exigencia de un consumo de energía anual como mínimo del 55% en

periodo P6 (valle)

Tipos de reducción de potencia y condiciones de aplicación• 5 tipos; preavisos (0 a 2h); duración (1 a 12h)

Información intercambiada con el OS• Consumos en tiempo real (P y Q cada 4 s), Energía cuartohoraria,• Previsiones de consumo, paradas por mantenimiento, averías, ..• Informe de cumplimiento de órdenes de interrupción, ..

Sistema de gestión de la demanda de interrumpibilidad SGDI

Red de

Comunicaciones

Ethernet

Operador del Sistema

I V

Pulsos

Contador P Q

RS-232

ELITAX-4Impresora

Modem/Router

EthernetADSL

RDSI

RS-232

TCI - 5

Distribuidoras

SERVITAX - 5

EMCC suministrado por Núcleo Sistema Gestión

Fuente: Núcleo

Sistema de gestión de la demanda de interrumpibilidad SGDI

• En 2004 el diseño de Núcleo para sistema de interrumpibilidad se basó en reutilizar equipos existentes (ELITAX-4) y añadir nuevos equipos (SERVITAX-5 y TCI-5) para cumplir con los requisitos especificados por el operador del sistema y configurar el EMCC

• Los equipos EMCC de los proveedores están conectados y comunicados con el SG-SCECI del OS

• En los últimos años las necesidades del sistema se ha traducido en cambios y adaptaciones constantes de los equipos EMCC existentes

• La experiencia ha puesto de manifiesto que la solución adoptada inicialmente, aceptable en su momento, actualmente está al límite de sus capacidades.

• Se precisa un equipo EMCC adaptado a las nuevas tecnologías

Propuesta nuevo equipo EMCC

• Equipo EMCC unificado para gestión de interrumpibilidad

• Gran capacidad de procesamiento y comunicaciones

• Admita la conexión a los contadores por comunicaciones, adquiriendo información de Energías y Potencias instantáneas

• Capacidad para encriptar la información intercambiada con OS

• Puertos de comunicaciones independientes para operación y telegestión

• Servidor web para configuración del equipo y visualización de información a través de un navegador comercial

Topología nuevo servicio de comunicaciones frente al actual

Nueva soluciónSolución actual

Fuente: ORANGE

Comunicaciones. Nueva arquitectura. características

Comunicaciones sedes plantas industriales– VPN sobre la red MPLS de Orange que dota al sistema de la robustez

y escalabilidad necesarios así como una disponibilidad del 99%,– Solución redundante con diferentes tecnologías de acceso donde

sea posible: • Acceso principal a través de ADSL con backup a través

tecnología móvil 3G/GPRS,• Acceso principal a través de ADSL con backup a través

tecnología móvil RDSI,• Acceso principal a través de tecnología móvil 3G/GPRS con

backup a través de RDSI.• Y las soluciones sin Backup: 3G/GPRS; ADSL; VSAT

– Reporte de estadísticas accesibles desde Portal de Cliente– Monitorización proactiva por parte del operador de

comunicaciones

Contribución de la demanda industrial

• Gestión de la demanda– Deslastre automático de cargas– Modulación de consumos– Interrumpibilidad

• Ahorro y eficiencia energética– Sistemas de Gestión Energética– Utilización de mejores tecnologías disponibles– Tratamiento de residuos, reciclado de chatarra

• Control de tensión de las redes– Conexión y desconexión de baterías de condensadores– Utilización de otros dispositivos: SVC, …

Conclusiones

• La industria básica española con su experiencia en la gestión de la demanda eléctrica, de más de 25 años, aporta y seguirá aportando seguridad, estabilidad y sostenibilidad del sistema

• El desarrollo de nuevos servicios de comunicaciones y de equipos de control para la gestión de su demanda, es una muestra de su compromiso con la operación del sistema

• Esos nuevos dispositivos, comunicaciones, medidores, etc permitirán que los consumidores industriales sigan aportando servicios con los que facilitar un suministro eléctrico eficiente, seguro y sostenible

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN

Fernando Soto

(fsoto@aege.biz)