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Cuando las Necesidades de la Generación en Movimiento Requiere una ‘Alternativa sin Cables’

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Power Grid

Existe un nuevo concepto que gana su momento entre varias comisiones de compañías eléctricas públicas del estado (PUCs) enfocadas en mantener los costos bajos cuando surgen las necesidades de una actualización de la confiabilidad y la capacidad dentro del área de servicio de una compañía eléctrica.

Históricamente, cuando una compañía eléctrica identificó las necesidades de actualización o mejoramiento de su red de distribución, había solamente un tipo de alternativa: las soluciones cableadas. Estas soluciones cableadas llevan una gama de la corrida de más cables (conductores), la actualización del tamaño de los conductores (reconducción), agregar una nueva subestación, expandir una subestación o instalar un enlace al alimentador, para nombrar solo unas cuantas de las opciones disponibles para una compañía eléctrica en el pasado.

Estas soluciones tradicionales también fluctúan de las asequibles a los proyectos de actualizaciones multimillonarias. Déjenme ponerles un ejemplo: Una manera relativamente simple de mejorar la confiabilidad es “enlazar” dos alimentadores juntos, dando a cada alimentador una fuente redundante de electricidad que pueda ser “enlazada en” cuando se pierde una fuente primaria. Esta relativamente simple solución de ingeniería requiere ejecutar una línea de alimentador para conectar el extremo de un alimentador radial al extremo de otro alimentador radial.

Esto puede muy costoso mientras más lejos se viaje hacia abajo del alimentador. He aquí la razón: Imagine al alimentador como “los rayos de un neumático de bicicleta”. Mientras más lejos se viaje del centro hacia el neumático, más apartados estarán los dos rayos. Si la compañía eléctrica conecta los dos “rayos” del alimentador en la orilla externa para maximizar el beneficio de sus clientes, el enlace del cableado del alimentador es potencialmente muy largo. Existe un hecho que es inmutable en el mundo de las compañías eléctricas – más largo es igual a más costoso.

Otro medio de proporcionar esa misma ganancia de confiabilidad podría ser construir una nueva subestación. Pero eso, también, requiere más cables y más equipo de alta tensión. Cuando realizamos este análisis, casi todo lo que una compañía eléctrica tradicionalmente evaluó para mejorar la confiabilidad o para crear capacidad en su sistema se llama una “alternativa cableada”.

Hasta recientemente . . .La proliferación los recursos de la energía distribuida (DERs) está haciendo la red de distribución más compleja. Existen aún múltiples sistemas esencialmente de “centro y rayos”. Nuestra historia de la generación centralizada llevó a esta metodología. Los DERs están cambiando nuestra idea tradicional de la configuración de la red de distribución. Las fuentes de energía no están ya necesariamente ubicadas en medio del neumático. En algunos casos, la generación centralizada podría no estar proporcionando energía al neumático para nada. Todo está en movimiento en los rayos, hacia el borde de la red de distribución.

De hecho, la generación centralizada está siendo retirada del servicio a un paso asombroso. Desde el año 2000, aproximadamente 3,300 unidades de generación haciendo un total aproximado de 115 GW de capacidad han sido retiradas a través de los Estados Unidos. La tendencia se extiende a las plantas de carbón, a las plantas nucleares y aún a algunas plantas de gas natural. La carga no está realmente cambiando pero la mezcla de generación si lo está. Aún necesitamos casi la misma capacidad de generación para soportar “los neumáticos” de nuestra red de distribución, pero se ha estado agregando a los bordes de la red de distribución en la forma de una granja solar, eólica, gas natural en el sitio, almacenamiento de energía, o combinaciones de todos. Los pronósticos de la EIA confirman que los renovables serán la forma de generación de más rápido crecimiento.

He aquí el punto de esta discusión: Este cambio es una cosa buena. Está expandiendo el rango de soluciones disponibles para resolver los problemas de la confiabilidad y la capacidad para las compañías eléctricas. Yo espero que se estén preguntando “¿Cómo?”

Revisitemos nuestro ejemplo anterior. En lugar de una solución de un enlace en el alimentador para mejorar la confiabilidad y la resistencia, una compañía eléctrica podría instalar un DER apropiado en el extremo del primer alimentador. En el caso de una pérdida de energía aguas arriba en el primer alimentador (el de la preocupación), el DER es enganchado para energizar el alimentador desde el extremo opuesto. Para ponerlo gráficamente, en lugar de que la energía fluya desde el centro a través del rayo (configuración normal), fluye desde el extremo del rayo hacia el centro (nueva dirección). Debido a que no existen esencialmente cables que corran en este escenario, es llamada una “nueva alternativa”, o NWA en corto.

Ahora veamos esta diferencia en la estrategia desde la perspectiva financiera. En el lado cableado, podría costar a la compañía eléctrica $15 millones para la ejecución de un enlace largo del alimentador. Con la estratagema del NWA, un sistema de almacenamiento de energía propiedad de una compañía eléctrica para desempeñar un servicio similar su instalación podría costar $10 millones. Si ese mismo sistema de almacenamiento de energía es contratado para la compañía eléctrica con un acuerdo de una compra de energía constituyendo la “confiabilidad como un servicio” o una “micro-red como un servicio”, podría no ser un costo de capital para la compañía eléctrica. El pago está basado en una tasa basada en un servicio, en el uso y / o la disponibilidad.

Podría parecer que favorezco una solución sobre otra; no lo es. Nadie puede decir que una opción es mejor que otra sin entrar en detalles. Cada situación es significativamente diferente y requiere de la consideración caso por caso. Es aún otro ejemplo de como la transformación de la red de distribución está expandiendo el tipo de análisis que necesitan considerar las compañías eléctricas antes de ejecutar programas de capital.

Las PUCs en todo el país están viendo el potencial de crecimiento para las alternativas sin cables para proporcionar energía a los consumidores más rápido y mejor, y proporcionar soluciones menos costosas para los problemas de la red de distribución tradicional. También están requiriendo incrementalmente a las compañías eléctricas que lleven a cabo análisis de conducta de las opciones de la NWA en su planeación. Massachusetts, Connecticut y Nueva York están entre los estados con ejemplos del más alto perfil de estas tendencias, pero veo más cada mes.

Estaría interesado en conocer si su PUC está solicitando a su compañía eléctrica considerar alternativas sin cables para ayudar a reducir el desembolso de capital al surgir las necesidades de cambiar las necesidades de energía en su área de servicio.

Especialista

Erik Svanholm

Fecha de Publicación

junio 24, 2019