El futuro de las redes eléctricas está vinculado a un importante factor de innovación llevado a cabo por SENECA y algunos de sus socios, a saber, la flexibilidad eléctrica. Este concepto da lugar a soluciones que favorecen la modelización y monitorización del consumo eléctrico, así como el desarrollo de redes inteligentes de nueva concepción.
En el contexto de una economía que va a ser cada vez más circular y que responde a los objetivos de descarbonilación establecidos por la Unión Europea, también las directrices de la política industrial y energética van a allanar el camino para una rápida difusión de las tecnologías verdes. El Plan Nacional de Recuperación y Resiliencia aprobado por el parlamento italiano a finales de abril de 2021 contiene los detalles del plan relativo a la transición verde y para el que se asignan casi 60 mil millones.
Por otro lado, en Italia la red eléctrica – gestionada por Terna – está pasando por un proceso radical de transición de un modelo centralizado a uno extremadamente complejo, integrado y distribuido, gracias a la difusión progresiva de las energías renovables. Ante esta evolución ineludible, el Consejo de Administración de Terna aprobó el Plan Estratégico 2020-2024, que prevé 7.300 millones de euros de inversiones para la transición energética de la red eléctrica italiana.
Smart grid y Smart Mobility: el usuario final desde el consumidor hasta el prosumidor
La reciente difusión de fuentes de energía renovables junto con el rápido crecimiento de la venta de automóviles eléctricos impone una revisión profunda de la forma en que funciona la red de distribución de energía. En un futuro próximo, la energía almacenada en las baterías domésticas no solo reducirá el consumo privado de energía extraída de la red, sino que representará un activo potencialmente vendible. A diferencia de otros países, hoy en Italia esta venta aún no está autorizada y regulada, si no en el modo de intercambio in situ, por lo que se reconocen unos pocos centavos por cada kWh de exceso de producción transferido a la red automáticamente. Por esta razón, están surgiendo en el mercado los llamados agregadores, empresas estructuradas que actúan como comerciantes de energía, es decir, intermediarios entre el usuario individual y la red.
El agregador representa el núcleo de la red inteligente emergente, ya que se ocupará de los contratos de compra de prosumidores (consumidor-productor) y la reventa en el mercado. Esto fomentará un crecimiento más rápido de todas las energías renovables y democratizará el almacenamiento de energía para todos los consumidores de electricidad. Esto implicará un aumento de la demanda de electricidad y un fortalecimiento relacionado orientado principalmente a los sistemas de generación de energía renovable. Al mismo tiempo, las redes de distribución actuales deben mejorarse y modernizarse.
La descentralización de la producción corresponderá a un aumento en la demanda máxima en términos de potencia entregable instantánea, como las decenas de kW necesarias para la carga rápida de automóviles eléctricos. El consiguiente dimensionamiento de la red con sistemas de almacenamiento adecuados se aligeraría estructuralmente y en costos. Más automóviles conectados a las columnas podrían poner a disposición o vender la energía almacenada en sus baterías vendiéndola bajo demanda a la red. Aunque la adopción sistemática de vehículos eléctricos aún está lejos, es necesario intervenir en la creación de la infraestructura adecuada, en el apoyo a la descarbonilación y en la reducción de emisiones de las que los actuales sistemas de transporte de combustión son en gran parte responsables.
El caso Lombarda Motori
En Italia, uno de los primeros ejemplos de uso de estaciones de carga en beneficio del equilibrio de la red eléctrica nacional puede considerarse el caso de Lombarda Motori que, gracias a la tecnología SENECA, ha implementado una gestión integrada de estaciones de carga en sus concesionarios de la provincia de Milán y Monza. La solución desarrollada por Tecnalogic, empresa de ingeniería y diseño partner de SENECA, se basa en 3 pilares:
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Innovación (reserva de las estaciones de carga y balanceo local del programa de consumo de los concesionarios).
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Flexibilidad (mapeo, modulación y explotación de recursos flexibles).
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Sostenibilidad (contribución al equilibrio de la red eléctrica al reducir el uso de centrales eléctricas de fuentes no renovables).
El sistema desarrollado por Tecnalogic permite la integración de las estaciones de carga actuales dentro de un sistema de comunicación centralizado. Además, el control centralizado de las columnas es capaz de realizar la mejora agregada de la flexibilidad en el mercado de servicios de despacho. La identificación de nuevas columnas no puede ignorar la provisión de protocolos de comunicación “abiertos” y la integración de la gestión de los sistemas de iluminación y aire acondicionado. La gestión del sistema se basa en la creación dinámica del programa de recarga de coches eléctricos. La identificación de la disponibilidad real de energía garantiza que la solicitud de aumento de la potencia comprometida se realice solo cuando sea necesario.
Por el lado del hardware, el sistema se basa en analizadores de red SENECA y pasarelas para la recopilación de datos de consumo. La elección recayó en los analizadores de red trifásicos de la serie S203 y las pasarelas / registradores de datos multifunción Z-PASS que admiten VPN para comunicaciones seguras y confiables, el protocolo MQTT para minimizar el consumo de ancho de banda y el estándar OPC UA para la interoperabilidad total con dispositivos de terceros.
Los datos, una mina fundamental de información para la toma de decisiones, se preparan para su envío a las plataformas de los diversos operadores del mercado / Terna con el protocolo de comunicación IEC 60870-5-104 soportado por las pasarelas multifunción Seneca Z-PASS. La solución de la plataforma es capaz de identificar la distribución del consumo dentro de las actividades de producción y la incidencia de la electricidad en los costos del producto final único. Esto conduce a la identificación y el equilibrio de los perfiles energéticos agregados con la reducción de los costos de compra y el consumo de energía.
Conclusiones
Las áreas de evolución de tal proyecto implican un fascinante proceso de democratización en la creación y distribución de energía que involucrará tecnologías de frontera: en particular el uso de blockchain para la validación de la participación activa de la demanda en el mercado de flexibilidad. Vinculados a este desarrollo tecnológico están la tokenización de activos para la valorización de una moneda virtual asociada a la modulación de la flexibilidad) y el uso de la comunicación p2p para el comercio descentralizado entre miembros de Energy Communities.
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