Un proyecto demuestra cómo reducir la demanda máxima casi un 50% con fotovoltaica y almacenamiento

En 2017 nació el proyecto CONNECT (componentes, módulos y dispositivos inteligentes innovadores para una red inteligente verdaderamente conectada, eficiente y segura) con el fin de proporcionar conceptos, tecnologías y componentes que apoyasen una mayor integración de las energías renovables y el almacenamiento, combinados con una gestión inteligente del flujo de energía.

El proyecto, dirigido por Alemania, consta de 19 socios de 5 países de la Unión Europea (8 universidades e institutos de investigación, y 11 socios industriales, entre ellos 6 PYMEs; 3 de los socios eran españoles). Recibió 5,1 millones de euros d apoyo de la Unión Europea, de los casi 20 millones que ha constado el proyecto.

Entre sus objetivos, CONNECT incluía diseñar convertidores de potencia con mayor eficiencia y menor consumo de energía que controlen y coordinen de forma óptima la salida de potencia reactiva de los generadores distribuidos interconectados con inversores y las unidades de almacenamiento distribuido; reducir la demanda de energía mediante el desarrollo de enfoques avanzados de medición y detección inteligentes; y reducir los picos de demanda a través de esquemas eficientes de gestión de la energía que tengan como objetivo lograr una programación óptima de la carga a través de la cooperación entre edificios, y a través de microrredes de corriente continua.

Este año, CONNECT ha presentado los resultados del proyecto: su estrategia de gestión inteligente de la energía logró reducir la demanda de energía, especialmente en los períodos de máxima demanda. Las estrategias desarrolladas incluyeron una programación eficaz de la carga, el uso inteligente del almacenamiento de energía y la utilización eficiente de las fuentes de energía renovable que se ajustan a la oferta y la demanda.

“Los convertidores bidireccionales lograron hasta un 98,5% de eficiencia”, señala Holger Schmidt, coordinador del proyecto CONNECT. Los flujos de energía bidireccionales optimizan la generación distribuida, como los paneles fotovoltaicos en los tejados de los edificios. “Incluso las mejoras pequeñas en la eficiencia tienen una gran repercusión debido a la alta potencia involucrada, de hasta 300 kW”, explica Schmidt.

CONNECT ha realizado pruebas piloto en España, Países Bajos Alemania e Italia. Se ha estudiado el control de la demanda de suministro con gran cantidad de recursos de energía distribuida, el flujo de energía controlable, una microrred como energía local inteligente y la comunicación de gran ancho de banda para la gestión energética innovadora.

España: Reducción de la demanda y aumento de la autosuficiencia

Concretamente en España, el proyecto quería investigar el potencial del intercambio de energía como una herramienta óptima para comunidades con el fin de lograr una reducción significativa de la dependencia energética de los edificios de la red de distribución principal, así como de su huella de carbono. La energía de edificios con excedente se dirige a edificios con déficit energético, en lugar de volver a inyectarse a la red principal.

Para supervisar el control de la demanda energética, CONNECT observó un grupo de edificios en Pueblo Nuevo, Barcelona. Se estudiaron los datos de un día laborable y un fin de semana en verano e invierno en dos edificios de viviendas, dos escuelas, un centro cívico y un edificio de oficinas.

La reducción de la demanda osciló entre el 32% y el 71%, mientras que en las horas pico se mantuvo entre el 34% y el 46%. Schmidt explica: “La mayor reducción se logró durante los días de verano, ya que la energía generada a partir de los sistemas fotovoltaicos se encontraba en su punto máximo”.

Países Bajos: controlar el flujo de energía

CONNECT demostró un flujo de energía controlable en el Transferium en Bolduque (Países Bajos). Aquí se prestó especial atención a la optimización y la estabilización de la red en una infraestructura de microrred en un entrono real para la carga de vehículos eléctricos.

La reducción de la potencia pico mediante la programación de la carga se demostró mediante la interacción cooperativa de los subsistemas fotovoltaicos, el sistema de baterías, la carga rápida para autobuses y los cargadores lentos para automóviles. Las mediciones ayudaron a demostrar que el sistema general puede reducir la potencia activa extraída de la red principal (en particular por el nuevo cargador de autobuses de alta potencia rápido de 100-300 kW) durante los intervalos de carga. Por lo tanto, el punto de referencia de la batería, que se puede optimizar según los diferentes tipos de servicios de red, es eficaz para controlar las demandas del cargador y su efecto en la conexión a la red. “Nuestros datos sugieren que es viable lograr al menos un 50 % de reducción de energía si se agregan convertidores de batería estacionarios combinados con sistemas fotovoltaicos para complementar la microrred”, explica Schmidt.

Añade que “el futuro del trabajo de CONNECT es brillante y los socios aprovecharán los resultados obtenidos a escala de componentes y subsistemas, por ejemplo, al integrar los logros para mejorar productos o generar otros nuevos”.