Servicios de red y baterías: soluciones innovadoras para estabilizar la red eléctrica
Las plantas solares y los parques eólicos proporcionan energía limpia y autóctona, pero también presentan nuevos desafíos para la red eléctrica. Statkraft está implementando tecnología innovadora para ayudar a prevenir incidencias en la red o, incluso, cortes de suministro. Estas soluciones están transformando el sector energético, proporcionando la flexibilidad necesaria para integrar niveles crecientes de energías renovables intermitentes, al tiempo que se mantiene la seguridad del suministro.
En las plantas de energía tradicionales basadas en carbón, gas o energía hidroeléctrica, la energía cinética de las turbinas se convierte en energía eléctrica mediante generadores. Las grandes turbinas tienen tanta inercia y almacenan tanta energía cinética que pueden manejar fácilmente interrupciones repentinas en el suministro de energía. Esto es similar a una bicicleta que sigue rodando mucho después de que el ciclista ha dejado de pedalear.
Mantener la estabilidad en la red eléctrica se ha convertido en un desafío mayor a medida que obtenemos cada vez más energía de plantas renovables
Servicios de red: compensadores síncronos
Los compensadores síncronos desempeñan un papel crucial en la estabilidad de la red al proporcionar la inercia necesaria para eliminar la necesidad de plantas de energía fósil. Estas máquinas, pueden almacenar energía cinética de manera similar a las turbinas.
Guy Nicholson, Jefe de Integración de Red en Statkraft Reino Unido, explica: "Los compensadores síncronos son máquinas enormes, cada una pesa más de 200 toneladas. A diferencia de las turbinas de las plantas de energía tradicionales que convierten el movimiento en electricidad, estos estabilizadores utilizan una pequeña cantidad de energía eléctrica para contrarrestar las pérdidas por fricción y mantener la velocidad de rotación. Su gran masa está diseñada para maximizar la inercia, lo que ayuda a ralentizar los cambios en la frecuencia del sistema durante cortes importantes o interrupciones."
Statkraft está desplegando estas máquinas en Gran Bretaña, con diseños de GE Power Conversion y ABB. En diciembre de 2021, Statkraft lanzó el primer proyecto de estabilidad de nueva construcción en el mundo utilizando estabilizadores rotativos. Ubicado en Keith, Escocia, el Keith Greener Grid Park es uno de varios proyectos que se están desarrollando como parte del plan de National Grid ESO para descarbonizar la red. Desde entonces, Statkraft ha completado el Lister Drive Greener Grid Park y está en la fase de construcción de otros cinco Greener Grid Parks, con más en desarrollo.
¿Qué es un compensador síncrono?
Los compensadores síncronos son máquinas rotativas que estabilizan la red eléctrica. En caso de interrupciones, suministran energía cinética para mantener la frecuencia hasta que otras fuentes puedan compensar. También absorben el exceso de energía, evitando fallos y descompensaciones en la red.
Las interrupciones ocasionales, como cuando una planta de energía o un cable submarino se desconecta inesperadamente del sistema, pueden causar un desequilibrio en el sistema energético y afectar el flujo de energía, lo que puede llevar a un fallo en el suministro.
En tales situaciones, los compensadores suministran energía cinética al sistema, estabilizan la frecuencia hasta que otras plantas de energía, baterías o plantas hidroeléctricas puedan aumentar su producción de energía, y devuelven el sistema energético a una operación equilibrada.
En otras situaciones, cuando hay un exceso repentino de energía, el compensador síncrono puede absorber dicha energía.
Los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS)
Al igual que los compensadores síncronos o las plantas impulsadas por turbinas, las baterías pueden utilizarse para estabilizar la frecuencia de la red eléctrica, y pueden emplearse en combinación. De hecho, las baterías son la solución más rápida para entregar grandes cantidades de energía a la red en caso de emergencia. Los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) actúan como una gran pila de energía para la red, almacenando energía cuando la demanda es baja y liberándola cuando la demanda es alta.
Los equipos de Servicios de Red de Statkraft en Irlanda y el Reino Unido ha adquirido una valiosa experiencia en la entrega de proyectos de baterías de hasta 25MW. Además, las baterías pueden participar en los servicios de ajustes, ayudando a gestionar las fluctuaciones inevitables del mercado energético, teniendo en cuenta las variaciones en las previsiones de demanda, viento y disponibilidad de plantas de energía.
Los beneficios de incluir baterías en la red:
Reducción de emisiones de combustibles fósiles: Los BESS están reemplazando las plantas de energía contaminantes, ayudando a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero
Estabilidad de la red: Los BESS proporcionan estabilidad a la red eléctrica, permitiendo una mayor integración de energías renovables
Independencia energética: Con los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS), España puede lograr una mayor independencia energética, lo que se traduce en facturas de energía menos volátiles y más económicas.
Las instalaciones renovables no tienen la inercia incorporada de las plantas impulsadas por turbinas, por lo que no cuentan con energía de reserva que pueda activarse si falla un generador o se corta una línea eléctrica. Esto puede llevar a una rápida caída de la frecuencia y a la desestabilización de la red, y en el peor de los casos, a un apagón.