Los sistemas eléctricos actuales se basan en los diseños que originariamente se consideraron al inicio del desarrollo de los mismos, esto es el sistema es síncrono y la energía se produce en máquinas rodantes, denominadas alternadores o generadores síncronos, que producen corriente alterna y trabajan en paralelo sobre una red que hace que todo el conjunto se mantenga estable, esto es, que las máquinas se mantengan en condiciones de sincronismo, siendo capaces en caso de perturbación de mantenerse acopladas entre ellas.
La relación punta-valle es una cuestión clave, ya que define varios aspectos: el dimensionamiento máximo del sistema (por el valor punta), la necesidad de operación flexible (por las rampas), la necesidad base (el valor del valle) y la pauta de consumos, ya que un consumo más ordenado daría una relación más plana.
¿Posibilidad de control por parte de la red del suministro en cada instante mediante un sistema tipo internet con direcciones IP en los electrodomésticos?
Un sistema eléctrico debe contener un soporte de generación estable de dimensión suficiente para atender a las variaciones de demanda, generación y topología que se consideran “normales”. Esto equivale a decir que se establecen unos determinados criterios de diseño, donde se especifican las contingencias o perturbaciones a las que se somete el sistema, las variaciones admisibles de los parámetros fundamentales —frecuencia, tensión…—, y las repercusiones admisibles —o lo que es lo mismo, la calidad final del servicio—.
¿El precio de la energía de cada tipo ha de considerarse en cada instante para decidir cual se consume y cual no?
¿Es necesario incluir los costes de contaminación en el precio?
Muy brevemente, el equilibrio necesario entre generación y demanda se consigue haciendo que los generadores sigan a la demanda en todo momento, tanto cuando aumenta como cuando disminuye, lo que se consigue gracias a que la capacidad de regulación de un alternador es muy alta, y su velocidad de respuesta normalmente satisfactoria, sobre todo en grandes sistemas, donde teóricamente la inercia de las máquinas hace posible que las oscilaciones de demanda no originen grandes oscilaciones en los parámetros de control de la red, dando tiempo a los equipos de regulación a actuar sin que se vea afectada la calidad del servicio.
De la magnitud de las fluctuaciones de la demanda, de su rapidez de ocurrencia y de la capacidad de respuesta del conjunto de los generadores depende que el sistema sea capaz de mantener su estabilidad.
– La regulación primaria, que es la respuesta individual de cada alternador para tratar en primer lugar de recuperar el equilibrio, cuando detecta variaciones de la potencia de referencia o cambios en la velocidad de la máquina accionante (la turbina), que actúa en un rango de unos pocos segundos. Por las características de los reguladores, si las máquinas solo estuvieran dotadas de este control primario, al recuperar el equilibrio generación-demanda el sistema quedaría funcionando a una frecuencia distinta de la original. Por ello debe establecerse un segundo modo de control, que restablezca la condición inicial, que es la regulación secundaria.
– La regulación secundaria, más lenta, que trata de recuperar el valor establecido de frecuencia y los intercambios deseados entre las distintas áreas del sistema, actuando tras un proceso de comprobación de parámetros de la red y comparación con los puntos de ajuste, en el que interviene la respuesta de otras áreas de regulación. Se trata, por lo tanto, de una regulación compartida, cuyo tiempo de actuación se extiende en el rango de unos minutos.
El “mix” de generación conjunto de todas las centrales debe proporcionar la demanda requerida más las reservas necesarias, con un cierto margen de seguridad (10%). Aquí viene la espada de damocles de las energías renovables, al no poder utilizarse en la actualidad para realizar la regulación primaria y secundaria. La minihidraúlica y la cogeneración tampoco se utilizan aun siendo viable por tecnología, no se aprovechan por dispersión/atomización.
¿Es necesario ir a un sistema de de control global de todos los pequeños reguladores potenciales? Asumir regulaciones a través de grandes centrales conlleva generar monopolios en el sector energético.
Es importante hacer notar que este tipo de centrales ha de operar en mayor medida cuanto más energía no gestionable esté en servicio, eólica y solar fotovoltaica, con el fin de cubrir con mayor seguridad las deficiencias de estas últimas en la respuesta ante oscilaciones en el sistema.
¿Hay que añadir el biogas en esta ecuación como un elemento que sirva básicamente como regulardor? ¿Investigación en acumuladores de energía?
Por necesidades de inercia y de regulación primaria, se ha observado que la generación hidráulica, la de carbón y la nuclear deben estar presentes en la proporción adecuada en cada instante de la producción de energía.
¿Cual es la viabilidad de usar la hidroeléctrica como regulador a través de centrales reversibles?
La relación punta-valle es una cuestión clave, ya que define varios aspectos: el dimensionamiento máximo del sistema (por el valor punta), la necesidad de operación flexible (por las rampas), la necesidad base (el valor del valle) y la pauta de consumos, ya que un consumo más ordenado daría una relación más plana.
¿Posibilidad de control por parte de la red del suministro en cada instante mediante un sistema tipo internet con direcciones IP en los electrodomésticos?
Un sistema eléctrico debe contener un soporte de generación estable de dimensión suficiente para atender a las variaciones de demanda, generación y topología que se consideran “normales”. Esto equivale a decir que se establecen unos determinados criterios de diseño, donde se especifican las contingencias o perturbaciones a las que se somete el sistema, las variaciones admisibles de los parámetros fundamentales —frecuencia, tensión…—, y las repercusiones admisibles —o lo que es lo mismo, la calidad final del servicio—.
¿El precio de la energía de cada tipo ha de considerarse en cada instante para decidir cual se consume y cual no?
¿Es necesario incluir los costes de contaminación en el precio?
Muy brevemente, el equilibrio necesario entre generación y demanda se consigue haciendo que los generadores sigan a la demanda en todo momento, tanto cuando aumenta como cuando disminuye, lo que se consigue gracias a que la capacidad de regulación de un alternador es muy alta, y su velocidad de respuesta normalmente satisfactoria, sobre todo en grandes sistemas, donde teóricamente la inercia de las máquinas hace posible que las oscilaciones de demanda no originen grandes oscilaciones en los parámetros de control de la red, dando tiempo a los equipos de regulación a actuar sin que se vea afectada la calidad del servicio.
De la magnitud de las fluctuaciones de la demanda, de su rapidez de ocurrencia y de la capacidad de respuesta del conjunto de los generadores depende que el sistema sea capaz de mantener su estabilidad.
– La regulación primaria, que es la respuesta individual de cada alternador para tratar en primer lugar de recuperar el equilibrio, cuando detecta variaciones de la potencia de referencia o cambios en la velocidad de la máquina accionante (la turbina), que actúa en un rango de unos pocos segundos. Por las características de los reguladores, si las máquinas solo estuvieran dotadas de este control primario, al recuperar el equilibrio generación-demanda el sistema quedaría funcionando a una frecuencia distinta de la original. Por ello debe establecerse un segundo modo de control, que restablezca la condición inicial, que es la regulación secundaria.
– La regulación secundaria, más lenta, que trata de recuperar el valor establecido de frecuencia y los intercambios deseados entre las distintas áreas del sistema, actuando tras un proceso de comprobación de parámetros de la red y comparación con los puntos de ajuste, en el que interviene la respuesta de otras áreas de regulación. Se trata, por lo tanto, de una regulación compartida, cuyo tiempo de actuación se extiende en el rango de unos minutos.
El “mix” de generación conjunto de todas las centrales debe proporcionar la demanda requerida más las reservas necesarias, con un cierto margen de seguridad (10%). Aquí viene la espada de damocles de las energías renovables, al no poder utilizarse en la actualidad para realizar la regulación primaria y secundaria. La minihidraúlica y la cogeneración tampoco se utilizan aun siendo viable por tecnología, no se aprovechan por dispersión/atomización.
¿Es necesario ir a un sistema de de control global de todos los pequeños reguladores potenciales? Asumir regulaciones a través de grandes centrales conlleva generar monopolios en el sector energético.
Es importante hacer notar que este tipo de centrales ha de operar en mayor medida cuanto más energía no gestionable esté en servicio, eólica y solar fotovoltaica, con el fin de cubrir con mayor seguridad las deficiencias de estas últimas en la respuesta ante oscilaciones en el sistema.
¿Hay que añadir el biogas en esta ecuación como un elemento que sirva básicamente como regulardor? ¿Investigación en acumuladores de energía?
Por necesidades de inercia y de regulación primaria, se ha observado que la generación hidráulica, la de carbón y la nuclear deben estar presentes en la proporción adecuada en cada instante de la producción de energía.
¿Cual es la viabilidad de usar la hidroeléctrica como regulador a través de centrales reversibles?
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