En el ámbito energético, el término microrredes de energía se usa frecuentemente de forma imprecisa. En ocasiones, se aplica a sistemas que no lo son y, en otras, se emplean distintos nombres para describir auténticas microrredes.
A pesar de esta confusión, los problemas de interconexión de la red y la creciente necesidad de resiliencia energética para los grandes consumidores de energía industriales están impulsando el crecimiento de las también llamadas microgrids.
Qué es una microrred
Una microrred es un sistema energético autosuficiente que da servicio a un área geográfica concreta, como una planta de producción, un complejo hospitalario o un parque industrial.
Dentro de las microrredes puede haber uno o varios tipos de generación de energía (paneles solares, turbinas eólicas, generadores diésel, etc.) que producen energía en el mismo sitio de consumo, generación distribuida, por lo que a este tipo de sistemas también se les conoce como sistemas energéticos distribuidos.
En este rubro, es importante distinguir entre la generación en sitio y una microrred.
Un sistema que funciona en generación distribuida, como los paneles solares, no se puede clasificar como un sistema energético autosuficiente, la diferencia clave es que la microrred mantiene el suministro de energía cuando falla la red central, un sistema de paneles solares por sí solo no puede hacerlo.
Para garantizar un suministro continuo de energía, incluso ante problemas en la red, las microgrids pueden funcionar tanto en conjunto con la red eléctrica principal como de manera independiente (modo isla).
Lo anterior asegura que el suministro eléctrico se mantenga estable, sin importar interrupciones en la red principal, saturaciones en las redes públicas o condiciones climáticas adversas.
Por otro lado, un sistema de almacenamiento de energía por sí solo tampoco se puede clasificar como una microrred, pues para serlo se debe contar con la capacidad de generar, almacenar y distribuir energía de forma independiente y conforme a las necesidades específicas del sitio.
La capacidad de una microrred para desconectarse del Sistema Eléctrico Nacional (SEN) es lo que la hace única entre los recursos de energía distribuida; con la habilidad de proporcionar servicios en conjunto con la red y, en caso necesario, operar de forma independiente, aislándose completamente de la misma.
Cómo funciona una microrred
Las microgrids funcionan gracias a un controlador central que administra al resto de los equipos, tales como fuentes de generación, sistemas de almacenamiento de energía (BESS) y activos de generación adicionales que veremos más adelante.
Cuando el sistema está conectado a la red eléctrica, la misma red proporciona las referencias de tensión y frecuencia necesarias para que el resto de los elementos funcionen.
Por el contrario, cuando el sistema funciona en modo isla, aislado de la red principal, el sistema jerárquico de control y gestión responde a los cambios en el consumo, estabilizando la tensión y la frecuencia de sus usuarios.
El controlador, el cerebro de la microrred, es el equipo con el que los operadores interactúan directamente para gestionar todos los componentes del sistema, orquestando los recursos disponibles para cumplir objetivos establecidos por los usuarios finales.
Los objetivos pueden incluir conseguir precios más bajos de la red, energía más limpia, mayor fiabilidad eléctrica para el sitio, etc.
El controlador logra estos objetivos ajustando el uso de los recursos disponibles, logrando una sinergia que optimiza el rendimiento general del sistema a un nivel que los recursos individuales no podrían alcanzar por sí solos.
Tecnologías clave en las microrredes
Hay cuatro tecnologías que conforman la mayoría de las microrredes para sectores industriales con altos consumos en la factura eléctrica.
Generación renovable en sitio
La generación de energía renovable detrás del medidor, es decir, instalada en el sitio de consumo y conectada al sistema eléctrico interno de la propiedad, es uno de los principales componentes; usualmente a través de paneles solares, ya sea en el techo, en suelo (Ground Mounted) o en estacionamientos solares (carports solares).
En este contexto, las microrredes también pueden incluir estaciones de recarga para vehículos eléctricos que funcionan con energía renovable.
Sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS)
Las versiones más eficientes de microrredes industriales incorporan sistemas de almacenamiento de energía a través de baterías, conocidos por sus siglas en inglés como BESS (Battery Energy Storage Systems).
La función principal de los BESS dentro de una microgrid es garantizar la estabilidad y fiabilidad del suministro eléctrico.
Además, esta tecnología ayuda a reducir los costos de la electricidad que se consume y a aumentar la resiliencia de las operaciones industriales, desempeñando un papel protagónico en términos de ahorro económico y servicios en colaboración con la red.
Equipo de monitoreo y control o controlador central
En inglés, se le llama "switchgear" o controlador central.
Aunque es probablemente el componente menos mencionado, como describimos al principio, es uno de los más importantes en una microrred, ya que es el epicentro del sistema.
Gracias a este componente es que las microgrids son “inteligentes”, pues el controlador central permite que el sistema produzca, almacene, distribuya, administre y utilice energía de manera eficiente cuando hay múltiples fuentes de generación eléctrica en el sitio.
Activo de generación adicional
El cuarto componente presente en la mayoría de las microrredes actuales es un activo de generación despachable, es decir, un recurso adicional de generación de energía que puede ser controlado y ajustado según la demanda.
Este activo, generalmente, funciona con combustibles fósiles tradicionales, como el diésel o el gas natural. No obstante, los nuevos combustibles más sostenibles, como los biocombustibles o el hidrógeno verde, están ganando importancia en este rubro.
¿Qué necesitas para integrar microrredes en tu empresa?
Para integrar microrredes en tu empresa, es importante considerar estos aspectos clave:
- Conocer tus necesidades energéticas.
- Seleccionar tecnologías adecuadas, como sistemas fotovoltaicos y almacenamiento de energía en baterías (BESS).
- Evaluar la infraestructura existente.
Además, es fundamental contar con un proveedor experimentado en soluciones de energía limpia que sepa cómo diseñar, instalar y mantener el sistema teniendo en cuenta las características productivas que tiene una empresa con grandes consumos energéticos.
No hay que olvidar que la integración de microrredes también requiere permisos y cumplimiento regulatorio, así como un plan de financiamiento sostenible.
Con estos elementos, tu empresa puede mejorar su eficiencia energética, reducir gastos operativos y contribuir a la sostenibilidad productiva.
Enlight es una empresa mexicana con más de una década de experiencia en soluciones energéticas renovables para el sector industrial. Somos expertos en resolver problemas energéticos, siendo profesionales en la planeación, instalación y monitoreo de soluciones para grandes consumidores de energía, siempre en cumplimiento con el marco regulatorio actual.
Si estás buscando microrredes de energía limpia o necesitas una opinión experta sobre su desarrollo e implementación, no dudes en contactarnos para comenzar.
