La red eléctrica del futuro conlleva un incremento de sistemas de generación no convencionales (por ejemplo, la integración de fuentes de energías renovables) así como de dispositivos de electrónica de potencia (EP). Sin embargo, este nuevo escenario no debe implicar menor calidad, fiabilidad, estabilidad y seguridad del sistema. Por ello, uno de los desafíos que deben afrontar los gestores de las redes eléctricas actuales y futuras es minimizar el impacto sobre la seguridad.
Con este objetivo se puso en marcha el proyecto europeo Migrate (‘Massive InteGRATion of power Electronics devices’, Integración masiva de dispositivos de electrónica de potencia) que aborda problemas técnicos relacionados con la estabilidad de la red, la calidad del suministro, su control y su seguridad que surgen con la creciente integración de energías renovables en la red eléctrica.
En el Proyecto Migrate, de cuatro años de duración y una financiación de 17 millones de euros de la UE (puesto que forma parte del programa europeo de investigación Horizon 2020), participan 23 socios de 13 países europeos: 10 gestores de red (TSO), 12 universidades y centros de investigación y un fabricante. Coordinado por la TSO alemana TenneT con Andreas Meze como principal portavoz, entre los socios se encuentran Red Eléctrica de España (REE) y el Centro de Investigación de Recursos y Consumos Energéticos (CIRCE), que ya han comenzado los trabajos para estudiar el papel que jugará la electrónica de potencia en el desarrollo de la red eléctrica.
Electrónica de potencia en el proyecto Migrate
Lanzado en Bruselas en 2016, los principales aspectos en los que se centran las investigaciones de Migrate son la maximización de la cantidad de fuentes de energías renovables instaladas para mantener la estabilidad del sistema, anticipación a futuros problemas e identificación de nuevos esquemas de control y protección. Estas líneas se dividen en ocho paquetes de trabajo con sus correspondientes grupos de actuación, todas ellas con un objetivo clave: el desarrollo y validación de soluciones de base tecnológica en el sistema eléctrico paneuropeo.
Este objetivo general consta de dos horizontes. A corto y medio plazo, las soluciones de base tecnológica van a ser más necesarias para operar la configuración actual del sistema, el cual va a contar con una creciente penetración de generación y consumos conectados con electrónica de potencia. A largo plazo, se precisarán soluciones de base tecnológica para gestionar la transición hacia un sistema eléctrico en el que toda la generación y consumo estén conectados con electrónica de potencia, basada en algoritmos innovadores de control junto con nuevos estándares de conexión a la red.
Metodología del proyecto Migrate
En primer lugar, se desarrollará una metodología replicable para la apreciación de la distancia de cualquier zona de control de la Europa de los 28 para la inestabilidad, debido a la proliferación de electrónica de potencia y a su monitorización en tiempo real, junto con un portfolio de mejoras graduales de tecnologías existentes (la puesta a punto de controladores, un piloto de evaluación de una amplia área de técnicas de control y la actualización de los dispositivos de protección con impactos en los códigos presentes de la red).
A continuación, se diseñarán nuevas leyes de control de sistema de energía para lidiar con máquinas simultáneas. Las simulaciones numéricas y las evaluaciones de laboratorio proporcionan soluciones de control junto con recomendaciones para nuevas reglas de conexión de electrónica en potencia en la red, el desarrollo de una tecnología de protección y la atenuación de perturbaciones previstas en la calidad de energía.
Los impactos en la tecnología y economía de tales innovaciones son cuantificadas conjuntamente con obstáculos para ser debilitados, con el objetivo de recomendar futuros escenarios de implementación. La diseminación de actividades apoya el despliegue de esquemas del proyecto basado en el intercambio de conocimientos entre las partes interesadas.