El centro tecnológico CIRCE lidera el proyecto SSTAR que, durante los próximos tres años, pretende mejorar las prestaciones del transformador de estado sólido (SST) para ofrecer flexibilidad e introducir un alto grado de digitalización e inteligencia a la red.
Europa está trabajando ya en una transición hacia un nuevo sistema energético neutro en carbono. Para conseguirlo, la electrificación del sistema energético y la integración masiva de las energías renovables se erigen como piezas clave y estas, a su vez, crean la necesidad de gestionar el sistema de forma diferente, más activa y flexible.
Es por ello por lo que se hacen necesarios equipos capaces de integrar nuevos elementos como las fuentes renovables o las baterías y que tengan en cuenta la variabilidad e incertidumbre de la producción renovable y afronten de forma exitosa las situaciones de perturbación y la reducción de la inercia en el sistema.
Transformador de estado sólido
El transformador de estado sólido (SST), con capacidad de convertir corriente alterna en continua y transferir potencia entre dos buses de continua con distintos valores de tensión, es una de las soluciones flexibles que propone en este contexto el proyecto SSTAR, financiado por la Comisión Europea y liderado por el centro tecnológico CIRCE desde España durante los próximos tres años.
Los transformadores de alta potencia convencionales son elementos pasivos sin capacidad de actuación y los actuales transformadores de estado sólido todavía no cuentan con una tecnología madura y, hasta el momento, su uso está restringido a aplicaciones de baja tensión.
En este contexto, SSTAR tiene como objetivo aumentar el nivel de tensión de operación de los SST para ampliar sus aplicaciones dentro del sector de la energía mientras mejora su rendimiento de una manera fiable, rentable y sostenible. El proyecto, además de superar las barreras técnicas, busca afrontar otros obstáculos regulatorios y socioeconómicos como la optimización de costes, mejora de la seguridad y reducción del impacto ambiental.
Un 50% de ahorro en emisiones respecto a los aceites tradicionales
De esta manera, el proyecto SSTAR plantea los transformadores de estado sólido como equipos que pueden ayudar a los operadores de la red eléctrica a superar los desafíos relacionados con la penetración de las energías renovables en el sistema gracias al control sobre el flujo de potencia, la regulación de la tensión o la regeneración de ondas que este ofrece.
Los resultados de la investigación que se llevará a cabo dentro del proyecto permitirán prototipar dos módulos de transformador de estado sólido y un convertidor de control. Para ello se desarrollará un fluido dieléctrico de base biológica sostenible capaz de aumentar la tensión de aislamiento de los módulos y lograr un 50% de ahorro en emisiones respecto a los aceites tradicionales; el diseño de un nuevo módulo de alto aislamiento basado en carburo de silicio con un sistema de transferencia de potencia inductiva bidireccional; y una cascada de convertidores de puente en H con control descentralizado para escalar el número de módulos en un único dispositivo y así poder alcanzar niveles de tensión propios de las redes de transporte (400 kV).