Con motivo de la presentación del proyecto Pueblos Verdes, en el que ha participado Ingelectus, resulta especialmente relevante poner el foco en un concepto que se está convirtiendo en eje de transformación para el sistema eléctrico: la capacidad de red. En este proyecto, que promueve un modelo energético más sostenible y conectado al territorio, Ingelectus ha demostrado cómo el uso de herramientas avanzadas como InPhity permite calcular con precisión la capacidad de conexión disponible, garantizando que el despliegue de generación distribuida se realice de forma segura y eficiente. Comprender cómo se mide y regula esta capacidad es esencial para asegurar una transición energética robusta, resiliente y técnicamente viable.
Capacidad de generación y demanda: la carta de navegación en el vuelo de Ícaro hacia la red del futuro
Según la mitología griega, Dédalo era un ilustre ingeniero que, tras diseñar el célebre laberinto que aprisionaba al Minotauro, quedó retenido en la isla de Creta junto a su hijo Ícaro. Para escapar, creó alas de plumas unidas con cera y le indicó que volara a una altura intermedia, lejos de la humedad del mar y del calor del sol. Ícaro, embriagado por la libertad, ascendió demasiado; la cera se fundió, las alas se deshicieron y cayó al mar que hoy lleva su nombre. La tragedia demuestra que incluso la genialidad necesita respetar límites para no acabar en desastre.
Es la prudencia que no acompañó a Ícaro en su travesía la que hoy día no debemos perder de vista, máxime en uno de los mayores retos de nuestro tiempo: la transición energética. Y es que en el vuelo hacia la red del futuro resulta tan decisivo impulsar la generación distribuida y dar cabida a nuevos actores —desde las instalaciones de autoconsumo, grandes plantas y hasta el vehículo eléctrico— como garantizar que la travesía se realice con plena seguridad. La conexión de nuevas instalaciones de generación distribuida es clave para combatir el cambio climático. Pero tan importante es el qué como el cómo. Es por tanto de vital importancia establecer una serie de criterios que permitan la expansión de la generación distribuida sin que ello comprometa la seguridad de la red.
Con ese propósito, la CNMC aprobó la Circular 1/2021, que fija los criterios de acceso y conexión de generación y demanda: un auténtico manual de navegación que vela para que la creciente penetración de renovables se integre sin sobrecargar la red ni comprometer la calidad del suministro. En ella se detallan los criterios para calcular cuánta potencia es posible instalar en un nudo de la red de distribución de manera segura.
Tal es la importancia de garantizar que las nuevas conexiones a red sean seguras, que desde el pasado mes de diciembre la CNMC obliga a las distribuidoras a publicar la capacidad de acceso en los nudos de su red, lo que se conoce como Mapas de Capacidad. Esto pone de manifiesto la necesidad de disponer de herramientas para el cálculo efectivo de dichos Mapas de Capacidad, que además deben ser escalables para abarcar toda la red de distribución.
Lo anterior también resulta de interés a la hora de conectar nuevas instalaciones de demanda, para lo cual se está trabajando en un nuevo documento de especificaciones de detalle que recoja los criterios para el cálculo de capacidad en términos de demanda.
Circular 1/2021: el manual imprescindible para evitar el colapso en la red del futuro
La Circular 1/2021 establece un total de cinco criterios para el cálculo de capacidad de acceso de generación, que es posible dividir en dos grupos:
Criterios de simulación eléctrica:
Para su comprobación es necesario modelar la red de distribución objeto de estudio. Además de la topología del sistema, es imprescindible contar con escenarios representativos de demanda sobre los que aplicar el cálculo. Los escenarios de demanda valle y con un alto nivel de inyección de la generación ya conectada implican las situaciones donde la conexión a red de nueva generación se vería más limitada. Es por esto por lo que se considera estos escenarios limitantes en el cálculo.
Los criterios de simulación eléctrica son tres:
Capacidad de acceso en condiciones de disponibilidad total: evalúa la conexión de generación en condiciones normales de operación de la red, con todos sus elementos en funcionamiento. El criterio se cumple cuando la nueva generación no implica sobretensiones en nudos ni sobrecargas en líneas ni transformadores.
Capacidad de acceso en condiciones de indisponibilidad en redes malladas con apoyo efectivo N-1: en esta ocasión se simulan múltiples escenarios. En cada uno de ellos existe un elemento (línea, transformador, …) fuera de servicio, lo que obliga a una reconfiguración del sistema que garantice el suministro a todos los puntos de la red. Los criterios de validez de cada escenario son los mismos que para el criterio anterior. La cantidad de escenarios a simular depende del abanico de posibilidades con que cuenta el sistema para solucionar contingencias N-1, pudiendo suponer un gran volumen de simulaciones y con ello un alto requerimiento desde el punto de vista computacional.
Capacidad de acceso en condiciones de conexión/desconexión: en este caso se evalúa que la nueva conexión no implique un cambio brusco en los valores de tensión del nudo al que se conecta, teniendo en cuenta no solo la nueva conexión sino la generación ya conectada con anterioridad en el mismo nudo
Criterios de comprobación de umbrales:
En este caso no es necesario simular el comportamiento del sistema. Se trata de comprobar que la nueva conexión a evaluar es conforme a una serie de valores límites. Existen dos criterios en este subgrupo:
Capacidad de acceso por potencia de cortocircuito: para garantizar la estabilidad del sistema, se limita la relación entre la potencia de cortocircuito calculada en el nudo donde se ubica la nueva conexión a evaluar y la capacidad máxima del resto de la generación ya conectada al sistema.
Capacidad de acceso por potencia máxima a inyectar en un punto: este criterio aplica únicamente a redes de tensión inferior a 36 kV, y fija la capacidad máxima de acceso en un nudo a un máximo del 70% de la capacidad del transformador o línea al que se conecte la nueva conexión a evaluar.
En el siguiente esquema se resume el proceso de aplicación de la Circular 1/2021 para el cálculo de la capacidad de conexión de nuevas instalaciones de producción:
Además de los criterios anteriores, la Circular 1/2021 introduce el concepto de los Mapas de Capacidad. Según la normativa, los operadores de red se ven obligados a publicar la capacidad de acceso en los nudos de sus redes. La obligatoriedad de estos mapas entró en vigor el pasado mes de diciembre, y supone todo un reto para las distribuidoras.
Plataforma Ingrid – InPhity: acelera el futuro de la red
Desde Ingelectus estamos ayudando a las distribuidoras en este ámbito de la capacidad de red a través de la Plataforma Ingrid con la aplicación InPhity, la herramienta que incorpora toda la algoritmia con la que calcular los mapas de capacidad de red y hacerlos accesibles para los gestores de la misma. InPhity se caracteriza por dos grandes singularidades:
(1) Rapidez de cálculo.
(2) Integración total con los sistemas de la distribuidora.
La primera singularidad, la rapidez, se ha conseguido fruto de la automatización de todos los pasos descritos en las especificaciones de detalle, cuyos cálculos se han agilizado por medio de la implementación de sistemas de optimización desarrollados por Ingelectus, con lo que se consigue que sea un 70% más rápido que con metodologías convencionales.
La segunda se refiere a la capacidad de estar conectada a los principales sistemas con los que trabaja la distribuidora en el día a día (GIS, SCADA, Telegestión, Telemedida, SABT y Comercial), de este modo Plataforma Ingrid está diariamente actualizada con cualquiera de las modificaciones que se hayan producido en la red y con las nuevas medidas registradas. Esto hace que funcione como una funcionalidad más de un ADMS (Advanced Distribution Management System), por lo que tanto sus resultados como los escenarios que se estudien pueden coordinarse con el resto de herramientas o bien almacenarse en los propios sistemas de la distribuidora.
Así, se ha logrado que la actualización periódica de los mapas de capacidad y la realización de estudios de Acceso y Conexión pase de ser todo un desafío a ser una realidad. Esto puede verse reflejado en la aplicación web donde se puede acceder a todos los resultados de la herramienta y, además, contrastarlos con otras aplicaciones de Ingrid.
Almonte como ejemplo: cómo los Pueblos Verdes están conectando sostenibilidad y tecnología
El proyecto Pueblos Verdes, concretamente el que se ha realizado en el pueblo de Almonte, es un buen ejemplo de esto. Este proyecto, promovido por CHC Energía y Grupo CECSA, tiene como objetivo promocionar, en el medio rural, un modelo energético de cercanía más sostenible y respetuoso con el medioambiente. Para ello se ha llevado a cabo la instalación de más de 2000 paneles solares, repartidos en más de 20 naves industriales del pueblo de Almonte, Huelva, consiguiendo abastecer el 30% de la energía que consumen los más 3.500 hogares y empresas de CHC.
Ingelectus ha podido participar en este proyecto de la mano de CECSA, desplegando la herramienta Inphity. Con ello, se ha llevado a cabo el cálculo de la capacidad nodal en el área de red que abarca el conjunto de naves industriales objeto de estudio del proyecto.
Más allá del cálculo de la capacidad nodal, en el proyecto Pueblos Verdes Ingelectus ha aplicado técnicas de análisis avanzado que han permitido a CECSA no solo verificar la capacidad de conexión de las nuevas plantas, sino tomar decisiones sobre el conexionado de las mismas a distintos puntos de su red. Además, se ha ido más allá de la normativa, simulando no solo la red de media tensión, sino la de baja tensión. Esto último ha permitido comprobar que las nuevas conexiones no supondrán un impacto negativo en la calidad de suministro de la red en ninguno de sus niveles.
La participación de Ingelectus en el proyecto Pueblos Verdes ha supuesto todo un reto, que ha permitido demostrar las bondades de Inphity sacándoles todo su partido para obtener resultados óptimos en tiempos de cómputo razonables y totalmente compatibles con las necesidades de la distribuidora.
Capacidad de demanda: el próximo desafío normativo para una red más resiliente y preparada
Actualmente, la CNMC se encuentra trabajando en la elaboración de una Circular de acceso y conexión que fije los criterios para las instalaciones de demanda, con un enfoque especialmente técnico y muy centrado en evaluar una buena cantidad de escenarios que podrían ser críticos para la red.
A modo de conclusión podríamos decir que el día a día de las redes de distribución viene marcado por una creciente penetración de nuevas fuentes de generación distribuida que, si bien son pieza clave en la lucha contra el cambio climático, plantean nuevos desafíos a la hora garantizar la seguridad de sus sistemas. Garantizar la estabilidad de estas redes es imprescindible para evitar situaciones como las vividas el pasado abril con el apagón en la península.
La CNMC, a través de la Circular 1/2021, establece los criterios para el cálculo de capacidad de acceso de generación, que debe guiar a las distribuidoras a la hora de acoger nuevos generadores en sus sistemas.
Siguiendo esta carta de navegación y ayudando a las distribuidoras a surfear la ola de la transición energética, Ingelectus presenta InPhity, una nueva aplicación de la plataforma InGrid que combina el conocimiento experto en redes y la optimización en sus cálculos para dar respuesta al nuevo reto que se plantea, quedando demostrada su eficacia en el proyecto Pueblos Verdes.
En Ingelectus seguimos dando pasos en nuestro afán de acompañar a las distribuidoras en su travesía hacia las redes del futuro.
