Xarxes elèctriques intel·ligents i sostenibles De: Pol Olivella Rosell i Roberto Villafáfila Robles Coenercat, Congrés d'Energia de Catalunya

1. Congrés d’Energia de Catalunya 2013
Xarxes elèctriques
intel·ligents i sostenibles
Xarxes elèctriques intel·ligents i
sostenibles
Pol Olivella Rosell
Roberto Villafáfila Robles
Congrés d’Energia de Catalunya
28 novembre 2013, Girona

2. Xarxes elèctriques
intel·ligents i sostenibles
Congrés d’Energia de Catalunya 2013
Índex
•
•
•
•
•
•
Per què es necessiten les Smart Grids?
Què és una Smart Grid?
On es necessita una Smart Grid?
Com fer una Smart Grid?
Barreres
Projectes pilot de Smart Grids
2

3. Congrés d’Energia de Catalunya 2013
Xarxes elèctriques
intel·ligents i sostenibles
Per què es necessiten les Smart Grids?
• Xarxes elèctriques
– Descarbonització del sistema
energètic i foment de l’ús dels
recursos renovables en entorn
liberalitzat
• Augment eficiència global
• Disminució pèrdues a les xarxes
• Major aprofitament de les
infraestructures existents
• Usuaris:
– Optimització del consum
energètic.
– Millora de la seguretat i
qualitat de subministrament
• Generació pròpia.
• Gestió de la demanda.
3

4. Congrés d’Energia de Catalunya 2013
Xarxes elèctriques
intel·ligents i sostenibles
Què és una Smart Grid?
•
Communication [COM/2011/202]:
"Smart Grids: from innovation to deployment“ de la Comissió Europea
“… El grup de treball sobre xarxes elèctriques intel·ligents defineix la xarxa
intel·ligent com aquella que pot integrar de manera eficient el
comportament i les accions de tots els usuaris connectats —empreses de
generació d’electricitat, consumidors i agents que fan ambdós papers—
amb el fi de proporcionar sistemes elèctrics econòmicament eficients i
sostenibles, amb poques pèrdues i un alt nivell de qualitat, garantia de
subministrament i seguretat…”
4

5. Congrés d’Energia de Catalunya 2013
Xarxes elèctriques
intel·ligents i sostenibles
Què és una Smart Grid?
Font: “Smart Grids: Tecnologías prioritarias”.
Informe estratégico de la FUNSEAM
realizado por CITCEA-UPC
Font: “Smart Grids: Sectores y actividades clave”. Informe
estratégico de la FUNSEAM realizado por CITCEA-UPC
5

6. Congrés d’Energia de Catalunya 2013
Xarxes elèctriques
intel·ligents i sostenibles
Què és una Smart Grid?
• Model conceptual de Smart Grid
Font: IEEE
Àmbits:
- Potència i energia
- Comunicacions
- Gestió de la informació
6

7. Congrés d’Energia de Catalunya 2013
Xarxes elèctriques
intel·ligents i sostenibles
Què és una Smart Grid?
• SUPERGRID + DESERTEC
7

8. Xarxes elèctriques
intel·ligents i sostenibles
Congrés d’Energia de Catalunya 2013
On es necessita una Smart Grid?
XARXA ELÈCTRICA
USUARIS
GENERACIÓ DISTRIBUÏDA
EMMAGATZEMAMENT
VEHICLE ELÈCTRIC
SENSORS i ACTUADORS
SENSORS i ACTUADORS
XARXA COMUNICACIONS
XARXA COMUNICACIONS
APLICACIONS i
CENTRE DE DECISIÓ
APLICACIONS
8

9. Congrés d’Energia de Catalunya 2013
Xarxes elèctriques
intel·ligents i sostenibles
On es necessita una Smart Grid?
• Usuaris:
Informació per prendre
decisions:
Índex renovable diari: 37,6%
Emissions CO2 instantani:
10.868 t/h (10:40)
9

10. Congrés d’Energia de Catalunya 2013
Xarxes elèctriques
intel·ligents i sostenibles
On es necessita una Smart Grid?
• Model conceptual pels usuaris
Font: IEEE
10

11. Congrés d’Energia de Catalunya 2013
Xarxes elèctriques
intel·ligents i sostenibles
Com fer una Smart Grid?
• Smart grids sostenibles tècnica i econòmicament només si es
consideren els beneficis al sistema elèctric, als usuaris i
ambientals el resultat és positiu.
Font: Regulation for Smart Grids, EURELECTRIC (2011).
11

12. Xarxes elèctriques
intel·ligents i sostenibles
Congrés d’Energia de Catalunya 2013
Com fer una Smart Grid?
Beneficis
Millor gestió de la generació
Manteniment predictiu
Reducció de les pèrdues
Més integració de renovables
Més integració de vehicles elèctrics
Allargar la vida útil de la xarxa
Autoconsum
Gestió de la demanda
Millor fiabilitat i qualitat
Reducció de la factura elèctrica
Reducció de les emissions de GHG
Sistema
elèctric
x
x
x
x
x
x
x
x
Usuaris
x
x
x
x
x
x
x
x
Ambientals
x
x
x
x
x
x
x
12

13. Xarxes elèctriques
intel·ligents i sostenibles
Congrés d’Energia de Catalunya 2013
Barreres
• Barreres en el sistema elèctric
– Regulació i normativa energètica
– Manca de maduresa tecnològica
– Risc de negoci
• Barreres en els usuaris
–
–
–
–
Regulació i normativa energètica
Confidencialitat i privacitat de dades
Formació i coneixements del consumidor
Afectació local
• Barreres ambientals
– Regulació i normativa energètica
– Afectació al territori
13

14. Xarxes elèctriques
intel·ligents i sostenibles
Congrés d’Energia de Catalunya 2013
Projectes pilot de Smart Grids
• Illa de Jeju - Corea del Sud: Jeju Smart Grid Test-bed
– Tecnologies analitzades: Resposta de la demanda,
Generació distribuïda i Sistemes de gestió de la distribució
entre d’altres.
– Objectiu del projecte: Avaluar els beneficis de les diferents
tecnologies operant conjuntament.
– El test va acabar el 2013 i ara estan analitzant-ne els
resultats
Font:
Website Jeju Smart Grid Test-bed
14

15. Congrés d’Energia de Catalunya 2013
Xarxes elèctriques
intel·ligents i sostenibles
Projectes pilot de Smart Grids
• Illa de Gotland – Suècia
– Tecnologies:
•
•
•
•
•
•
Contadors intel·ligents
Subestacions intel·ligents
Sistemes d’emmagatzematge
TICs
Mercats
Generació distribuida
– Nous models de negoci:
•
•
•
•
Comercialitzador
Distribuidor
Agregador
Prosumer
– Sistemes testejats:
•
•
•
•
2 transformadors de 70/10 kV
4 generadors eòlics de 1,9 MW
2.800 consumidors i 30 grans consumidors
STATCOMS
Font:
Website Smart Grid Gotland
15

16. Congrés d’Energia de Catalunya 2013
Xarxes elèctriques
intel·ligents i sostenibles
Projectes pilot de Smart Grids
• Illa de Gotland - Suècia
Font:
Smart Grid Gotland
Pre-study
16

17. Congrés d’Energia de Catalunya 2013
Xarxes elèctriques
intel·ligents i sostenibles
Projectes pilot de Smart Grids
• Illa de Bornholm - Dinamarca
17

18. Congrés d’Energia de Catalunya 2013
Xarxes elèctriques
intel·ligents i sostenibles
Gràcies per la seva atenció!
Pol Olivella Rosell
Roberto Villafáfila Robles
Àrea d’Energia CITCEA-UPC
pol.olivella@citcea.upc.edu
roberto.villafafila@citcea.upc.edu
18