El interés por las microrredes ha ido creciendo a medida que el país y el mundo se enfrentan a fenómenos meteorológicos extremos más frecuentes y a una mayor urgencia por considerar fuentes de energía alternativas.
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Las microrredes o microgrids (en inglés) no son un concepto nuevo, pero están ganando terreno rápidamente para que diversas organizaciones puedan hacer frente a los retos energéticos de hoy en día.
Señala PV Magazine que en una red de suministro tradicional, la electricidad se genera en centrales eléctricas y se transporta a largas distancias. Los edificios y los municipios se conectan a esta energía a través de una serie de subestaciones y líneas de transmisión. Con pocas vías redundantes para el suministro de energía, miles de usuarios pueden quedarse sin energía si una parte de la red falla o necesita ser reparada.
En cambio, una microrred utiliza fuentes de energía locales para generar energía para edificios individuales o para un campus de edificios. Las microrredes pueden funcionar de forma autónoma (en “modo isla”) o estar conectadas a la red general, lo que las hace más adaptables y resistentes.
Cuando una microrred se conecta a la red primaria, lo hace de forma paralela, ajustándose a sus características, como el voltaje, la frecuencia y la rotación de fases.
Dependiendo de la capacidad de generación, en circunstancias como el cierre parcial de una central eléctrica, las empresas de servicios públicos pueden utilizar la microrred como fuente de generación de reserva.
Algunos de los recursos energéticos locales y distribuidos utilizados por las microrredes pueden incluir generadores de motor y/o fuentes renovables, como la energía solar, eólica o hidroeléctrica. Muchas de las microrredes más recientes también incorporan almacenamiento de energía y estaciones de carga de vehículos eléctricos.
¿Quién podría considerar un sistema de microrredes?
Las tiendas de comestibles que dependen de grandes sistemas de refrigeración para sus productos y los hospitales que deben mantener en funcionamiento en todo momento los equipos que salvan vidas y los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado son dos ejemplos principales.
Para las tiendas de comestibles ShopRite de la Costa Este, nuestro equipo de Cushing Terrell configuró sistemas de microrredes de calor y electricidad combinados que generan energía utilizando un motor de gas natural de combustión lenta. Configurados para funcionar en modo isla, cuando el huracán Isaías golpeó en agosto de 2020, las tiendas permanecieron operativas y fueron capaces de evitar que los productos congelados y refrigerados perecieran, ahorrando millones de dólares para este cliente en particular.
Además, se puede ver este tipo de sistema en acción para el Centro Médico Regional de la Península en Maryland. Dos grandes motores de gas natural de alta eficiencia producen energía para el hospital en todo momento. El sistema recupera el calor residual de los motores y lo conduce al sistema de calderas, reduciendo la cantidad de gas natural que se quema en las calderas para calentar el hospital. Este sistema combinado de calor y electricidad puede colocarse en modo isla, de modo que si la red de suministro se cae debido a un huracán u otro corte, el hospital puede desconectarse de la red principal y seguir funcionando.
Algunas microrredes no están conectadas a una red mayor. Suelen encontrarse en entornos muy rurales en los que extender la energía desde un núcleo central sería demasiado difícil o caro.
Por ejemplo, Cushing Terrell diseñó el sistema de energía del Lamar Buffalo Ranch, en el Parque Nacional de Yellowstone, que utiliza un conjunto solar fotovoltaico, una microturbina hidráulica, baterías de coche híbridas de níquel-metal recicladas de Toyota y un pequeño generador de respaldo de propano.
El sistema permite que la instalación funcione de forma que se conserve la energía y el agua, y se reduzcan los residuos. Toyota patrocinó este proyecto en un esfuerzo por encontrar un uso secundario para las baterías de los coches híbridos después de que llegaran al final de su vida útil en un vehículo.
No todas las microrredes se consideran más ecológicas, ya que muchas funcionan con generadores diésel, pero cada vez más organizaciones utilizan energías renovables para alimentar sus microrredes.
Las fuentes de energía respetuosas con el medio ambiente, como la eólica y la solar, son variables, lo que significa que suben y bajan en función de los horarios de la naturaleza. Sin embargo, cuando se combinan con la red central o se integran en una forma de almacenamiento (baterías, bombeo de agua o hidrógeno), los cambios que pueden producirse con las energías renovables se equilibran.