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Adaptando las estrategias de las empresas de energía para los recursos energéticos locales

Las compañías de energía tienen que revisar su planificación para adaptarse a nuevas fuentes de energía y a una demanda incierta.

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A medida que los vecindarios adoptan más paneles solares y vehículos eléctricos, cómo las compañías eléctricas planean sus Redes Eléctricas se vuelve crítico. Este crecimiento en los recursos energéticos locales está cambiando la forma en que se utiliza la electricidad y de dónde proviene. Las compañías de energía necesitan repensar sus estrategias para seguir siendo eficientes y asegurarse de que satisfacen las necesidades energéticas de los consumidores mientras manejan los costos.

La necesidad de nuevas estrategias de planificación

Las redes eléctricas se componen de sistemas de transmisión y distribución. Los sistemas de transmisión llevan electricidad de alto voltaje a largas distancias. Los sistemas de distribución entregan electricidad de voltaje más bajo a hogares y negocios. Tradicionalmente, estos sistemas se han planificado por separado, lo que ha llevado a desafíos. Con más hogares generando su propia electricidad a través de paneles solares o utilizando vehículos eléctricos, hay más incertidumbres en la demanda y suministro de energía. Aquí es donde entran en juego las nuevas estrategias de planificación.

Entendiendo los Recursos Energéticos Distribuidos (DERS)

Los Recursos Energéticos Distribuidos (DERs) se refieren a fuentes de energía locales, como paneles solares en el techo y baterías para el hogar. Estos recursos son importantes porque pueden reducir la carga en la red eléctrica central. Sin embargo, predecir cuánta energía producirán estas fuentes es un desafío. Las compañías eléctricas deben aprender a entender e incorporar este nuevo paisaje energético en sus esfuerzos de planificación.

El desafío de la incertidumbre

Confiar en las previsiones de crecimiento tradicionales para la demanda de electricidad puede que ya no sea adecuado. El aumento de los DERs significa que la demanda de energía puede variar significativamente. Por ejemplo, si muchos hogares instalan paneles solares, la energía que extraen de la red puede disminuir en días soleados. Esta variabilidad crea una incertidumbre que las compañías eléctricas necesitan abordar en su planificación.

Un nuevo método para planificar

Para abordar estas incertidumbres, es necesario un nuevo enfoque de planificación. Este enfoque debe permitir una mejor comunicación entre los planificadores de transmisión y distribución. Al proporcionar opciones claras basadas en las predicciones de energía que incluyen la incertidumbre de los DERs, los planificadores pueden tomar decisiones más informadas. La nueva metodología ayuda a ambos equipos a entender cómo los recursos energéticos locales pueden impactar el sistema eléctrico en general.

Curvas de costo de rango de carga neta (NRCCs)

Una herramienta clave introducida en esta metodología de planificación son las Curvas de Costo de Rango de Carga Neta (NRCCs). Estas curvas muestran cuánto puede cambiar la demanda de electricidad según varios escenarios que involucran DERs. Ayudan a los planificadores a visualizar la demanda eléctrica máxima potencial y los costos asociados con satisfacer esas demandas. Al entender estas curvas, los planificadores pueden gestionar mejor las inversiones y asegurarse de que están tomando decisiones rentables.

Beneficios de las NRCCs

Las NRCCs ofrecen varias ventajas. Primero, simplifican las complejas relaciones entre el crecimiento de los DER y la demanda de electricidad. También presentan opciones claras que se pueden integrar en los flujos de trabajo de planificación existentes. Con las NRCCs, ambos planificadores pueden discutir cómo coordinar sus esfuerzos de manera más efectiva. Estas curvas también brindan a los planificadores de distribución una forma de tomar decisiones basadas en el impacto de sus inversiones en el sistema de transmisión.

La importancia de la Coordinación

Una coordinación adecuada entre los sistemas de transmisión y distribución es esencial para maximizar la efectividad de ambos. Cuando los planificadores trabajan en silos, puede llevar a costos innecesarios e ineficiencias. La introducción de las NRCCs facilita el diálogo entre estos equipos, permitiéndoles colaborar en inversiones que pueden beneficiar a ambos lados.

Evaluando opciones de inversión

La metodología de planificación también ayuda a evaluar diferentes opciones de inversión. Al considerar varios escenarios de crecimiento juntos, los planificadores pueden ver cómo diferentes elecciones impactarán la demanda eléctrica total. Luego pueden priorizar inversiones que ofrezcan el mejor valor según los posibles escenarios futuros.

Pruebas en el mundo real

Para demostrar la efectividad de este nuevo enfoque, se pueden usar simulaciones en el mundo real. Estas pruebas implican analizar redes eléctricas reales, evaluar varios escenarios de crecimiento y determinar las mejores inversiones basadas en las NRCCs. Tales experimentos revelan cómo los planificadores pueden asignar recursos de manera más eficiente y reducir costos mientras aseguran una entrega de energía confiable.

Conclusión

A medida que evoluciona el paisaje energético, las compañías de servicios deben adaptar sus métodos de planificación. Al incorporar las NRCCs y centrarse en la coordinación entre los sistemas de transmisión y distribución, pueden gestionar mejor la incertidumbre del crecimiento de los DER. Esto no solo mejorará los procesos de planificación, sino que también aumentará la confiabilidad y eficiencia de la entrega de electricidad a los consumidores.

Direcciones futuras

De cara al futuro, las compañías eléctricas deberían seguir refinando estos enfoques de planificación. La investigación puede centrarse en desarrollar métodos más sofisticados para la generación de escenarios e incorporar datos en tiempo real en los procesos de planificación. Al mantenerse a la vanguardia de los cambios en el sector energético, las compañías estarán mejor preparadas para atender a sus clientes. Este enfoque proactivo llevará en última instancia a un sistema eléctrico más resiliente y eficiente.

Fuente original

Título: Netload Range Cost Curves for a Transmission-Aware Distribution System Planning under DER Growth Uncertainty

Resumen: In the face of a substantial and uncertain growth of behind-the-meter Distributed Energy Resources (DERs), utilities and regulators are currently in the search for new network planning strategies for facilitating an efficient Transmission & Distribution (T&D) coordination. In this context, here we propose a novel distribution system planning methodology to facilitate coordinated planning exercises with transmission system planners through the management of long-term DER growth uncertainty and its impact on the substation netload. The proposed approach is based on the design of a transmission-aware distribution planning model embedding DER growth uncertainty, which is used to determine a "menu" of secure distribution network upgrade options with different associated costs and peak netload guarantees observed from the transmission-side, referred here as Netload Range Cost Curves (NRCCs). NRCCs can provide a practical approach for coordinating T&D planning exercises, as these curves can be integrated into existing transmission planning workflows, and specify a direct incentive for distribution planners to evaluate peak netload reduction alternatives in their planning process. We perform computational experiments based on a realistic distribution network that demonstrate the benefits and applicability of our proposed planning approach.

Autores: Samuel Cordova, Alexandre Moreira, Miguel Heleno

Última actualización: 2024-02-12 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2402.07428

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.07428

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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