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Fabio Andrés Perea Torres, NEPLAN Manager for Latin America en GERS

"PREPARACIÓN DE LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA PARA LA MOVILIDAD ELÉCTRICA


La electrificación de vehículos es uno de los factores que tiene potencial de reducción de gases de efecto invernadero. Tanto en Colombia como a nivel global el transporte es el sector que mayor impacto ocasiona sobre la transformación energética, como base para el reto de implementar las 3D (Descarbonización, Descentralización y Digitalización). Debido a la masificación de los vehículos eléctricos (VE) a nivel urbano, las redes de distribución de energía eléctrica deben estar preparadas para alojar la carga adicional que estos constituyen. Este artículo analiza los desafíos y las decisiones que tienen por delante los gestores de sistemas eléctricos de distribución para asegurar el abastecimiento de la demanda de energía eléctrica con calidad, confiabilidad y seguridad.

 

La participación del sector transporte en el consumo de energía final del país es la más alta según el Balance Energético Colombiano. Para el 2018 representó el 40,06% de la energía final (ENME, 2019). Previendo esto, en los últimos años tanto el sector privado como el gobierno nacional han incentivado la explotación de Fuentes de Energías Renovables No Convencionales (FERNC) para satisfacer la demanda energética en los diferentes sectores de la economía, desde los hogares hasta las grandes industrias.

 

Con respecto a el sector transporte, la ley 1964 del 2019 promueve el uso de vehículos eléctricos en Colombia y la CREG a través del contrato 044 de 2018 establece metas de implementación de puntos de carga para vehículos eléctricos (charging stations, las cuales en el mundo han superado el millón de unidades instaladas) considerando la expectativa de aumento de circulación de estos. Actualmente en Colombia, la movilidad eléctrica es incipiente, sin embargo se espera que a futuro tenga un amplio crecimiento, siguiendo el mismo comportamiento de países como Europa.

 

A pesar de que la regulación colombiana está implementando decretos y resoluciones para VE, los operadores de red de los sistemas de distribución (OR) están a tiempo de planear sus redes eléctricas para garantizar la capacidad adecuada para incorporar VE. Lo anterior estará directamente relacionado con factores técnicos específicos de los equipos que sirven la energía a los clientes. Por tanto será necesario revisar los siguientes aspectos, los cuales indicarán los puntos del sistema sensibles a presentar restricciones:

  •  Capacidad de conductores
  • Capacidad de transformadores
  • Disponibilidad de generación
  • Perfiles de tensión
  • Coincidencia con demanda máxima
  • Tarifas de energía

Estos factores tienen un impacto directo sobre la red de distribución y por tanto el OR debe estar en la capacidad de determinar:

  • Potencia total que puede tolerar la red
  • Potencia máxima que se puede conectar para atender una solicitud de conexión
  • Cambios de ajustes de protecciones de sobrecorriente
  • Índices de confiabilidad del sistema (SAIDI+SAIFI)

Adicionalmente, el OR debe tener la posibilidad de utilizar distintos tipos de estrategias de análisis:

  • Basadas en el potencial de consumo
  • Mediante factores de consumo
  • A partir datos estadísticos

Ante los desafíos mencionados, el administrador del sistema de distribución debe aplicar la regulación vigente, poseer una base de datos actualizada y real (y conocerla) y contar con apropiadas herramientas y personal idóneo para análisis del SDL. Estos conceptos se integran en lo que conocemos como el Análisis de Capacidad de Alojamiento (Hosting Capacity), el cual le brindará al operador y planeador del sistema garantizar un comportamiento adecuado a la red eléctrica, mediante los siguientes parámetros:

  • Tensión en cada punto de análisis
  • Cargabilidades de líneas y transformadores
  • Desviaciones de tensión vs caso sin penetración de VE
  • Desbalances de tensión (redes asimétricas)
  • Clasificación de resultados por alimentadores, áreas y zonas
  • Visualización geográfica y esquemática de la situación de la red

 

El análisis de capacidad de alojamiento permite a los OR evaluar el plan de inversiones requerido sus sistema de distribución y con ello garantizar el abastecimiento de la demanda de energía eléctrica ante la penetración de VE. En la actualidad existen herramientas de simulación que le permiten a las empresas de servicios públicos predecir el comportamiento de sus redes eléctricas mediante diversas metodologías, incluso ante ausencia de información precisa de los potenciales de consumo de los usuarios de VE, una de ellas NEPLAN® (www.neplan.ch)."

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