Almacenamiento de energía en distribución eléctrica

Las empresas distribuidoras se relacionan a diario con escenarios desfavorables en el suministro de energía, como son interrupciones de suministros, sobre cargas de transformadores y líneas eléctricas, incremento de la demanda en horas punta, donde el precio de la energía es elevado. Por estas razones en este trabajo se propone el almacenamiento en redes eléctricas de distribución. En primera instancia se describen los diferentes tipos de almacenamiento, se describen sus ventajas y desventajas, y la utilización del almacenamiento en las diferentes etapas de los sistemas eléctricos de potencia. Como eje principal de este trabajo, se evalúan las diferentes tecnologías de almacenamiento considerando diferentes criterios, para que posteriormente dependiendo al escenario que se enfrenten en las redes de distribución, sean incorporadas analizando siempre su rentabilidad. Se evalúa un sistema de almacenamiento desde varias perspectivas. En primer lugar, se analiza la rentabilidad de un sistema de almacenamiento de energía como empresa distribuidora, con el objetivo principal de recortar la punta de la demanda a lo largo del año, haciendo un ejercicio de carga y descarga diaria durante todo el año, con el fin de minimizar la compra de energía en períodos de alto coste. Los resultados obtenidos, muestran que el dimensionamiento óptimo de un sistema de almacenamiento está relacionado directamente con el coste de inversión. Del mismo modo se observa que el parámetro técnico que permite una mayor mejora desde el punto de vista de la reducción de coste para las empresas de distribución es el período de vida útil del sistema de almacenamiento de energía. Se analiza de igual manera el uso de un sistema de almacenamiento desde el punto de vista del consumidor, en donde se comparan varios clientes con diferentes niveles tarifarios, y se diagnostica la rentabilidad de diferentes sistemas de almacenamiento para la reducción de picos de demanda a lo largo del año. Es decir, se analizan los datos del año 2016, de cada cliente y se verifican las ventajas y desventajas, si en ese año cada cliente tuviera instalado un sistema de almacenamiento de energía. En donde, se proponen diferentes dimensionamientos de sistemas de almacenamiento de energía, para haciendo diferentes análisis se determina el tamaño óptimo que se debe usar en cada nivel tarifario, dependiendo del consumo, y el coste de inversión. Hay que destacar que para este estudio se analiza una red de distribución de la República Dominicana, en donde el sistema eléctrico tiene una complejidad técnico-económica, que 10 su profundidad provoca que las empresas de distribución operen su sistema realizando interrupciones programadas, que van desde 4 horas hasta 12 horas diarias, dependiendo de la clasificación del circuito. Debido a este motivo en este trabajo de fin de master también se analiza este caso. Se evalúa el funcionamiento óptimo de un sistema de almacenamiento de energía, en el caso de interrupciones programadas para un cliente, con un nivel tarifario en baja tensión. Se realiza una comparación de diferentes dimensionamientos del sistema de almacenamiento, comparándolo con otra alternativa como un generador eléctrico usando gasolina como combustible. Los resultados obtenidos muestran que para cubrir el 50% de la demanda de este cliente lo más rentable es utilizar un sistema un generador eléctrico usando gasolina como combustible, pero a medida que aumentamos la cobertura de la demanda por parte del almacenamiento u otra alternativa, lo ideal es utilizar un sistema de almacenamiento de energía. Otra alternativa que se consideró analizar, fue la de utilizar un sistema de almacenamiento con combinación con energías renovables como placas fotovoltaicas, pero los datos necesarios para realizar este análisis no fueron facilitados, por lo que se deja abierta la posibilidad de realizar este análisis y verificar su rentabilidad. En fin, lo que se busca es analizar la rentabilidad del almacenamiento en las redes de distribución desde el punto de vista de la empresa de distribución de energía eléctrica y de parte del cliente para proponer algunas políticas de pago para clientes que decidan incluir algún tipo de almacenamiento en su domicilio.Universidad de Sevilla. Máster en Sistemas de Energía Eléctric