/ Septiembre 2016

ARMSTRONG, SANTA FE

Avanza el proyecto Armstrong: una iniciativa pensada para replicar

redes inteligentes + energias renovables

El INTI como parte de un consorcio público privado pondrá en marcha un sistema de generación distribuida utilizando energía solar y eólica a partir de la incorporación de elementos de operación inteligente. Ahorro y autoproducción, las ventajas del nuevo esquema.

El Proyecto de Redes Inteligentes con Energías Renovables (PRIER) apunta a promover la participación activa del usuario en pos de acercar la generación al consumo. Entre sus objetivos, persigue diversificar la matriz energética nacional con especial atención en el sector eléctrico.

Las acciones para llevar adelante esta ambiciosa iniciativa comenzaron formalmente a principios de 2016 y se extenderán durante los próximos tres años, período en el que se conformará una red de generación distribuida utilizando energías renovables. Su puesta en marcha está a cargo de un consorcio asociativo público-privado que integran el INTI, la Facultad Regional Rosario de UTN, y la Cooperativa de Provisión de Obras y Servicios Públicos y Crédito Ltda de Armstrong (CELAR).

La red convencional convivirá con la red inteligente y esta última será la encargada de administrar la inyección de energía renovable, integrando la energía eólica y solar en el tendido eléctrico.

En este sentido, el proyecto contempla el desarrollo y puesta a punto del know how necesario para modificar las estructuras dominantes de las redes de distribución, transformándolas en redes que posean un rol activo, no sólo en lo que respecta al consumo de energía sino específicamente a su producción. Para lograrlo está previsto incentivar un programa de sensibilización, comunicación y capacitación en diferentes niveles para lograr una mayor participación de la población local en el proyecto bajo el concepto de prosumidores.

El desafío es identificar los aspectos relevantes que aseguren los modelos de replicabilidad del proyecto que fomente la generación distribuida de energías renovables en el plano nacional.

El universo de replicabilidad es amplio y concreto, prioritariamente se identifican en Argentina unas 418 cooperativas que distribuyen energía eléctrica, entre otros servicios, a más de 2.405.779 de usuarios. Solo en la provincia de Santa Fe, existen 59 cooperativas eléctricas, que con un marco normativo técnico adecuado serán objeto de los resultados del proyecto.

La Empresa Provincial de Energía de Santa Fe (EPE), distribuidora provincial a la cual se encuentra interconectada la CELAR, estableció en octubre de 2013 la Resolución 442 que habilita a la generación distribuida en baja y media tensión con fuentes renovables de energía y establece los procedimientos técnicos para las mismas.

En esta línea, el consorcio está colaborando en un proyecto de ley nacional para elaborar un marco normativo que asegure los incentivos necesarios para que cada usuario pueda generar energía eléctrica con fuentes de energía renovable.

Características del proyecto en Armstrong

El PRIER contempla la instalación de sistemas solares fotovoltaicos y aerogeneradores de baja potencia conectados a la red de distribución local. Se prevé la instalación de una planta FV de al menos 200 kW en el parque industrial, que conforme un mix de generación distribuida para  entregar energía eléctrica a la red de distribución. Las instalaciones de baja potencia serán instaladas en distintos emplazamientos residenciales urbanos y espacios públicos. El criterio de selección se está llevando a cabo en base a distintas consideraciones técnicas, como la ubicación geográfica, la orientación, las sombras y los tipos de techo así como la capacidad de la subestación, entre otras variables.

De forma intensa se están recorriendo diferentes barrios de la ciudad de Armstrong para definir los sitios de instalación de los distintos sistemas distribuidos, teniendo en cuenta las evaluaciones socio-técnicas.

La cooperativa cuenta con una distribución en Media Tensión (MT) constituida por 6 circuitos alimentadores, cuatro de los cuales son urbanos (uno residencial, dos residenciales industriales y uno industrial) y dos rurales. Todos los alimentadores tienen una configuración radial con la posibilidad de anillarse en puntos estratégicos de la red, además coinciden con las seis salidas de celdas de MT de la subestación 33/13,2 kV.

La CELAR cuenta con la siguiente distribución de usuarios:

CELAR

Plan técnico

Dentro del Consorcio, el INTI colabora en la evaluación técnica de los productos, en el diseño de las instalaciones y en los estudios técnicos. Así mismo se están completando capacidades en los laboratorios de fotovoltaica, eólica de baja potencia e inversores de corriente para conexión a red, entre otros.

En el espacio destinado a la planta FV, se instalarán 880 paneles de 250 Wp, 10 equipos inversores de 25 kVA trifásico (380V-50Hz), un sistema de monitoreo de la energía —que tendrá la función de visualizar de manera remota el estado de generación de la planta FV— y un transformador elevador de 380V-13.2 kV para poder inyectarla en la red de MT.

Los paneles convertirán la energía solar en energía eléctrica por medio del efecto fotovoltaico, el tipo de corriente que se obtiene en ese proceso es del tipo continua (CC) y para ser inyectada a la red es necesario convertirla a Corriente Alterna (CA). Se utilizarán los equipos inversores que realizan el paso CC-CA, y finalmente para ser inyectada a la red y aprovechada por los usuarios, debe primero pasar por el transformador elevador 380 V- 13.2 kV. Esta energía será determinada por medio de un medidor de energía bidireccional y, de esa manera, podrá ponderarse su aporte.

Junto a la UTN se realizarán los estudios eléctricos que aportarán certeza sobre las potenciales perturbaciones existentes en la red y la incidencia de los sistemas instalados; como así también todos los estudios complementarios que aporten datos significativos sobre el impacto de la energía renovable en la red de distribución de la cooperativa.

Por otro lado, el proyecto contempla las instalaciones solares de techo, que serán de 1.5 kWp o de 2 kWp, el dimensionamiento final dependerá del inversor que finalmente se elija. Se colocarán entre 6 a 8 paneles de 260 Wp. Utilizarán dos tipos de inversores: SMA de 1.5 kW y los ABB de 2 kW, ambos monofásicos y que se conectarán a la red de Baja Tensión (BT) de la CELAR. Finalmente, para ponderar el aporte se utilizarán medidores bidireccionales que tienen embebido en su sistema la posibilidad del monitoreo remoto y acciones de comando.

El esquema de conexión se simplifica en la siguiente ilustración:

esquema de conexión

El PRIER, aprobado en el marco de la convocatoria Fondo de Innovación Tecnológica Sectorial (FITS) Energía – Uso Racional y Eficiente de la Energía (UREE), recibió más de 14 millones de pesos del Fondo Argentino Sectorial (Fonarsec) y, como contraparte, el Consorcio aportará más de $13 millones para la ejecución del proyecto que compromete una inversión total de $28.069.340.

Las compras de equipos que corresponden a las instalaciones de planta FV y de techo ya se realizaron a empresas locales, y actualmente se están llevando adelante las adquisiciones de equipamiento para medición en campo y en laboratorio. Para llevar adelante este esquema demostrativo se promovió la participación de fabricantes y proveedores nacionales, tanto del sector solar como eólico, impulsando así el desarrollo de la industria local e incentivando el comercio interno.

Ahorro energético

Para estimar la energía generada por año en un sistema FV, puede considerase para un cálculo aproximado (sin considerar pérdidas y utilizando los valores de radiación horizontal), las Horas Pico de Sol (HSP), esto representa un valor en el cual la irradiancia solar es igual o mayor a 1 kW/m2. Para el caso de Armstrong el valor de HSP es cercano a los 4,8 kWh/ m2 /día, con una irradiación solar global media anual de 1750,6 kWh/m2.

Un sistema FV instalado en la localidad de Armstrong, con la inclinación adecuada, puede generar un promedio anual de 1752 kWh/año por cada kWp instalado.  Considerando que se instalarán aproximadamente algo más de 300 kWp entre las de suelo y las de techo, puede estimarse que se generarán anualmente unos 525 MWh de energía eléctrica inyectada a la red a partir de los sistemas FV.

Cuadro resumen de datos de irradiación en el plano horizontal e inclinado:

resumen de datos de irradiación
Ampliar la imagen - Fuente: Base de datos NASA

Acerca de las redes de generación distribuida

En Argentina se auspicia una necesaria aceleración de la sustitución efectiva de fuentes de energía no renovables por fuentes renovables no convencionales. En este marco la incorporación de energía solar, eólica, la bioenergía, como así también el uso racional y eficiente de la energía constituyen un aporte a la sustentabilidad energética nacional y local. Se presenta la posibilidad de un aporte cuantificable a la solución del problema en un marco de posible replicabilidad del proyecto con el efecto multiplicador que esto representaría.

Se apunta a la idea de la generación distribuida como nuevo paradigma a partir del cual una comunidad o un individuo puedan generar parte de la energía que consume utilizando fuentes renovables.

Esta forma de generación distribuida permite vislumbrar la oportunidad: generar instancias de competitividad sistémica, promoviendo cadenas productivas coordinadas e integradas con investigación, desarrollo e innovación (I+D+i), pudiendo así contribuir a la reconstrucción del entramado productivo a partir de la aplicación de tecnologías para la generación de energía con fuentes renovables bajo el concepto de generación distribuida; federalizar la industria promoviendo el desarrollo de productos y servicios en todo el país; y aportar a la industrialización de la ruralidad integrando el concepto de generación distribuida en toda actividad industrial. En particular, garantizar la universalización del acceso a la energía, que es un derecho universal.

La pretensión es generar condiciones para el desarrollo de nuevos esquemas de negocios, de nuevas empresas de servicio, tanto en lo que se refiere a equipamientos de generación como de servicios asociados, que sean compatibles con la visión cooperativista. Esto abre la posibilidad de generar nuevos empleos, empresas y consecuentemente riqueza nacional.

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