¿Cuáles son las Estrategias Inteligentes para Reducir las Pérdidas Técnicas?

Las pérdidas técnicas en las redes de distribución eléctrica son una consecuencia inherente de la transmisión y distribución de energía. Si bien nunca se pueden eliminar por completo, se pueden, y se deben, minimizar mejorando la eficiencia energética utilizando herramientas inteligentes y conectadas.

Los beneficios de reducir las pérdidas en las redes de distribución eléctrica son múltiples:

• Financiero: Las pérdidas de distribución pueden ser extremadamente costosas. Por ejemplo, las pérdidas oscilaron entre el 2% y el 14% en los países europeos en 2018. Estas pérdidas representan miles de millones de euros de residuos anuales en las redes de distribución de electricidad producida pero nunca utilizada y facturada.
• Beneficios ambientales: T& D en todo el mundo puede ahorrar aproximadamente 500 toneladas métricas de dióxido de carbono al año al mejorar la eficiencia de la red mundial, como la reducción de las pérdidas técnicas. Una red más eficiente de energía requiere un menor uso de energía, lo que puede reducir la contaminación del aire, evitar el desperdicio de recursos y reducir el uso de combustibles fósiles.
• Normativa: Las nuevas normativas exigen que las redes de distribución mejoren la eficiencia, como la Directiva de Eficiencia Energética de la UE (2012/27/UE) y la Directiva 2019/944. También se están implementando a nivel de país individual. Por ejemplo, Suecia ha añadido recientemente un reglamento de límite de ingresos que tiene en cuenta la reducción de las pérdidas de red, que el Reino Unido ha establecido políticas diseñadas para incentivar a los OCD a gestionar mejor las pérdidas.

Las pérdidas técnicas son inevitables

Hay dos tipos de pérdidas: pérdidas no técnicas, como robos o errores de contadores, y pérdidas técnicas. Hoy nos centramos en las pérdidas técnicas, que se pueden dividir en dos categorías: pérdidas técnicas variables y pérdidas técnicas permanentes/fijas.

Las pérdidas técnicas son causadas por la energía disipada en los conductores, los equipos utilizados para líneas de transmisión, subtransmisión y distribución y las pérdidas magnéticas en transformadores. La transmisión de energía es naturalmente ineficiente debido a factores como el equipo de red ineficiente, las pérdidas que ocurren cuando la energía se transporta a largas distancias entre la generación y el consumo, y la congestión de la red que interrumpe el flujo normal de electricidad.

• Entre 1/4 y 1/3 de las pérdidas técnicas en las redes de distribución son pérdidas fijas. Estos no varían según la corriente y pueden ser causados por factores como pérdidas de corriente de fuga o pérdidas causadas por la carga continua de elementos de medición o control.
• En cambio, entre 2/3 y 3/4 de las pérdidas técnicas son pérdidas técnicas variables, que dependen de la cantidad de electricidad distribuida. Son causadas por la impedancia del sistema, como cables o conductores, y son proporcionales al cuadrado de la corriente.

Las pérdidas técnicas, tanto variables como fijas, se producen con mayor frecuencia en las líneas de distribución primaria y secundaria. Hay una serie de causas, pero algunas de las más comunes son

• Líneas de distribución largas
• Sobrecarga de líneas
• Corriente de fase de alimentación desequilibrada
• Tamaño inadecuado de los conductores para líneas de distribución
• Instalación de transformadores de distribución lejos de los centros de carga

Pero las redes de distribución pueden utilizar métodos probados para minimizar las pérdidas

Aumentar la eficiencia de la red, abordar el lado del consumidor del uso de energía con herramientas de respuesta a la demanda y mejorar la forma en que se administran las DER, todo ayuda a las empresas de servicios públicos a superar la distribución pérdidas de red. Esto se debe a que todos se centran en formas de usar la energía de manera más eficiente, ya sea eliminando el desperdicio de energía a través de una mejor gestión de la red, integrando de manera más eficiente el DER en la red para minimizar las pérdidas, o ayudando a los consumidores a administrar mejor su propia energía utilizando herramientas del lado de la demanda.

Cualquier estrategia de mejora de pérdidas de red debe centrarse en los tres pilares de la reducción de pérdidas: estrategia organizativa, opciones técnicas y gestión de datos:

1. La estrategia organizacional gira en torno a la implementación de estrategias operativas, como el equilibrio de carga entre fases.
2. Las opciones técnicas se centran en la selección de componentes o soluciones eficientes.
3. La gestión de datos se concentra en el uso de datos para comprender y rastrear el consumo y la pérdida de energía.

Las tres categorías se pueden abordar utilizando tecnología digital conectada.

Los métodos de reducción de pérdidas se centran en tecnología inteligente que mejora la eficiencia

Reemplazar la infraestructura de red de distribución existente es costoso y difícil. En cambio, una alternativa rentable para las mejoras de la red, incluida la minimización de las pérdidas técnicas, es mantener la infraestructura de distribución eléctrica existente al tiempo que adopta componentes de red inteligente y software avanzado. La actualización a tecnología inteligente y conectada reduce las pérdidas al tiempo que utiliza de manera óptima los recursos energéticos existentes y proporciona a los operadores de distribución un mayor control sobre su red. Veamos algunos ejemplos.

Un ejemplo destacado son los sistemas avanzados de gestión de distribución, que pueden servir como el núcleo de cualquier estrategia para minimizar las pérdidas y administrar activamente las redes de distribución. ADMS es un conjunto de herramientas/plataforma integral para la gestión de la distribución y la optimización de la red. Sus funcionalidades brindan a los operadores de red la capacidad de reducir las pérdidas al proporcionar una vista completa de la red de distribución para una detección de pérdidas más precisa, optimización de voltaje y conocimiento de la situación en tiempo real para monitorear, controlar y coordinar activos interconectados. Además, al combinar múltiples funcionalidades en una solución de gestión de red completa, los operadores de distribución pueden reducir las pérdidas al identificar y resolver las fluctuaciones de voltaje causadas por DER.

Otro ejemplo son los componentes eficientes, como los transformadores de baja pérdida y alta eficiencia. Estos pueden mejorar significativamente el rendimiento tanto de pérdida de carga como de pérdida sin carga. Pueden gestionar activamente las pérdidas y la disipación de energía reconfigurando dinámicamente la red mediante el uso de software diseñado para estimar las pérdidas, como ADMS y analytics. Estas herramientas pueden calcular automáticamente, en tiempo real, la ruta más corta y menos resistente al flujo de electrones.

Además, los componentes probados en el campo también funcionan juntos. Por ejemplo, un transformador inteligente, que incluye un transformador en serie que funciona junto con la parte activa convencional, un conjunto de contactores de baja tensión de baja corriente y un PLC para controlar las operaciones, puede proporcionar estabilidad y confiabilidad al simplificar el mantenimiento, mantener la salida de voltaje dentro de un rango específico y permitir ajustes fáciles según sea necesario.

Finalmente, abordar las pérdidas desde el lado de la demanda, a través de tecnología como la medición inteligente, presenta oportunidades significativas de reducción de pérdidas. Por ejemplo, un informe estimó que el consumo de energía podría reducirse en 2.8% si los hogares utilizan medidores inteligentes, combinados con unidades de visualización para el hogar. Esto podría reducir las pérdidas de la red de distribución en un 5,5% debido a la disminución del consumo. Además, el uso de estas herramientas de respuesta a la demanda podría reducir las pérdidas en aproximadamente un 3% al trasladar parte de la carga del período de máxima actividad al de baja actividad.

Comience a mejorar la eficiencia de la red

Para obtener una visión más detallada de cómo las redes de distribución pueden comenzar a mejorar la eficiencia y reducir las pérdidas, lea nuestro caso de uso ” Eficiencia de la red: reducción de las pérdidas técnicas.”