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    SmartGrids:

    Contribucin del

    material elctrico

    de Baja Tensin

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    SmartGrids:

    Contribucin del material elctricode Baja Tensin

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    SmartGrids: Contribucin del material elctrico de Baja Tensin

    AFME (Asociacin de Fabricantes de Material Elctrico), 2012Avda. Diagonal, 477 - 12 A. 08036 BarcelonaC/ Prncipe de Vergara, 75 - 5. 28006 MadridTel.: 934 050 725 Fax: 934 199 [email protected] [email protected]

    Todos los derechos reservados. Queda prohibida la reproduccin total o parcial en cualquiersoporte, sin la previa autorizacin escrita de AFME.

    ISBN: 978-84-15179-64-1Depsito Legal: B. 27.993-2012Impreso en Espaa - Printed in Spain

    Edita: Ediciones Experiencia, S.L. - c/ Ametllers, 16 local A - 08320 El Masnou (Barcelona)Tel. 93 241 10 25 - Fax 93 241 31 29 - www.edicionesexperiencia.com

    Maquetacin: Grfiques 92, S.A.Ilustraciones: AFME

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    ndice

    INTRODUCCINSMARTGRIDS: EL PRIMER PASO HACIA LAS SMARTCITIES ..................... 7

    DOCUMENTO DE POSICIN DE AFME SOBRE LAS SMARTGRIDS ............ 11

    1 GENERACIN DISTRIBUIDA ............................................................... 21 1.1. Microrredes .............................................................................. 22 1.2. Solar Fotovoltaica .................................................................... 24 1.3. Micro /mini elica .................................................................... 25 1.4. Generacin hbrida .................................................................. 25

    2 AUTOCONSUMO ................................................................................ 27

    3 ALMACENAMIENTO DE ENERGA ....................................................... 31

    4 SMARTMETERING .............................................................................. 33 4.1. Contadores inteligentes .......................................................... 33 4.1.1. Sistemas de telegestin .............................................. 34 4.1.2. Contadores parciales o de medidas secundarias ........ 35 4.1.3. Displays ....................................................................... 36

    5 SISTEMAS DE GESTIN DE LA ENERGA Y SERVICIOS DE GESTINENERGTICA ..................................................................................... 37

    5.1. Sistemas de gestin de la energa.......................................... 37 5.1.1. Sistemas domticos .................................................... 37

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    4 SmartGrids: Contribucin del material elctrico de Baja Tensin

    5.1.2. Sistemas inmticos ...................................................... 39 5.1.3. Sistemas de gestin de la energa en industria.......... 39 5.1.4. Sistemas de gestin de infraestructuras pblicas ...... 43 5.1.4.1. Alumbrado pblico (Street lighting) ............... 43 5.1.4.2. Tele-gestin de edifi cios pblicos ................. 44 5.2. Servicios de gestin energtica .............................................. 47

    6 VEHCULO ELCTRICO ....................................................................... 51 6.1. Introduccin ............................................................................ 51 6.2. Infraestructura de recarga ....................................................... 52 6.2.1. Estaciones de recarga .................................................. 52

    6.2.2. Modos de carga, tipos de tomas de corriente y co- nectores ....................................................................... 54 6.2.3. Cuadro elctrico ........................................................... 55 6.2.4. Gestin inteligente de los puntos de conexin .......... 56 6.2.5. Tipos de infraestructura de recarga ............................. 56 6.3. Integracin de energas renovables para la recarga del VE.... 57

    7 APARAMENTA Y EQUIPOS COMPLEMENTARIOS PARA EL DESARROLLODE LAS SMARTGRIDS ........................................................................ 61

    7.1. Introduccin ............................................................................ 61 7.2. Cables ..................................................................................... 61 7.3. Sistemas de conduccin de cables ......................................... 62 7.4. Dispositivos de proteccin ...................................................... 63 7.4.1. Diferenciales con rearme automtico .......................... 63 7.4.2. Proteccin contra sobretensiones ............................... 64 7.5. Compensacin de energa reactiva ......................................... 66 7.6. Filtrado de armnicos ............................................................. 66 7.7. Analizadores de la calidad del suministro elctrico ............... 66

    7.8. Centros de datos ..................................................................... 67 7.8.1. Efi ciencia energtica en sistemas de refrigeracin por

    agua del CPD ............................................................... 68

    A GLOSARIO ..................................................................................... 71

    B NORMAS DE REFERENCIA ................................................................. 75

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    Agradecimientos

    AFME agradece a las siguientes empresas, participantes en el Grupo de Trabajo Smart-Grids, su colaboracin y aportaciones sin las cuales no habra sido posible desarrollaresta publicacin.

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    IntroduccinSmartGrids: El primer paso hacia las

    SmartCities

    La red elctrica que se presentaba hace unos aos dispona de una generacin cen-tralizada y cargas concentradas en puntos concretos, por ejemplo, ncleos urbanos opolgonos industriales. La energa provena de una generacin en Media Tensin (MT)en centrales de diferente ndole: termoelctricas, hidrulicas, nucleares, etc. Posterior-mente era elevada a Alta Tensin (AT) y transportada hasta llegar a subestaciones dondela tensin se reduca de nuevo. Una vez aqu se volva a distribuir en una red de MT quefinalizaba en centros de transformacin, los cuales reducan la tensin para hacer unadistribucin en Baja Tensin (BT) dando alimentacin a los consumidores residencia-les, industriales y a las infraestructuras.

    En esta ltima dcada el escenario que se ha presentado contiene una generacin dis-

    tribuida establecida en la red de transmisin y distribucin, que empieza a presentarsetambin en la red de BT. Con esta situacin el flujo de energa que se presenta es bidi-reccional a diferencia de la situacin anterior, que era unidireccional.

    No slo se ha producido un cambio en la generacin sino que aparecen nuevascargas en la red como el vehculo elctrico, y nuevos actores como los PROSU-MIDORES, nuevos usuarios de la red que son PROductores y conSUMIDORESde energa. Adems, la distribucin de cargas ha dejado de ser tan concentradacomo antes y se ha ramificado. Este hecho unido a la previsin de crecimiento

    de demanda de energa que se prev para los prximos aos, el cambio climticoy los cada vez ms escasos recursos naturales, supone empezar a tender hacia una

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    8 SmartGrids: Contribucin del material elctrico de Baja Tensin

    gestin ms flexible que permita un transporte y distribucin de la energa mseficiente.

    El concepto de SmartGrids pretende cubrir esta serie de nuevas necesidades gestionan-do la red de forma eficiente, vinculando a los operadores, productores, distribuidores yconsumidores.

    Las SmartGrids poseen un enorme potencial para introducir en los sistemas energticosy de comunicacin criterios de sostenibilidad, ahorro y eficiencia energtica, adems dellegar a desempear un papel esencial en lo que a gestin de oferta y demanda energ-tica se refiere.

    La plataforma Tecnolgica Europea define SmartGrid como una red elctrica que puedeintegrar de manera inteligente las acciones de todos los usuarios conectados a la misma,para proporcionar un suministro elctrico econmicamente eficiente, sostenible, conbajas prdidas y elevados niveles de seguridad y calidad.

    Su desarrollo aportar valor de forma notable para:

    Favorecer la integracin de la generacin distribuida/renovable y su interconexincon la generacin centralizada y ayudar a la gestin de la red

    Activar la participacin de los consumidores en el mercado elctrico, tanto a travs delSmartMetering como mediante la figura del prosumidor, en la que el consumidor

    juega tambin el papel de productor de energa elctrica. A travs de SmartMeteringel consumidor puede ser parte activa en la optimizacin del funcionamiento del sis-tema, al proporcionrsele una mayor informacin e incluso permitiendo una gestinde las cargas a travs del sistema domtico.

    Reducir significativamente el impacto medioambiental del sistema de suministroelctrico completo mediante una mejora de la eficiencia energtica (prdidas + ges-tin de la demanda), mejorando los niveles actuales de fiabilidad, calidad y seguridaddel suministro.

    Favorecer la futura integracin masiva de vehculos elctricos, considerando su capa-cidad para almacenar energa y para suavizar la curva de la demanda.

    El reto es pasar de una red pasiva centralizada a una red interactiva descentralizada.

    Las SmartGrids son una pieza esencial para constituir las SmartCities (ciudades inteli-gentes).

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    Introduccin. SmartGrids: El primer paso hacia las SmartCities 9

    Figura 0.1: Esquema general red SmartGrid

    Este libro tiene como objetivo dar a conocer la forma en que el material elctrico deBaja Tensin contribuye al desarrollo e implementacin de las SmartGrids y la visinde AFME para su adecuado despliegue. En especial, y con el fin de proporcionar infor-macin sobre los productos ya disponibles y los futuros desarrollos, est dirigido a lossiguientes colectivos:

    Ingenieros, arquitectos, empresas de servicios energticos (ESE) y Administracin entanto que son prescriptores de los equipos a instalar en las instalaciones interiores.

    Compaas elctricas distribuidoras, en tanto que son prescriptores de los equipos a

    instalar en la red de distribucin.

    Instaladores, en tanto que son los profesionales que instalan, mantienen y reparan lasinstalaciones elctricas.

    Distribuidores de material elctrico, en tanto que actan como asesores de los ins-taladores.

    Propietarios, arrendatarios y explotadores de edificios.

    Gestores energticos.

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    10 SmartGrids: Contribucin del material elctrico de Baja Tensin

    En su contenido, el lector podr encontrar:

    Una introduccin al concepto de SmartGrids, el cual nos llevar a transformar lasciudades en SmartCities.

    La visin y las recomendaciones de AFME sobre el despliegue de las SmartGrids.Soluciones concretas en el mbito de la Baja Tensin de las SmartGrids, tales como lageneracin distribuida, el almacenamiento de energa, el SmartMetering, los sistemasde gestin de la energa y los servicios de gestin energtica y el vehculo elctrico.

    Recomendaciones sobre la aparamenta y los equipos complementarios para el des-pliegue de las SmartGrids.

    Un glosario de los trminos ms utilizados en el mbito de las SmartGrids y que pue-den ser novedosos para el lector, y un listado de normas de referencia en este campo.

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    Documento de posicin de AFMEsobre las SmartGrids

    Los miembros de la Asociacin de Fabricantes de Material Elctrico (AFME) son pro-veedores de tecnologa y soluciones en el sector del material elctrico1de Baja Tensiny como tales proporcionan soluciones de SmartGrids para Baja Tensin en los sectores

    residencial, terciario, industrial y de infraestructuras, contribuyendo as a su despliegue.

    A continuacin se reproduce el documento de posicin SmartGrids: visin y recomen-daciones de los fabricantes de material elctrico de Baja Tensin, elaborado por AFMEen febrero de 2012, con el objetivo de ofrecer el conocimiento y la experiencia de laindustria del material elctrico de Baja Tensin y promover los productos ya disponiblespara ayudar a la implementacin de las SmartGrids.

    1El Reglamento Electrotcnico de Baja Tensin (REBT) define material elctrico como: Cualquier materialutilizado en la produccin, transformacin, transporte, distribucin o utilizacin de la energa elctrica,

    como mquinas, transformadores, aparamenta, instrumentos de medida, dispositivos de proteccin,material para canalizaciones, receptores, etc.. Tambin incluye los sistemas de automatizacin y control(domtica e inmtica), cubiertos por la Instruccin Tcnica Complementaria 51 del REBT.

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    Documento de posicin de AFME sobre las SmartGrids 13

    Febrero 2012

    SMARTGRIDS: VISIN Y RECOMENDACIONES DE LOSFABRICANTES DE MATERIAL ELCTRICO DE BAJA TENSIN

    Introduccin

    El presente documento ha sido elaborado por la Asociacin de Fabricantes de Material

    Elctrico (AFME), organizacin empresarial de mbito nacional, que agrupa a 131fabricantes de material elctrico de Baja Tensin, que representa un total de 15.000empleados y una facturacin de 4.700 millones de .

    El objetivo de este documento es ofrecer el conocimiento y la experiencia de la industriadel material elctrico de Baja Tensin y promover los productos ya disponibles paraayudar a la implementacin de las SmartGrids.

    Este documento de posicin proporciona adems recomendaciones para asegurar el

    xito de dicha implementacin a nivel nacional y espera el apoyo de las institucionesmediante el desarrollo de polticas que permitan a la industria espaola desarrollar unliderazgo tecnolgico y responder a las demandas futuras de la sociedad.

    AFME considera que las SmartGrids son un rea prometedora para el desarrollo tecno-lgico que podra ayudar a la economa espaola a crecer y a crear nuevas oportunidadesde negocio.

    Cmo llegar a las SmartgridsLa Plataforma Tecnolgica Europea define las SmartGrids como redes elctricasque pueden integrar de manera inteligente las acciones de todos los usuarios co-nectados a las mismas, y proporcionar as un suministro elctrico econmicamenteeficiente, sostenible, con bajas prdidas y elevados niveles de seguridad y calidad(Vase Fig. 1).

    Para conseguir la implantacin de las SmartGrids se deberan tener en cuenta los si-

    guientes aspectos:

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    Las SmartsGrids deben tener una estructura flexible a nivel tecnolgico y adems, sedebe construir un marco legislativo que permita la incorporacin de las tecnologas ysoluciones que puedan desarrollarse en el futuro.

    Las SmartGrids pueden proporcionar un alto nivel de seguridad de suministro, per-mitiendo reducir la dependencia energtica del pas.

    Las SmartGrids deben ser capaces de integrar tecnologas tales como vehculo elc-trico, energas renovables (tanto a gran escala como pequeos productores) o alma-cenamiento de energa (tanto en generacin como a nivel consumidor), mediante lagestin de la demanda para alcanzar un sistema sostenible.

    El usuario debe poder gestionar eficientemente su consumo de energa en trminos decostes y emisiones de CO

    2, e incluso convertirse en proveedor de energa (prosumidor).

    Papel de la industria del material elctrico de BajaTensin en las SmartGrids

    Como proveedores de tecnologa y soluciones en el sector del material elctrico de Baja

    Tensin, las empresas de AFME proporcionan soluciones para los sectores residencial,terciario e industrial, en los siguientes mbitos de las SmartGrids, para contribuir a sudespliegue (vase figuras 1 y 2):

    Infraestructura de Baja Tensin para produccin y distribucin de energa conven-cional y renovable. (6, 7 y 8)

    Infraestructura de Baja Tensin para Microrredes en fbricas y edificios. (6 y 8)

    Infraestructura de Baja Tensin para almacenamiento de energa. (9)

    Soluciones de SmartMetering (pudiendo incluir contadores de medidas parciales)que permiten analizar el consumo energtico y tomar decisiones sobre su gestin. (5)

    Displays para los usuarios finales para gestionar sus consumos y el impacto de susemisiones. (6, 7 y 8)

    Soluciones de infraestructura para vehculo elctrico, permitiendo tanto la recarga delvehculo como el almacenaje de energa. (6 y 8)

    Domtica e inmtica para la gestin de la energa en viviendas y edificios, permitiendoconsiderar datos internos especficos, como temperatura, informacin proveniente de

    sensores, detectores de movimiento o presencia o comportamientos particulares deusuarios finales, adems de proporcionar un interfaz con los electrodomsticos. (6 y 8)

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    Documento de posicin de AFME sobre las SmartGrids 15

    Sistemas de gestin de la energa para el sector terciario, industrial, las infraestructu-ras y compaas suministradoras. (4, 6, 7 y 8)

    Equipos de medida y control en Baja Tensin para soluciones de SmartNetwork ySmartOperation en subestaciones de Alta y Media Tensin. (4)

    Figura 1:Campo de actuacin de AFME en las SmartGridsFuente: GIMELEC

    Figura 2: Ejemplos de soluciones de AFME para SmartGridsFuente: CECAPI-CAPIEL

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    Recomendaciones

    Para el xito de las SmartGrids, es imprescindible la implicacin del usuario final en elproceso de implementacin.

    Para ello, se debe crear el marco necesario para conseguir variar los patrones de consu-mo del usuario final2, siguiendo las siguientes premisas:

    1. Concienciar, mediante la explicacin clara de las ventajas de las SmartGrids para elusuario.

    2. Proporcionar la informacin y los incentivos necesarios.

    3. Facilitar el acceso a las tecnologas necesarias para poder formar parte activa de lasSmartGrids.

    1. Concienciar

    Recomendacin 1:AFME recomienda la realizacin de acciones necesarias, apoyadas

    por el IDAE y las Agencias de Energa de las CCAA, para dar a conocer el valor aadido(econmico, medioambiental, poltico, social) de las aplicaciones de SmartGrids para elconsumidor energtico y para la sociedad en general. Algunas de estas acciones puedenser:

    - La implementacin de la medida relativa a la campaa de sensibilizacin sobre elahorro energtico dirigida a los consumidores finales, dentro de las 20 medidas deEficiencia energtica lanzadas por el Gobierno en marzo de 2011.

    - La implementacin de proyectos comerciales reales para ganar aceptacin y apo-

    yo pblico, mediante la explicacin clara de los beneficios de la implementacin deSmartGrids para los consumidores.

    - El desarrollo de mdulos formativos sobre SmartGrids, para disponer de personal concapacitacin tcnica que puedan acometer los proyectos de SmartGrids.

    2El trmino usuario final cubre al consumidor residencial, industrial y terciario, incluyendo los gestoresde edificios.

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    2. Proporcionar informacin e incentivos

    Recomendacin 2:

    En el mbito residencial, AFME recomienda fomentar:

    - El uso de displays interoperables con los nuevos contadores electrnicos, para permi-tir al usuario disponer de informacin sobre sus consumos y actuar en consecuenciapara mejorar el ahorro y la eficiencia energtica de su instalacin elctrica.

    - La conexin de los nuevos contadores electrnicos con sistemas domticos o inmti-

    cos, para realizar una gestin energtica eficiente.

    - Posibilitar el acceso de los sistemas domticos a los datos de los contadores inteligentes,pero evitando que stos sean el nico interfaz entre suministro y demanda de energa.

    En el mbito terciario e industrial, AFME recomienda fomentar la gestin de la energaa travs de las Empresas de Servicios Energticos (ESE) y la posibilidad de conexin delos nuevos contadores electrnicos con sistemas de gestin de la energa.

    Recomendacin 3:AFME recomienda fomentar la aplicacin de la certificacin ener-gtica en edificios nuevos y existentes.

    Recomendacin 4:AFME recomienda establecer los mecanismos para activar la par-ticipacin de los consumidores en el mercado elctrico, promoviendo la figura del pro-sumidor (productor + consumidor), en la que el consumidor juega tambin el papel deproductor de energa elctrica y estableciendo mecanismos de tarifa variable y bonifica-cin. Para ello se debe adaptar la legislacin existente.

    Recomendacin 5:AFME recomienda garantizar un sistema de seguridad y proteccin

    de datos privados tanto para empresas como para particulares. Los consumidores debe-ran poder decidir quin tendr acceso a su perfil energtico y a qu partes de l. De estamanera se conseguir la penetracin de las nuevas tecnologas evitando la desconfianzade los consumidores finales.

    3. Facilitar el acceso a las tecnologas

    Recomendacin 6:AFME recomienda apoyar la inclusin de la automatizacin y el

    control domstico (domtica), de edificios (inmtica) e industrial en la legislacin rela-tiva al despliegue de redes de contadores inteligentes y en la referente a la certificacin

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    energtica de edificios nuevos y existentes. La transposicin de la Directiva de EficienciaEnergtica en Edificios (2010/31/UE), es una buena oportunidad para introducir estossistemas tanto en el procedimiento general (programa informtico) como en el procedi-miento simplificado de determinacin del nivel de eficiencia energtica del edificio parasu certificacin energtica.

    Recomendacin 7:AFME recomienda establecer los mecanismos necesarios para favo-recer la integracin de vehculos elctricos, considerando su capacidad para almacenarenerga y para suavizar la curva de la demanda.

    Recomendacin 8:AFME recomienda que los datos de gestin energtica de los siste-

    mas de automatizacin industriales permanezcan bajo el control de los usuarios indus-triales ya que, dada la complejidad de los procesos, los usuarios finales son los nicosque pueden tomar decisiones que impacten en sus procesos. Esto tendr un impacto enla definicin y funcionamiento del interfaz entre la parte de suministro y la de demanda.

    Recomendacin 9:AFME celebra la iniciativa de los organismos de normalizacineuropeos para coordinar las actividades de normalizacin de las SmartGrids con el ob-

    jetivo claro de asegurar interoperabilidad y estndares abiertos para permitir economasde escala. AFME recomienda que las tecnologas que cubran los aspectos de las Smart-

    Grids, especialmente las comunicaciones, estn basadas en normas abiertas con el finde asegurar soluciones competitivas y rentables que permitan la interoperabilidad de lossistemas y, por tanto, su despliegue.

    Recomendacin 10:AFME recomienda revisar las reglas de instalacin para Baja Ten-sin (REBT), para asegurar que las instalaciones se adaptan a las SmartGrids de manerasegura. Se debe prestar especial atencin a la correcta proteccin de las instalaciones,tanto para personas como para bienes.

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    Documento de posicin de AFME sobre las SmartGrids 19

    LAS SMARTGRIDS: BENEFICIOS PARA TODOS

    Para el gobierno y las finanzas pblicas del pas: Consecucin de los objetivos de la agenda 20-20-20. Establecimiento de condiciones favorables para la mejora de la eficiencia energtica. Incremento de la independencia energtica travs de la incorporacin de las energas

    renovables y la reduccin de los picos de consumo.

    Para los consumidores:

    Acceso a soluciones de eficiencia energtica y econmicamente competitivas. Promocin de un comportamiento responsable con el medioambiente a travs de

    tarificaciones ms flexibles. Proteccin de datos y privacidad a travs de las normas y legislacin necesarias. Control mejorado de la produccin de energa renovable y acceso a nuevas aplicaciones.

    Para los distribuidores y comercializadores: Optimizacin y gestin de las redes. Optimizacin del transporte de energa, reduciendo las prdidas en la red.

    Integracin del vehculo elctrico y otros nuevos usos de la electricidad. Seguridad de datos.

    Para los generadores de energa elctrica y operadores del sistema: Control exhaustivo de los sistemas de generacin, transporte y distribucin. Gestin por anticipado y modelado de la capacidad de produccin energtica disponible

    de acuerdo a demanda real y/o espontnea.

    Para los fabricantes de material elctrico:

    Continuo desarrollo de productos innovadores. Mantenimiento de puestos de trabajo de elevado valor aadido. Apoyo a la exportacin de experiencia y excelencia de la industria europea a travs de la

    necesidad de interconexin de redes. Refuerzo de la normalizacin para facilitar la introduccin en economas emergentes.

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    Generacin distribuida

    La generacin distribuida, consiste en generar la electricidad cerca de los puntos de consu-mo, o en el mismo punto de consumo, en oposicin al concepto de generacin centraliza-da, que actualmente es la forma dominante en las redes convencionales, y que se basa engrandes plantas de generacin elctrica, normalmente alejadas de los centros de consumo.

    El auge de la generacin distribuida surge por la necesidad de disponer de mayor po-tencia de generacin, la saturacin de las actuales redes de transporte y distribucin y lairrupcin de las energas renovables a gran escala.

    La generacin distribuida abarca cualquier forma de generacin (y acumulacin) deenerga elctrica, pero cobra especial inters cuando se trata de generacin con energasrenovables.

    Los distintos sistemas de generacin de energa abarcan:

    Solar Co-generacin Elica Micro-turbinas de gas Hidrulica Grupos Electrgenos Biomasa

    Las localizaciones de los equipos de generacin distribuida pueden ser diversas, desde

    tejados a centros de produccin, pasando por patios, centros de salud, parkings, centrossociales, granjas agrcolas, etc.

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    22 SmartGrids: Contribucin del material elctrico de Baja Tensin

    La generacin distribuida alcanza desde grandes centros de generacin en el rango des-de unidades de MW hasta alguna centena de MW, como pueden ser los parques elicos,hasta los muy pequeos productores, tpicamente de menos de 100 kW.

    Este ltimo sector, el de menos de 100 kW, es el que se conoce como micro-generacin.En este rango de generacin se incluyen la generacin fotovoltaica, las pilas de combus-tible, y la generacin elica que, para diferenciarla de la gran elica, la de los parques,se la denomina con frecuencia micro-elica.

    1.1. MicrorredesA partir de la microgeneracin se llega al concepto de microrred.

    Las microrredes se definen como un conjunto de cargas elctricas, elementos de ge-neracin distribuida (elica, fotovoltaica, pila de combustible, microturbina, etc.)y elementos de almacenamiento (bateras, hidrgeno, volante de inercia, aire com-primido, supercondensadores, etc.) que, conectados a la red elctrica a travs de unnico punto de conexin, llevan asociada una estrategia que gestiona tanto el flujo de

    energa dentro de la microrred como el intercambio de potencia con la red general desuministro. De este modo, pueden configurarse microrredes con viviendas unifami-liares, edificios de oficinas, entornos industriales, bloques de pisos, barrios e, incluso,ciudades.

    Las microrredes son sistemas pequeos y autnomos con una combinacin de tecno-logas de energas renovables y convencionales adaptadas a cada caso particular, quepermitan a individuos, comunidades y empresas generar su propia electricidad, ascomo vender los excedentes a la red principal. Durante el da, cuando las necesidades

    domsticas de electricidad son reducidas, el administrador del sistema, conectado ala Red Inteligente, enva el sobrante de electricidad a la red elctrica. Por la noche,cuando la demanda global de electricidad es reducida, compra el excedente a bajoprecio y lo almacena. Esto evitar instalar centrales elctricas adicionales de granescala, permitiendo alcanzar una eficiencia y flexibilidad mximas, con nuevas tecno-logas inteligentes para el control instantneo de las diversas fuentes de generaciny consumo.

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    Generacin distribuida 23

    Figura 1.1. Ejemplo microrred

    Figura 1.2. Esquema microrred rural

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    1.2. Solar Fotovoltaica

    La energa solar fotovoltaica permite ubicar pequeos consumos (ej: iluminacin conLEDs, recarga de aparatos electrnicos, etc.) en cualquier lugar que sean requeridoscon una gran facilidad de instalacin, mediante una tecnologa ya madura en mdulosfotovoltaicos, controladores de carga y bateras.

    Las soluciones fotovoltaicas se pueden clasificar en:

    Plantas solares

    Soluciones para edificios e industrias Soluciones para residencial Soluciones para localizaciones aisladas

    Los inversores permiten convertir la corriente continua generada por paneles fotovoltaicosen corriente alterna, de forma que el excedente de corriente se puede inyectar a la red elc-trica. Es muy importante que los inversores se adapten a los diferentes escenarios de po-sibles instalaciones. Toda instalacin solar tiene el espacio como factor limitante y es porello que tener una gama de diferentes potencias ha demostrado que es la mejor forma deadaptarse tanto a las instalaciones domsticas en los edificios o en los bloques de viviendas,como en instalaciones industriales, aprovechando las cubiertas de las naves industriales.

    Figura 1.3. Esquema de integracin de energa fotovoltaica

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    Generacin distribuida 25

    1.3. Micro /mini elica

    La aplicacin tradicional de la generacin micro-elica ha sido la de los sistemas aisla-dos, tpicamente en unin con generacin fotovoltaica para la formacin de sistemashbridos, en los que era necesario un sistema de acumulacin de energa normalmenteconstituido por bateras electroqumicas, y cuyo principal objetivo era abastecer de su-ministro elctrico una determinada aplicacin aislada.

    En los ltimos aos se tiende a la aplicacin de la generacin micro-elica en genera-cin distribuida. Este tipo de aplicaciones conectadas a red no suelen incorporar sistema

    de almacenamiento de energa elctrica, pues la red debe ser capaz de asumir toda laenerga generada por los aerogeneradores.

    1.4. Generacin hbrida

    La generacin hbrida combina ms de un tipo de los sistemas de generacin de energaque se han comentado anteriormente. La combinacin de la generacin solar, elicao hidrulica, dependiendo de las caractersticas del lugar, y la gestin inteligente de la

    acumulacin y de la demanda, permiten un mejor rendimiento de la instalacin y unmenor uso del grupo electrgeno.

    La aplicacin principal es la electrificacin de lugares aislados sin suministro elctrico,tales como:

    Explotaciones agrarias Turismo rural Refugios de montaa

    Segunda residencia

    Viviendas

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    Autoconsumo

    El avance tecnolgico en energas renovables y en el aprovechamiento de los recursosenergticos derivados de la propia actividad, junto a la cada vez ms creciente capacidadde acumulacin de forma eficiente a bajo coste hacen del autoconsumo un modelo muyeficiente desde el punto de vista econmico y medioambiental.

    El autoconsumo permite una gestin inteligente en generacin y demanda energtica.

    Entre las ventajas del autoconsumo, cabe destacar:

    Soporte a las redes elctricas de bajo rendimientoAsegurar el suministro elctrico a los consumos prioritarios Control de costes a largo plazo del suministro elctrico Fcil incremento de la potencia generada Disminucin de la dependencia energtica del exterior

    Mejora de la balanza comercial

    Algunas aplicaciones son viviendas particulares, edificios, naves industriales, gran-jas...

    El Real Decreto 1699/2011, por el que se regula la conexin a red de instalaciones deproduccin de energa elctrica de pequea potencia, permite el autoconsumo. Estanueva legislacin ha abierto la posibilidad de establecer un autoconsumo que permitaa los consumidores optimizar su consumo elctrico. Para ello, las energas renovables

    que permitiran realizar una gestin correcta del autoconsumo seran la fotovoltaica yla microelica.

    2

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    28 SmartGrids: Contribucin del material elctrico de Baja Tensin

    Con esta solucin es posible instalar placas fotovoltaicas y aerogeneradores que, co-nectados a inversores, pueden conseguir una energa directa a la vivienda que puedealmacenarse en bateras y consumirse cuando el usuario lo considere.

    Soluciones fotovoltaicas desde 2.5 kW hasta 100 kW.

    Soluciones microelica hasta un mximo de 10 kW.

    Estas soluciones de autoconsumo pueden vincularse a sistemas de gestin de la energacomo los mostrados en el captulo 5.

    Figura 2.1. Ejemplo de instalacin de autoconsumo

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    Autoconsumo 29

    Figura 2.2. Monitorizacin de pequea instalacin fotovoltaica

    Figura 2.3. Ejemplo de autoconsumo para instalacin residencial

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    3 Almacenamiento deenerga

    Uno de los problemas a los que se enfrentan los sistemas de suministro energtico es ladificultad (y el coste) de almacenar energa durante los periodos de baja demanda parapoderla luego utilizar durante los picos de demanda. Esto es particularmente relevantedesde el punto de vista de las energas renovables, si se pretende que constituyan unaalternativa realista a las energas convencionales.

    Existen en la actualidad diversos tipos de acumulacin distribuida, la mayor parte endesarrollo:

    Almacenamiento de aire comprimido:

    Esta tcnica consiste en el almacenamiento de aire comprimido en reservorios bajotierra a unas presiones normalmente entre 60-70 bar. El aire se comprime en formaescalonada, con enfriamientos intermedios, con lo cual se consigue un buen rendi-

    miento en la etapa de almacenamiento de energa en los perodos en los que existeun excedente energtico.

    Almacenamiento en bateras:

    Las bateras son sistemas recargables donde se produce un almacenamiento de ener-ga elctrica en forma de energa qumica, generndose iones cargados elctricamentedurante el perodo de carga y empleando los iones para crear un flujo de electronesdurante la descarga. Por lo tanto, su capacidad energtica depende de su potencia.

    Las ms comunes son las de plomo-cido, aunque otras tecnologas como las desodio-azufre presentan muy buenos comportamientos.

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    Bombeo hidrulico:

    Las centrales hidroelctricas de bombeo permiten el almacenamiento energtico me-diante el bombeo de agua desde una presa a un nivel bajo hasta una presa a un nivelmayor, de este modo en horas valle se puede almacenar energa. En horas punta,cuando se quiere emplear la energa almacenada, funciona como una central hidro-elctrica convencional: el agua, previamente bombeada a la presa de mayor nivel esturbinada y acciona un generador elctrico de vuelta a la presa de menor nivel.

    Almacenamiento cintico - Volantes de inercia:

    En estos dispositivos la energa elctrica se almacena como energa cintica que mue-ve un rotor y un volante de inercia. Almacenan la energa de forma cintica mediantela aceleracin del rotor y del volante a una velocidad muy alta y liberan energa alinvertir el proceso de carga, empleando el motor como generador.

    Almacenamiento en ultracondensadores:

    Los supercondensadores almacenan energa elctrica en forma de cargas electroest-ticas confinadas en pequeos dispositivos, formados por pares de placas conductivas

    separadas por un medio dielctrico. Los supercondensadores, a diferencia de los con-densadores tradicionales, poseen elevadas reas, para ello se emplean dos capas (unnodo y un ctodo) con esteras de carbono o filamentos metlicos que son fundidoscon lquidos que se emplean como dielctrico. La ventaja de este enfoque de diseoes que las reas efectivas pueden ser diez mil veces mayores que las de los sistemasconvencionales de condensador.

    Estos supercondensadores son dispositivos ideales para calidad de la energa y alma-cenamiento de energa a corto plazo. Los supercondensadores tienen la capacidad de

    ser cargados y descargados en muy breves periodos de tiempo, del orden de segundos(o inferior), lo cual los hace especialmente apropiados para responder ante interrup-ciones de suministro de poca duracin.

    La eficiencia de estos sistemas se encuentra en el orden del 95%. Esta eficiencia dis-minuye cuando se incrementa la velocidad de descarga respecto a la nominal.

    Actualmente se est investigando el potencial de distintos medios de almacenamientopara apoyar la optimizacin de la red elctrica mediante la absorcin del excedente de

    generacin y/o reduccin de picos de demanda.

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    4SmartMetering

    4.1. Contadores inteligentes

    La inteligencia de la red parte del conocimiento del estado de consumo y la previsin degeneracin de toda la red. Con esta informacin, el operador del sistema y las diferen-tes distribuidoras elctricas podrn disponer de un control en tiempo real sobre la redelctrica de transmisin en AT y de distribucin en MT.

    Toda esta informacin ser recogida a travs de contadores inteligentes. El objeto esdotar a cada punto de consumo de estos contadores para poder recibir la informacindel consumo y generacin en tiempo real.

    Los contadores inteligentes permiten recoger la informacin de consumo y enviarla f-cilmente a los centros de transformacin, en los que existe un concentrador que recolec-ta estos datos y enva, a travs del sistema de telegestin, la informacin a las compaasdistribuidoras para su gestin.

    Para comunicaciones en entornos domsticos (< 15 kW) se usa la tecnologa Power LineComunications (PLC) y para aplicaciones de ms de 15kW se puede utilizar GPRS,Ethernet o IP. En los entornos domsticos la informacin es gestionada por los distri-buidores de energa y para las plantas de Energa Renovable se comunica esta informa-cin directamente al operador del sistema o hacindolo a travs de un agregador de lademanda.

    Una de las funcionalidades que ofrecen estos contadores es la posibilidad de discriminarel consumo de electricidad por franjas horarias, lo que permitir desplazar el uso de

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    34 SmartGrids: Contribucin del material elctrico de Baja Tensin

    cargas a horas en las que la energa sea ms barata, normalmente por la noche. De estaforma se suavizarn los picos y los valles de las grficas de la demanda elctrica, promo-viendo el ahorro energtico y el consumo eficiente.

    Los contadores electrnicos inteligentes incorporarn funcionalidades adicionales parala gestin de la demanda o la gestin de redes y suministros elctricos. La gestin dela demanda permitir el deslastrado de cargas, es decir la desconexin de circuitos noprioritarios previamente asignados en caso de consumo excesivo. De esta forma se po-dr regular el consumo para minimizarlo en horas punta, previo acuerdo entre clientey compaa elctrica.

    Otra funcionalidad cubierta es la de poder suministrar a las distribuidoras datos sobreel consumo elctrico, contribuyendo a la visibilidad de la generacin distribuida y faci-litando al operador del mercado la planificacin de la demanda.

    Los contadores domsticos y contrataciones menores de 15kWincluyen tambin unrel de corte de potencia. Esto permite activar y cortar el suministro en tiempo real,pero sobre todo permite programar distintos lmites de potencia en distintos horarios.

    4.1.1. Sistemas de telegestin

    Los sistemas de telegestin son sistemas tecnolgicos de informacin y comunicacionesque permiten la telelectura y la telegestin de los contadores inteligentes (SmartMeter).Estos sistemas permiten el intercambio de informacin y operaciones entre los sistemasde las Distribuidoras Elctricas, los concentradores y los contadores.

    A travs de estos sistemas, la compaa elctrica podr conocer la curva de consumo decada instalacin, lo que servir para ofrecer a cada cliente un servicio ms ajustado asus necesidades. As, podr comunicar al cliente diferentes consignas para el consumoeficiente de su vivienda, indicndole cundo es ms econmico consumir, en funcinde la curva de demanda disponible en ese momento, bonificndole por el uso de esaconsigna. El cliente podr disponer de informacin relevante, como por ejemplo suconsumo elctrico, el periodo tarifario en curso, la potencia contratada o la potenciamxima demandada con lo que se podr replantear sus hbitos de consumo.

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    SmartMetering 35

    Figura 4.1: Sistema de telegestin en Baja Tensin por PLC

    4.1.2. Contadores parciales o de medidas secundarias

    Son equipos de medida de los consumos de energa activa y/o reactiva. Realizan lasmediciones del consumo diferencindolo por cargas (climatizacin, mquinas, ilumina-cin, etc.), lo cual permite identificar las causas de un posible consumo excesivo.

    El hecho de que el usuario pueda visualizar permanentemente cunto consume contri-buye a que se haga un uso ms eficiente de la energa.

    Algunas de sus aplicaciones son las mediciones par-ciales en viviendas, edificios e instalaciones de ener-

    gas renovables, as como la monitorizacin del con-sumo de mquinas.

    Figura 4.2. Ejemplo demedidas secundarias

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    36 SmartGrids: Contribucin del material elctrico de Baja Tensin

    4.1.3. Displays

    Adicionalmente, la instalacin de un display interoperable con el contador permitiral usuario disponer de informacin constantemente actualizada y en tiempo real de susconsumos, as como de su consumo histrico, y puede sugerir pautas de ahorro en basea estos datos.

    Los displays pueden proporcionar grficas de consumo, deteccin del consumo enmodo en espera (standby), simulacin de cambio de tarifa (dentro de la misma co-

    mercializadora o a una distinta), alarmas cuando se alcanza

    un determinado consumo o recomendaciones al usuario enfuncin de los consumos.

    Figura 4.3. Ejemplo de in-home display

    Por otro lado existen aplicaciones para tecnologa mvil(smartphones, tablets...) en los que podr recibirse toda estainformacin y as ser gestionada por software a travs de loscuales el cliente pueda aceptar ofertas de la distribuidora yconocer su consumo en tiempo real desde estas plataformas

    mviles.

    Figura 4.4.Aplicacin domstica de consumo en un

    smartphone

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    5 Sistemas de gestinde la energa yservicios degestin energtica

    5.1. Sistemas de gestin de la energa

    Los sistemas de gestin de la energa, utilizados conjuntamente con los contadores inte-ligentes, permiten vincular el consumidor a la red como un elemento controlable, per-

    mitiendo realizar una regulacin de la curva de generacin, tanto para el hogar (vase5.1.1), como en el mbito terciario (vase 5.1.2), industrial (vase 5.1.3) y de infraes-tructuras (vase 5.1.4).

    El sistema completo permite la vinculacin del consumidor a la red como un elementocontrolable, permitiendo realizar una regulacin de la curva de generacin.

    5.1.1. Sistemas domticos

    Para que el consumidor de energa pueda gestionar fcilmente su consumo y adaptarse a lanueva topologa de tarifa ser necesario disponer en su vivienda de una serie de equipos queadems de permitir conocer el consumo y recibir las peticiones de la compaa elctrica, do-taran a la vivienda de aplicaciones para aumentar el confort, la seguridad, la comunicaciny el ahorro energtico. Este conjunto de aplicaciones es conocido como sistemas domticos.

    La inclusin de nuevos equipos en las viviendas del futuro preparadas para el Smart-Grid, proporcionar al sector de la distribucin elctrica nuevas oportunidades de nego-

    cio debido a la modernizacin de las instalaciones en las viviendas, y consecuentementeal mayor nmero de equipos elctricos que formarn parte del negocio.

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    38 SmartGrids: Contribucin del material elctrico de Baja Tensin

    Mediante la instalacin de sistemas domticos se pueden gestionar inteligentementetodos los consumos energticos, como por ejemplo iluminacin, climatizacin, aguacaliente sanitaria, riego, electrodomsticos, etc., aprovechando mejor los recursos natu-rales, utilizando las tarifas horarias de menor coste, y de esta manera reducir la facturaenergtica mientras se gana en confort y seguridad.

    Permiten tambin la monitorizacin de consumos, mediante la cual el usuario podrser consciente del consumo energtico de su vivienda. Esta funcionalidad le aportar lainformacin necesaria para modificar sus hbitos e incrementar su ahorro y eficiencia.

    En la actualidad, los sistemas domticos ofrecen una gran variedad de funcionalidadesorientadas a monitorizar el consumo de agua, de combustibles y el consumo elctricode todos los sistemas de la vivienda: electrodomsticos, iluminacin, sistemas de co-municaciones, refrigeracin y/o calefaccin, etc. Esto permite hacer una gestin perso-nalizada del consumo (consumo por franjas horarias, diario, mensual, etc.), as comodetectar mal funcionamiento de los equipos del hogar.

    La informacin obtenida permite optimizar el ahorro energtico en el futuro y corregirlas pautas de comportamiento.

    Monitorizar la calidad del suministro elctrico permite, adems, notificar remotamentela informacin al suministrador de electricidad, mejorando as el funcionamiento glo-bal del sistema de distribucin elctrica para ajustar con ms exactitud los patrones deproduccin a los hbitos de consumo.

    En aquellos inmuebles en los que se dispone de sistemas de generacin de electricidadpor energa solar fotovoltaica u otros sistemas (microgeneradores, aerogeneradores, etc.),se puede monitorizar y gestionar la produccin de electricidad. El usuario sabe en cadamomento cunta energa se est inyectando en la red y puede obtener informes diarios,

    semanales y mensuales, que le permitan incluso realizar la gestin econmica de los in-gresos que se obtienen mediante la venta de la energa. Esta misma informacin resultade gran utilidad tambin para la empresa compradora de la energa, no slo a efectos defacturacin, sino tambin para poder prever la energa inyectada en red por los peque-os productores y planificar la produccin basada en otras fuentes de energa que deberealizar (por franjas horarias, estaciones, etc.).

    Otras aplicaciones son:

    Control o secuenciado de la puesta en marcha de electrodomsticos: Programando sufuncionamiento en horarios en los que el precio de la energa es menor.

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    Sistemas de gestin de la energa y servicios de gestin energtica 39

    Deteccin y gestin del consumo en espera de los electrodomsticos.

    Programacin de la desconexin de circuitos elctricos no prioritarios, antes de al-canzar la potencia contratada.

    5.1.2. Sistemas inmticos

    Los sistemas inmticos aportan a los edificios terciarios funcionalidades similares a lasdescritas en el apartado anterior, pero teniendo en cuenta las particularidades de cadatipo de edificio. En un edificio de oficinas con fachadas acristaladas, por ejemplo, co-

    bra mucha importancia el aprovechamiento de la luz natural o el sombreado adecuadopara ahorrar calefaccin en invierno y aire acondicionado en verano. En un hotel conmuchas habitaciones en varias plantas se puede conseguir una elevada eficiencia energ-tica mediante sensores de presencia o la zonificacin de consumidores. Otros edificiosterciarios como p.ej. escuelas, hospitales, centros comerciales, etc. tienen sus particulari-dades propias que representan potenciales puntos de conseguir una gestin eficiente delconsumo energtico. Otros ejemplos son los sistemas inteligentes de previsin del clima,que tienen por objeto pronosticar la disponibilidad de energa renovable (procedente defuente elica, solar, ) en la red, as como las que se describen en el siguiente apartado.

    5.1.3. Sistemas de gestin de la energa en industria

    Los sistemas de gestin de energa en la industria permiten la recogida y tratamientode la informacin energtica de una instalacin, ponindola al alcance del usuario ypermitiendo las actividades posteriores de ahorro energtico.

    Los procesos productivos industriales han considerado la energa un elemento bsico

    de cara al clculo correcto de costes, por tanto, una relacin directa entre la medida deenerga y la mejora productiva de los procesos.

    Mejora productiva que se entiende, no tan solo en la imputacin de costes de los pro-ductos fabricados, sino tambin en la optimizacin del mantenimiento de las plantasevitando averas y paradas de proceso.

    Por otro lado, la introduccin de los sistemas de eficiencia energtica y de energas re-novables est llevando a la integracin de un mayor nmero de variables. Hecho que da

    lugar a un balance energtico de generacin y consumo de energa, permitiendo sabercmo, cundo y dnde se consume la energa.

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    Benefi cios de la implantacin de un sistema de supervisin y gestin de laenerga

    Con un sistema de supervisin y gestin de la energa, el gestor energtico estar prepa-rado para iniciar el proceso de optimizacin energtica en sus instalaciones, enfocandolos esfuerzos hacia tres objetivos principales: ahorro de energa, mejoras en la producti-vidad y mejoras en la fiabilidad de la instalacin.

    a) Ahorro de energa derivados de la gestin de la curva de demanda de energa

    Asignacin de los costes energticos a cada departamento, en base a su consumo deenerga real y a su potencia demandada.

    Control de energa por zonas y usos.

    Determinacin de ratios explicativos del consumo energtico.

    Evaluar y controlar los recargos por diferentes conceptos tarifarios, como son losconsumos de energa en ciertos periodos, energa reactiva, excesos de potencia, etc.

    Contrastar las facturas de la compaa comercializadora con los datos obtenidos yregistrados.

    Determinacin del correcto volumen de consumo de energa, hecho que permite unamejor negociacin con la compaa comercializadora de energa.

    b)Mejoras en la productividad

    Las mejoras en la productividad se centran en dos partes importantes. En primer lugaren la correcta imputacin de costes productivos, permitiendo un aumento de la produc-tividad industrial mediante la disminucin del coste de la energa. En segundo lugar la

    relacionada con la mayor efectividad del mantenimiento, y en la reduccin de paradasy averas mediante la mejora de la calidad de la energa. A partir de la informacin delestudio realizado en el primer paso y, con el sistema de anlisis y supervisin, se podr:

    Mejorar la eficiencia de equipos y de las instalaciones.

    Mejorar la eficiencia del mantenimiento, mediante el control de alarmas y sucesos.

    Mejorar la calidad de la energa y por tanto, un aumento de fiabilidad de las instala-ciones.

    Imputacin de costes de energa en procesos.

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    42 SmartGrids: Contribucin del material elctrico de Baja Tensin

    En la siguiente figura se presenta una arquitectura tpica en la que se muestran equiposde campo as como el software de gestin energtica.

    Figura 5.1.Arquitectura tpica de equipos de campo y software de gestin

    energtica

    Figura 5.2. Ejemplo de software de gestin energtica

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    Sistemas de gestin de la energa y servicios de gestin energtica 43

    5.1.4. Sistemas de gestin de infraestructuras pblicas

    5.1.4.1. Alumbrado pblico (Street lighting)

    Las instalaciones de alumbrado exterior deben contar con estabilizadores-reductores deflujo de alto rendimiento, que permiten reducir el nivel de iluminacin y estabilizar latensin cuando la instalacin funciona a mxima potencia, reduciendo de esta forma elconsumo elctrico y alargando la vida til de las lmparas.

    Para este tipo de instalaciones tambin son muy importantes los dispositivos de ac-

    cionamiento que permiten encender y apagar la iluminacin de forma automtica enfuncin de la luminosidad ambiente (interruptores astronmicos, interruptores crepus-culares, etc.).

    El uso de aparamenta de conexin con enclavamiento mecnico evita que, por ejemplo,la bobina de un contactor est consumiendo energa durante todo el tiempo que laslmparas estn encendidas.

    Igualmente se estn incorporando a los centros de mando sistemas de telegestin quepermiten, en tiempo real y de forma georeferenciada, conocer los consumos, modificarlos niveles de iluminacin (y por tanto los consumos) y cortar o encender el alumbrado.

    Figura 5.3. Esquema de estabilizador-reductor de flujo en

    instalacin elctrica de infraestructuras

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    44 SmartGrids: Contribucin del material elctrico de Baja Tensin

    5.1.4.2. Tele-gestin de edifi cios pblicos

    La monitorizacin y gestin de la energa de los edificios es uno de los grandes retos dela Unin Europea y de sus pases miembros de cara a la reduccin del consumo ener-gtico. De hecho, el consumo energtico en edificios representa el 40% en el total dela UE.

    La gran cantidad de edificios existentes, y la necesidad de un control centralizado com-porta la telegestin de los consumos energticos de los edificios.

    Con ello, se pretende monitorizar y registrar la energa consumida tanto de forma localcomo remota, adems de alguna variable energtica, explicativa del consumo de energadel edificio.

    Los gestores energticos, internos o externos al emplazamiento, son los responsablesde realizar esta tarea, valindose de los datos de la monitorizacin de consumos ener-gticos, no slo son capaces de conocer dnde y cundo se consume energa sino queadems pueden identificar oportunidades de ahorro energtico y mejora de la sosteni-bilidad, de esta manera puede conseguirse:

    Determinar el volumen de energa consumida de un conjunto de edificios.

    Verificar la correcta contratacin de la energa de los edificios.

    Tomar las acciones adecuadas para modelar la curva de consumo como corregir losconsumos en discriminaciones horarias inadecuadas, evitar consumos en periodos deno actividad, seguir el consumo de energa reactiva, evitar los excesos de potencia,etc.

    Tener una referencia que permita la comparacin de edificios de la misma actividad

    en la misma zona climtica. Crear histricos del consumo energtico.

    Crear histricos de la evolucin de las variables energticas, etc.

    Ahorros energticos.

    Para ello, se necesita un mnimo de equipos que son los siguientes:

    Contadores de energa y/o analizadores de redes.

    Batera de condensadores con comunicaciones.

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    Figura 5.5. Esquema de telegestin de centros pblicos

    Figura 5.6. Gestor energtico remoto

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    Sistemas de gestin de la energa y servicios de gestin energtica 47

    5.2. Servicios de gestin energtica

    Uno de los principales objetivos de una SmartGrid, como anteriormente se ha comen-tado, es conseguir optimizar los consumos. Una manera para llevar a cabo este objetivo,a nivel de infraestructuras, sector terciario y nivel industrial, es aplicar una gestinenergtica avanzada que permita realizar una optimizacin del consumo energtico deestas instalaciones.

    Los gestores de las instalaciones actuales tienen, dentro de sus objetivos actuales, orien-tar el rendimiento del negocio enfocndose en conseguir ahorrar energa y optimizar la

    operacin de sus instalaciones. Los Servicios de Gestin Energtica se centran en maxi-mizar los cinco aspectos clave en el consumo energtico: Seguridad, Disponibilidad,Eficiencia, Productividad y Sostenibilidad.

    Esta maximizacin se centra en la realizacin de anlisis detallados (asesoras y audi-toras); definicin de planes de accin estratgicos enfocados a la Gestin Energtica;elaboracin de propuestas de financiacin y garanta de las inversiones en eficienciaenergtica; gestin de la implantacin de los proyectos prioritarios para el gestor delsistema; y por ltimo, definicin de planes de medida y verificacin de los resultados al-canzados, segn el protocolo internacional IPMVP

    (Internacional Performance Measureand Verification Protocol).

    De forma general, el procedimiento de optimizacin energtica puede clasificarse encuatro niveles de servicio diferenciados, que se adaptan a las necesidades de cada insta-lacin y sector.

    Figura 5.7. Niveles de servicio de gestin

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    48 SmartGrids: Contribucin del material elctrico de Baja Tensin

    - Nivel 1. Asesora de Ahorro Potencial

    El Nivel 1 correspondera a las inspecciones bsicas de las instalaciones enfocadas en ladeteccin de oportunidades de reduccin de consumo energtico simples, con bajo ni-vel de inversin y/o con un retorno simple de inversin inferior a 2 aos habitualmente.Este tipo de inspecciones bsicas utiliza un procedimiento llamado Asesora de AhorroPotencial (AAP), se basa en una inspeccin de campo, a travs de la cual se obtiene unmapa aproximado de oportunidades de mejora energtica, en funcin del ahorro obte-nido y de la inversin necesaria para conseguirlo.

    Para poder a llegar a determinar estas oportunidades es necesario conocer la relacin

    entre los procesos, tecnologas y flujos de energas del sistema. Esto permitir estimarahorros e inversiones potenciales para las diferentes tecnologas que conforman el siste-ma (compensacin de energa reactiva, control e iluminacin). Finalmente el objeti-vo ser identificar reas de mejora energtica.

    - Nivel 2. Auditora Energtica

    El Nivel 2 correspondera a los anlisis energticos ms detallados, considerando elrendimiento de las instalaciones energticas. Esta auditora energtica es un estudio de

    duracin variable en funcin de la profundidad y amplitud de tecnologas y reas deestudio identificadas en el anlisis APP como reas objetivos. Estos servicios son habi-tualmente contratados por los gestores para analizar propuestas de mejora con retornosde inversin de entre 3 y 5 aos y/o inversiones moderadas.

    Dentro de este nivel se pueden llevar a cabo los siguientes objetivos:

    Contemplar todos los aspectos de la AAP para establecer las prioridades del Plan deTrabajo.

    Desarrollo del Plan de Medidas Energticas.

    Anlisis de los perfiles de demanda de las instalaciones.

    Sectorizacin de consumos y costes relativos a las energas y fluidos consumidos.

    Balances energticos y anlisis de rendimiento de las instalaciones elctricas y trmi-cas.

    Opcionalmente, se pueden llevar a cabo estudios de la optimizacin del contratoelctrico, anlisis de calidad y fiabilidad de suministro de energa elctrica.

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    6 Vehculo elctrico6.1. Introduccin

    El desarrollo de las redes inteligentes y del vehculo elctrico estn ntimamente rela-

    cionados. Este nuevo tipo de movilidad y de infraestructura requiere de soluciones de

    gestin de la energa fiables y seguras que cubran las necesidades de disponibilidad y decarga de los usuarios y que ayuden a los responsables de las instalaciones y de las com-

    paas elctricas a optimizar recursos.

    El vehculo elctrico ser una carga que estar distribuida por toda la red de BT y que

    precisar de un consumo considerable. Las SmartGrids unirn la generacin convencio-

    nal, la distribuida y la infraestructura de transporte.

    En un futuro, las redes inteligentes conectadas al vehculo elctrico podrn, adems,

    monitorizar el motor, el estado de la recarga, el trfico, planificar el viaje, etc.

    Adems, las capacidades de descarga a la red desde el vehculo elctrico seran de gran

    ayuda cuando se alcanza una punta crtica para prevenir cadas, o para soportar el su-

    ministro de hogares durante apagones. Este uso sera siempre a largo plazo y de manera

    ocasional, ya que los actuales vehculos elctricos no han sido diseados para suminis-

    trar a la red y en cualquier caso sa no ser su funcin principal.

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    6.2. Infraestructura de recarga

    Para que el nuevo modelo de movilidad con vehculo elctrico se desarrolle eficazmente, re-sulta imprescindible efectuar un gran esfuerzo para implantar las infraestructuras adecuadasde recarga de manera que la red de distribucin elctrica no se vea afectada negativamente.

    La infraestructura de recarga est formada por los equipos de medida principales, elcuadro elctrico general, las canalizaciones hasta la estacin de recarga y la estacin derecarga propiamente dicha, que incluye el punto de conexin y puede incluir un cuadroelctrico secundario y equipos de medida secundarios.

    6.2.1. Estaciones de recarga

    Las estaciones de recarga, segn la Norma IEC 61851, deben contar con:

    Una envolvente fsica adaptada segn su uso: residencial, interior, intemperie, vapblica, que incorpora uno o ms puntos de conexin (vase apartado 6.2.2).

    Un conjunto de aparamenta conforme con la norma IEC 61439-7, comnmente lla-mado cuadro elctrico. La envolvente del cuadro elctrico puede realizar la funcinde envolvente fsica mencionada en el punto anterior.

    Una placa de control, incorporando la electrnica necesaria para:

    Dar la consigna al vehculo de la potencia mxima de recarga disponible (desde me-nos de 3kW hasta 50kW en modo 4) (vase apartado 6.2.2).

    Monitorizar la continuidad de tierra. Gestionar el Interface Hombre Mquina y la identificacin de usuarios.

    Incorporar un switch para comunicacin con el cuadro central. Interfaz Hombre Mquina, segn las necesidades del cliente y segmento (LEDs,

    pantalla tctil, etc.).

    Control de acceso a la recarga:

    Con restricciones: identificacin RFID, prepago Libre (adecuada por ejemplo para flotas. Ej. pulsadores).

    Punto de conexin, segn lo descrito en el apartado 6.2.2.

    Equipos de medida secundarios segn lo descrito en el apartado 4.1.2. La infraestructura de recarga tambin tendr que incorporar el sistema de supervisin.

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    Figura 6.1. Puntos de recarga exterior Figura 6.2: Puntos de recarga rpida

    Figura 6.3. Puntos de recarga interior

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    6.2.2. Modos de carga, tipos de tomas de corriente y

    conectoresLos sistemas existentes en la actualidad para realizar la conexin del vehculo elctrico ala alimentacin quedan recogidos en los siguientes modos de carga:

    Figura 6.4. Modos de recarga segn la IEC-61851-1

    Los modos de carga 3 y 4 permiten que las funciones de control se extiendan desde elvehculo elctrico hasta la estacin de recarga. Adems van asociados al uso de tomas decorriente y conectores especialmente diseados para la recarga de vehculos elctricos.Todo ello comporta que sean los nicos modos de carga que permiten controlar ade-cuadamente la carga del vehculo as como que ste inyecte energa en la red elctrica.

    El punto de conexin es aquel en el que el vehculo elctrico se conecta a la instalacin elc-

    trica fija para efectuar su recarga. Este punto puede ser una toma de corriente o un conector.

    Figura 6.5. Conector y base de toma de corriente utilizadas para la recargade vehculo elctrico

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    La tabla 6.6 muestra los tipos de toma de corriente/conectores existentes:

    Figura 6.6. Tipos de conectores

    6.2.3. Cuadro elctrico

    Segn las necesidades requeridas por el cliente, el cuadro puede incluir las siguientesfuncionalidades.

    Protecciones elctricas.

    o Protecciones magnetotrmicas + diferencial individual para cada uno de lospuntos de conexin.

    o Proteccin contra sobretensiones transitorias y temporales.

    Gestin de la energa: incluye un sistema o dispositivo que gestiona las consignas queenva a cada uno de los puntos.

    Gestin de los usuarios: el anterior sistema de gestin de la energa valida los usua-rios, y tiene funcin de data logger.

    Comunicacin con el sistema de supervisin: segn el medio de comunicacin(GPRS, Ethernet, fibra ptica, etc.) se incluye el hardware necesario.

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    deba instalarse una estacin tipo poste o columna por tratarse de una plaza en isla.En estos casos el control del consumo es tambin muy importante para evitar que sesobrecargue la Lnea General de Alimentacin. (Vase 6.2.4).

    Figura 6.7. Tipos de infraestructura de recarga

    6.3. Integracin de energas renovables para larecarga del VE

    Gracias a las SmartGrids, se podr cargar el vehculo elctrico con energa 100% proce-dente de fuentes renovables, lo que har que los vehculos tengan un nivel de emisionesmenor. Esto se podr conseguir gracias al conocimiento de la demanda en tiempo real,conocimiento de la disponibilidad de generacin de energa y vinculacin del distribui-dor de energa con el consumidor y sus cargas.

    En cualquier caso, existen dos posibilidades claras de utilizacin de esta energa para lacarga del vehculo elctrico:

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    Por un lado la procedente de la gran renovable, especialmente los parques elicos, quepermitir la carga de los vehculos elctricos en horas nocturnas aprovechando la gene-racin elica volcada a la red. Por tanto, permitir el aprovechamiento de valles evitan-do la demanda de energa para carga en horas punta o de mayor consumo.

    Figura 6.8. Curva de demanda y mix energtico del sistema elctrico espaol

    Por otro lado, la utilizacin de microrredes permitir de forma local el aprovechamiento

    de la energa solar fotovoltaica, as como de la micro y minielica para suministrar laenerga a las estaciones de recarga.

    Para ello, hay que proyectar la instalacin con los siguientes equipos:

    Generadores de energa elctrica (placas solares, microelica, etc.) con los soportesmecnicos adecuados.

    Cargadores de bateras.

    Bateras para almacenaje de energa.

    Convertidores de potencia para la conversin de corriente continua en corrientealterna.

    Controlador de red (Main Control) que permite la gestin inteligente tanto de laoferta, la demanda, el almacenamiento de energa.

    Analizadores de redes, contadores transformadores de corriente, etc. para la correctamedida de la energa y variables tcnicas.

    Conmutaciones para escoger la energa renovable o procedente de la red segn con-venga.

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    Puntos de recarga.

    Protecciones contra sobretensiones y magnetotrmicas. Material de instalacin y auxiliares.

    Software de gestin del sistema.

    Figura 6.9. Esquema de minirred de carga de vehculo elctrico

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    7 Aparamenta y equiposcomplementarios para eldesarrollo de las SmartGrids

    7.1. Introduccin

    A continuacin se describe la aparamenta y equipos complementarios principales paragarantizar un funcionamiento seguro de las soluciones descritas en los apartados ante-

    riores.

    7.2. Cables

    En las redes elctricas tradicionales, los cables cobran un papel importante pues porellos fluye la energa entre los distintos puntos de la red, pero en las redes inteligentes,los cables cobran un papel doblemente importante, ya que por ellos debe fluir no tansolo la energa sino adems las comunicaciones entre los distintos puntos de la red.

    Respecto a las necesidades energticas, los cables de Baja Tensin de una red SmartGrid,no presentan diferencias respecto a los cables de las redes tradicionales, pero a estas seles aade la necesidad de telecomunicaciones, y es aqu donde aparece el nuevo rol quepuede ser resuelto con varios medios de soporte fsicos.

    Si como medio de soporte fsico utilizamos el propio cobre presente en los conductores,la tecnologa PLC puede hasta cierto punto, dependiendo de la topologa de red, lasdistancias y el ancho de banda, ser una solucin. Mientras que la solucin definitiva que

    nos garantiza el ancho de banda ilimitado es el soporte de fibra ptica.

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    Mientras se empiezan a realizar proyectos demostrativos con las SmartGrid, (por ejem-plo cuando se toma un dato cada da o cada hora y para un nmero limitado de usua-rios), el soporte va radio utilizando tecnologas GPRS; 3G, LTE, es de fcil implemen-tacin, econmico y funcional; pero cuando llegue el da que se requiera la comunica-cin bidireccional en tiempo real de todos los usuarios, difcilmente se podr gestionarla red con estas tecnologas, y por tanto la necesidad de un medio de soporte con anchode banda prcticamente ilimitado como la fibra ptica se va a imponer.

    As pues para la SmartGrid, se van a requerir cables de energa y cables de fibra ptica.Existe la posibilidad de realizar un doble tendido, pero lo mejor es disponer de un cat-logo de cables que aporten los dos soportes bajo un mismo cable, de hecho estos cablesno son una utopa y ya existen en el mercado, son econmicos pues la introduccin dela fibra ptica no tiene un impacto importante de precio respecto al cobre, y adems soncables respetuosos con el medio ambiente, se ahorran toneladas de emisiones de CO

    2,

    debido al ahorro de materiales, y asimismo se ahorra en el proceso de tendido de loscables, ya que con un solo tendido de cable se instalan los dos servicios.

    Dentro de los cables de energa tambin hay que hacer mencin a los cables super-conductores. Estos cables de nueva tecnologa permiten transportar energa en Media

    y Alta Tensin, sin prdidas por sobrecalentamiento o largas distancias. Estos cablesempiezan ya a ser utilizados en aplicaciones de suministro a grandes ciudades. Ademsde resultar una mejora en trminos de eficiencia energtica, tambin es un ahorro en elcoste de las estaciones transformadoras, ya que al no conllevar prdidas de energa en eltrasporte, las estaciones transformadoras, pueden ser ms pequeas.

    7.3. Sistemas de conduccin de cables

    Los sistemas de conduccin de cables son productos que aseguran la fijacin de los con-ductores y, en su caso, su proteccin mecnica. Son ejemplos de sistemas de conduccinde cables los tubos, canales protectoras, bandejas, conductos cerrados de seccin nocircular, etc.

    El tipo de sistema de conduccin de cables se elegir en funcin de:

    Las caractersticas del emplazamiento (enterrado, areo, superficial, empotrado enhormign, etc.).

    El tipo de local por el que discurran (industrial, pblica concurrencia, etc.).

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    Las caractersticas de los cables o conductores a utilizar (aislados, con cubierta, mul-tipolares, etc.).

    En mbito industrial y terciario tambin es comn el uso de canalizaciones prefabri-cadas que incorporan en un mismo producto el elemento conductor y su envolvente.

    Es importante dimensionar adecuadamente los sistemas de conduccin de cables y lascanalizaciones prefabricadas de acuerdo con las necesidades actuales pero tambin deforma que admitan futuras ampliaciones.

    Tanto en la seleccin y dimensionado de los sistemas de conduccin de cables y de lascanalizaciones prefabricadas como en su proceso de instalacin debe cumplirse con lareglamentacin vigente y respetarse las instrucciones del fabricante.

    7.4. Dispositivos de proteccin

    Los diferenciales e interruptores automticos que protegen la instalacin deben teneruna adecuada selectividad, esto es, deben elegirse de manera que el fallo en un circuito

    comporte nicamente la desconexin del dispositivo de proteccin de dicho circuito yno de los situados aguas arriba. De esta manera se mantiene la continuidad del servicioen el resto de la instalacin. Para garantizar la adecuada selectividad entre dispositivosde proteccin debe consultarse las instrucciones del fabricante.

    Adems, los siguientes dispositivos de proteccin mantienen la continuidad de servicioy permiten que equipos cuyo funcionamiento tiene un impacto directo sobre la gestinde la demanda sigan funcionando.

    7.4.1. Diferenciales con rearme automtico

    Los diferenciales con rearme automtico garantizan la mxima seguridad y continuidadde servicio. Estos dispositivos abren el circuito cuando detectan una fuga a tierra y re-conectan la instalacin slo si el defecto ha desaparecido, garantizando la seguridad delas personas y de la instalacin, as como la continuidad del servicio.

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    7.4.2. Proteccin contra sobretensiones

    Los dispositivos de proteccin contra sobretensiones protegen la instalacin y en espe-cial los receptores ms sensibles (equipos informticos, TV, sistema domtico) de losefectos de sobretensiones. Existen dos tipos:

    Dispositivos de proteccin contra sobretensiones transitorias: protegen contra sobre-tensiones de poca duracin pero de tensin muy elevada, producidas en su mayorapor cada de rayos en las cercanas de la instalacin.

    Dispositivos de proteccin contra sobretensiones temporales: protegen contra sobre-

    tensiones entre fase y neutro de frecuencia 50 Hz, esto es, sobretensiones de hasta400 V que pueden durar varios segundos.

    Figura 7.1. Protector contra sobretensiones transitorias

    Figura 7.2. Protector contra sobretensiones permanentes

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    Se deben tener en cuenta las caractersticas diferenciales de este tipo de red y equipos aproteger.

    Ser necesario considerar que se pueden tener conectados simultneamente varios tiposde generadores para suministrar energa al usuario, p.ej.: centrales trmicas, hidrulicas,fotovoltaicas, elicas, etc. Tambin el usuario puede generar energa para su uso propioy en determinadas condiciones suministrarla a la SmartGrid.

    Como consecuencia de lo anterior, en la mayora de casos se van a tener lneas de su-ministro ms largas, situadas en distintos emplazamientos e interconectadas entre s,esto aumentar el riesgo de estar sometidas a perturbaciones de origen atmosfrico (por

    impacto directo o inducidas), a sobretensiones transitorias causadas por maniobras oconmutaciones y a sobretensiones temporales o permanentes.

    Tambin hay que considerar el uso de lneas de suministro con conductores de bajaimpedancia para aumentar la eficiencia energtica, aunque como contrapartida los im-pulsos de corriente transitorios sern superiores.

    Desde el punto de vista de los equipos y cargas a proteger, se va a incrementar enor-memente el nmero de equipos que pueden ser sensibles, p.ej.: sistemas de monitori-

    zacin, control y comunicacin; sensores, contadores inteligentes, inversores, vehculoselctricos y electrodomsticos inteligentes. Tambin ser necesaria la proteccin de losaerogeneradores y generadores fotovoltaicos.

    Evaluando el coste de los equipos, su sustitucin o reparacin, los gastos indirectosrelacionados, la prdida de servicio para el consumidor y el coste de las prdidas deproduccin de energa se hace imprescindible la instalacin de protectores contra sobre-tensiones transitorias y temporales o permanentes.

    En general los protectores contra sobretensiones transitorias se instalarn en:

    Protectores de red elctrica (AC): Origen de la instalacin, sub-cuadros de distribu-cin, lado AC del inversor, aerogenerador, siendo complementados por otros prxi-mos a equipos muy sensibles.

    Protectores para tensin DC: Generador fotovoltaico y lado DC del inversor.

    Protectores para lneas de comunicacin, datos, medicin o radio-frecuencia: Prxi-mos al equipo a proteger.

    Los protectores contra sobretensiones temporales o permanentes habitualmente se ins-talarn en el origen de la instalacin.

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    7.5. Compensacin de energa reactiva

    Se entiende por energa reactiva aquella energa adicional a la activa consumida por loselementos de una instalacin elctrica que no se convierte en trabajo til. Es productodel desfase existente entre la intensidad y la tensin y se cuantifica mediante el factorde potencia. Esta energa es especialmente significativa en instalaciones del sector ter-ciario.

    La solucin de compensacin de reactiva comnmente utilizada es la instalacin de unabatera de condensadores, situada entre el cuadro elctrico y la carga, que genera energa

    reactiva en sentido inverso a la consumida por la instalacin. Alternativamente, se pue-den instalar condensadores fijos por cada receptor o grupo de receptores que funcionenpor medio de un solo interruptor.

    7.6. Filtrado de armnicos

    Los armnicos se definen como aquellas corrientes cuyas frecuencias son mltiplos dela frecuencia fundamental de alimentacin (tpicamente 50 60 Hz). Estas corrientes

    distorsionadas, originadas por cargas no lineales, se superponen a la componente fun-damental, dando lugar a corrientes no sinusoidales.

    Los problemas ocasionados por los armnicos son muy diversos y varan en funcindel elemento de la instalacin: sobrecarga de los conductores, medidas incorrectas enequipos de medida, sobrecalentamiento de los transformadores y los condensadores,prdidas trmicas, disparos intempestivos de dispositivos de proteccin, etc.

    Las soluciones para minimizar las frecuencias armnicas tambin son variadas, aunque

    la ms comn es la utilizacin de filtros, ya sean activos o pasivos.

    7.7. Analizadores de la calidad del suministroelctrico

    Los analizadores de calidad del suministro elctrico son equipos de medida de eventoshabidos en la red elctrica, tales como sobretensiones, huecos e interrupciones. Estos

    aparatos se utilizan en mbitos terciarios e industriales.

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    El uso de analizadores de red y de calidad de suministro en los sectores terciario e in-dustrial permite el registro y seguimiento de incidencias para su prevencin y posteriorcorreccin.

    7.8. Centros de datos

    Para el procesamiento de los datos recibidos para gestin de la energa de los diferentessistemas, los contadores y concentradores estarn conectados a un centro de proceso dedatos (CPD).

    Figura 7.3. Ejemplo de centro de datos

    Figura 7.4. Imagen de centro de proceso de datos

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    Dicho CPD, a su vez, debe poder gestionar su utilizacin de la energa as como suseguridad. Un CPD requiere para su funcionamiento, suministro de energa elctrica,refrigeracin y sistemas de seguridad. Todo ello se puede gestionar eficientemente consistema de supervisin y control avanzado.

    Estos sistemas, proporcionan soluciones como:

    Proceso eficiente de sistemas de refrigeracin por agua del CPD para reducir elconsumo y maximizar la eficacia de la refrigeracin en funcin de la necesidad yrendimiento del CPD.

    Regletas de alimentacin elctrica para medir y gestionar el consumo elctrico delpropio CPD, etc. Todo ello se puede supervisar en remoto.

    Para el proceso de datos recibidos desde diferentes puntos de la red y lejanos o parapuntos de proceso de datos localizados o temporales o como ampliacin de CPD yaexistentes, existen CPD tipo container que permite su instalacin provisional o no fuerao dentro de un edificio.

    7.8.1. Efi ciencia energtica en sistemas de refrigeracinpor agua del CPD

    Figura 7.5. Esquema de refrigeracin por agua de CPD

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    En el concepto de cerramiento para pasillo fro, en lugar de la distribucin de aireconvencional obtenida por el aire acondicionado para sala, se conduce el aire fro di-rectamente hasta los racks de servidores. Los servidores obtienen as aire fro de formauniforme en toda la altura del rack.

    La eficiencia energtica del concepto de cerramiento para pasillo fro tiene unas ventajasclaras:

    1. El aire refrigerado y calentado no puede mezclarse, el aire caliente no penetra en elcircuito fro.

    2. Es posible funcionar con un nivel de temperatura bastante ms elevado del aire desalida.

    3. Los refrigeradores de aire circulante estndar funcionan con una eficacia trmicaptima.

    Esta eficiencia energtica puede aumentarse gracias a la utilizacin de sistemas de refri-geracin basados en agua, tanto para climatizacin de pasillos fros con cerramientoscomo con refrigeracin directa de racks de servidores con alta densidad.

    Adems pueden conseguirse ahorros de hasta un 50 % en el consumo de corriente en larefrigeracin de Tecnologas de la Informacin (TI) por agua gracias al aprovechamien-to del aire frio exterior mediante eficientes chiller TI con Free Cooling.

    Las PDUs (Power Distribution Unit) o regletas inteligentes y gestionables permiten lagestin energtica fase por fase (en la acometida) o tambin bajando hasta el nivel deservidor (medicin individual de la energa en cada toma/enchufe).

    Estas PDUs ofrecen amplias funciones de medicin y gestin, que aparte de la habitualmedicin de la tensin, de la intensidad de corriente y de la potencia activa, incluyentambin la potencia aparente y el factor de potencia.

    La configuracin y gestin puede realizarse de forma sencilla a travs de una interfazweb integrado o pueden integrarse dentro de un sistema de gestin superior tipo BMS(Building Management System), Nagios o cualquier gestor SNMP (Simple NetworkManagement Protocol).

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    70 SmartGrids: Contribucin del material elctrico de Baja Tensin

    Figura 7.6. PDUs inteligentes para la monitorizacin de consumos en racksde servidores

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    A GlosarioTrmino Definicin

    Autoconsumo

    Produccin individual de electricidad a travs del aprovecha-miento de los recursos energticos derivados de la propia ac-tividad, para el propio consumo elctrico, ya sea al instante oposterior mediante almacenamiento.

    Balance neto

    Sistema de compensacin de saldos de energa de manera ins-tantnea o diferida que permite a los consumidores la pro-duccin individual de energa para su propio consumo paracompatibilizar su curva de produccin con su curva de de-manda.

    BuildingManagementSystem (BMS)

    Sistema de control instalado en edificios para el control y mo-nitorizacin de equipos elctricos y mecnicos en edificios,tipo: ventilacin, alumbrado, sistemas de potencia, sistemasde deteccin y extincin de incendio y sistemas de seguridad.

    Empresa de serviciosenergticos (ESE)

    Persona fsica o jurdica que proporciona servicios energticosde mejora de la eficiencia energtica en las instalaciones olocales de un usuario y afronta cierto riesgo econmico porhacerlo. El pago de los servicios prestados se basar (en par-te o totalmente) en la obtencin de mejoras de la eficienciaenergtica y en el cumplimiento de los dems requisitos derendimiento convenidos.

    Estacin de recargaInfraestructura que provee electricidad para la recarga rpidade las bateras de los vehculos elctricos.

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    Gestor energtico

    Persona fsica o jurdica que monitoriza y registra la energa

    consumida en la instalacin con el fin de conocer dnde ycundo se consume energa y de esta forma identificar opor-tunidades de ahorro energtico.

    Microrred

    Conjunto de cargas elctricas, elementos de generacin dis-tribuida (elica, fotovoltaica, pila de combustible, microtur-bina, etc.) y elementos de almacenamiento (bateras, hidrge-no, volante de inercia, aire comprimido, supercondensadores,etc.) que, conectados a la red elctrica a travs de un nicopunto de conexin, llevan asociada una estrategia que ges-tiona tanto el flujo de energa dentro de la microrred como

    el intercambio de potencia con la red general de suministro.

    Nagios

    Sistema de monitorizacin open source o libre para la mo-nitorizacin de redes y de infraestructuras TI. Ofrece la mo-nitorizacin y control de servidores, switches, aplicaciones yservicios.

    Power DistributionUnit (PDU)

    Elemento utilizado para la distribucin de corriente dentrode racks de comunicaciones y servidores.

    Prosumidor Usuario de una red elctrica que consume y produce energa.

    Simple NetworkManagementProtocol (SNMP)

    Protocolo estndar de Internet para la gestin de equiposredes IP. Los equipos que suporta SNMP incluyen routers,switches, servidores, equipos de climatizacin, sistemas dealimentacin ininterrumpida (SAI), PDUs

    SmartGrid

    Red elctrica que integra de forma inteligente el comporta-miento y las acciones de todos los usuarios conectados (pro-ductores, consumidores y prosumidores) para conseguir deforma eficiente un suministro elctrico ms sostenible, eco-nmico y seguro.

    SmartCity Ciudad comprometida con su entorno, en la que las infra-

    estructuras estn dotadas de las soluciones tecnolgicas msavanzadas para garantizar un desarrollo sostenible, un incre-mento de la calidad de vida de sus ciudadanos, una mayor efi-ciencia de sus recursos y una mejor participacin ciudadana.

    Inversores Aparato que sirve para convertir la corriente continua genera-da por paneles solares fotovoltaicos, acumuladores o bateras,etc., en corriente alterna y de esta manera poder ser inyec-tados en la red elctrica o usados en instalaciones elctricas.

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    Glosario 73

    SmartMetering Tecnologa que mediante la instalacin de contadores inteli-

    gentes permite registrar los usos elctricos, proporcionandoun vnculo de comunicacin y/o mando desde la compaacomercializadora hasta los aparatos de uso.

    Tecnologa PLC(Power LineCommunication)

    Comunicacin de datos por medio de cable elctrico que per-mite utilizar la propia infraestructura de Baja Tensin presen-te en la red.

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    B Normas de referenciaTtulo Norma

    Caractersticas de la tensin suministrada por las redes genera-les de distribucin.

    UNE-EN50160

    Standardising the cha