1. Smart Grids Santiago Nez Corrales Director Cientfico
Fundacin Pro Energas Renovables
2. El Contexto Global: Cambio Climtico Los recursos de la Tierra
son finitos Las demandas de la actividad humana son infinitas y
crecientes Retos centrales: Modelos econmicos centrados en la
sustentabilidad que conlleven a cambios en patrones de consumo
Tecnologas que maximicen el aprovechamiento de recursos energticos
Nuevas fuentes de energa de mayor eficiencia por unidad de tiempo y
resiliencia, capaces de integrarse de forma transparente a la malla
energtica 3. La Malla Elctrica Un conjunto interrelacionado de
fuentes energticas, generadores, distribuidores, consumidores,
dispositivos y circuitos caracterizada por tres atributos:
Estandarizacin Calidad del servicio Resiliencia Factores
determinantes: oferta y demanda 4. Limitaciones de las Redes
Elctricas Tradicionales Mediciones agregadas: las mediciones de
consumo no ocurren en tiempo real, sino que ocurren por periodos de
consumo extensos (das). Oferta inelstica: la oferta de potencia
para un tiempo t es fija en el mismo circuito. Mayor potencia
implica ms nmero de circuitos, menor potencia resulta en
sobredimensionamiento. Calidad sensible a fuentes de generacin:
debido al desconocimiento en tiempo real de carga, agregar fuentes
de energa distintas a la principal puede degradar la calidad de la
tensin entregada 5. Por qu es importante tener mediciones en tiempo
real? La red elctrica es un sistema estocstico Las reglas de
asignacin de potencia son determinsticas Los actores del sistema
son numerosos y con comportamiento aleatorio La decisin de asignar
potencia (poltica) actual depende de una oferta fija actual y de
una demanda variable anterior 6. Qu es un Smart Grid? Un sistema de
generacin y distribucin elctrica integrado, basado en software y
hardware asociado a una malla elctrica, capaz de optimizar la
relacin oferta-demanda en tiempo real. 7. Modelo econmico:
incentivos de ahorro + incentivos de generacin individual (e.g.
vehculos elctricos) para reducir emisiones. Sustentabilidad: venta
de electricidad y reduccin de combustibles fsiles de la malla
elctrica. Patrones de consumo: consumidor responsable con
herramientas de monitoreo personalizadas y potencial generador. 8.
Tecnologas: desarrollo de hardware de medicin y software de
prediccin y control en tiempo real Aprovechamiento: sistemas que al
estar en tiempo real pueden predecir con minutos o segundos la
demanda futura y reducen su desgaste. Recursos energticos: uso de
tecnologas estandarizadas permite incluir nuevos recursos
energticos. 9. Nuevas fuentes de energa: personales, comunitarias,
sectoriales, plasma. Mayor eficiencia por unidad de tiempo y
resiliencia: deteccin de demanda inmediata y de fallos en la
infraestructura. Integracin transparente: no se altera la calidad
del servicio con agregar o remover unidades de generacin. 10. Cul
es la imagen de un Smart Grid? 11. Seguridad en Smart Grid La
presencia de hardware y software programable implica un reto
moderno: ciberseguridad Ejemplos Stuxnet (2010), un virus diseado
para infectar infraestructura crtica Siemens Vulnerabilidad de
infraestructura SCADA (2012) 12. Qu oportunidades existen para
Costa Rica? 13. Precondiciones Es indispensable un cambio en el
marco regulatorio de generacin elctrica independiente Reglas claras
para generadores individuales con referencia a mejores prcticas y
estndares internacionales Reforzamiento del capital humano en
Energa Reorganizacin del espectro radioelctrico para reserva de
bandas con fines de comunicacin de Smart Grid (segundo dividendo
digital) 14. Colaboracin Costa Rica-Europa 15. Aplicacin de
Programacin Dinmica Aproximada y Minera de Datos para Optimizacin
de la Distribucin y Uso de Potencia en la Red Elctrica de Costa
Rica Un proyecto piloto con tecnologa de punta 16.
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