La forma en que usamos los sistemas UPS hoy en día ha cambiado mucho. Las mejoras tecnológicas en la eficiencia, versatilidad y flexibilidad de los SAI han permitido a Borri abordar aplicaciones de SAI no estándar, como la reducción de picos y el almacenamiento intermedio de energía. Estas técnicas están a su vez relacionadas con que los sistemas SAI sean capaces de satisfacer la demanda de integración en las Redes Inteligentes.
En este artículo, observamos más de cerca cómo funciona la reducción de picos y por qué las redes inteligentes son un campo de aplicación de alto potencial para los fabricantes de UPS. Para ello, hemos respondido a algunas de las preguntas más comunes cuando se habla de SAI con reducción de picos y su integración con las redes inteligentes.
¿Qué es el afeitado de picos?
Peak shaving es un conjunto de técnicas que tienen como objetivo mantener la curva de demanda de energía eléctrica lo más plana posible a lo largo del día y del año, mediante la cancelación de picos. Los consumidores de energía con capacidad de reducción de picos interactuarán con la red de suministro para disminuir su absorción de energía durante los períodos de alta demanda de energía. Estos incluyen la carga máxima de trabajo en la fábrica o el uso masivo de sistemas de aire acondicionado en los calurosos días de verano, entre otros.
¿Qué es una red inteligente?
En la disposición de red convencional, la energía se genera en instalaciones a gran escala y luego se transmite a los consumidores en un flujo de energía unidireccional. En una red inteligente, la generación de energía se distribuye entre las grandes centrales eléctricas y los sitios de producción más pequeños, en su mayoría provenientes de fuentes de energía renovable. En la mayor medida posible, los generadores fotovoltaicos residenciales pueden formar parte de una red inteligente. Las TIC integradas proporcionan la capacidad de información requerida para el control de estabilidad de la red.
¿Por qué el almacenamiento de energía es tan importante en las redes inteligentes?
Uno de los propósitos de una red inteligente es explotar la mayor cantidad posible de energía renovable, que es muy variable y requiere almacenamiento de energía local para amortiguar la energía producida para un uso constante. Uno de los tipos de almacenamiento de energía preferidos es la química de iones de litio, ya que las baterías de iones de litio son muy adecuadas para descargas parciales o uso cíclico. Su bajo peso y su rango de temperatura relativamente amplio también los hacen ideales para establecer grandes provisiones de almacenamiento de energía, así como fuentes de energía distribuida.
¿Por qué es necesario el afeitado de picos?
La infraestructura de producción y distribución de energía debe dimensionarse de acuerdo con la demanda máxima. Si la demanda máxima es mucho más alta que el promedio, las redes deberán sobredimensionarse, por lo que el retorno de la inversión para los proveedores será mayor.
Además, las variaciones repentinas en la demanda de carga pueden generar inestabilidad en la frecuencia y el voltaje de la red, lo que lleva al deterioro de la calidad de la red y, a su vez, a mayores costos para el proveedor. Por lo tanto, los operadores de red están interesados en encontrar formas de lograr una "curva afeitada"; por otro lado, a los usuarios que están disponibles para implementar un programa de reducción de picos, generalmente se les otorgará un descuento en sus facturas de energía.
¿Cómo funciona la reducción de picos de UPS?
La forma más fácil para que un UPS disminuya la absorción de energía de la red es inactivar la etapa del rectificador de CA/CC y cambiar a la energía de la batería. Por lo tanto, la energía almacenada suministrará cargas a través del enlace de CC del SAI durante el tiempo requerido. Para operar correctamente, la energía de la batería se debe dimensionar para el tiempo de respaldo requerido en caso de falla de la red más el tiempo máximo de reducción requerido. Esta técnica también se conoce como “Passive Grid Tie”. Una implementación más compleja utiliza rectificadores bidireccionales, de modo que el SAI pueda rechazar energía a la red en esquemas de "Active Grid Tie".
Los enlaces activos son más flexibles cuando se trata de entregar diferentes cantidades de energía en el tiempo, por otro lado, requieren más hardware y lógica de control, además de estar sujetos a las regulaciones locales de enlace a la red. Lógica de control para el rango de reducción de picos desde un simple encendido/apagado, con una unidad de despacho externa que habilita la función, hasta un sofisticado algoritmo de UPS, que monitorea la calidad de la red aguas arriba y ordena el sistema en consecuencia para adaptar la absorción de energía.
¿Qué hay en el horizonte para los sistemas UPS en los próximos años?
Los UPS estarán cada vez más integrados en las redes eléctricas y jugarán un papel importante en el mundo del Internet de las cosas. A medida que las redes inteligentes se extienden por todo el mundo, también lo harán los servicios ininterrumpidos, lo que requerirá que UPS respalde grandes instalaciones y edificios residenciales. La energía es un componente predominante en la economía circular y se pide a los fabricantes de SAI que reduzcan su huella medioambiental, centrando su desarrollo en la reducción de la explotación de energía y CO2 durante todo su ciclo de vida y estableciendo estrategias de segunda vida y reciclaje. Este mercado emergente ofrece oportunidades interesantes en muchas verticales, como centros de datos, industria y atención médica. EverExceed ha desarrollado e implementado recientemente soluciones de UPS en el rango de 10 a 400 kVA con capacidad de almacenamiento intermedio de energía para el suministro de equipos médicos.
Al limitar la potencia de entrada al valor del régimen, las unidades UPS aseguran que los picos de energía frecuentes absorbidos por los equipos de resonancia magnética o los escáneres de tomografía computarizada no sean absorbidos por la empresa de servicios públicos. Por lo tanto, los usuarios finales pueden reducir su requerimiento de energía y sus equipos aguas arriba en consecuencia, logrando así ahorros sustanciales permanentes en sus facturas de energía.
