Ahorro de picos: red eléctrica estable a precios constantes
por Vivian Bullinger | 01.04.2022
Con el "peak shaving", se evitan los picos de carga que son relevantes para los altos precios de la electricidad y un reto para la estabilidad de la red o, en sentido figurado, se afeitan. Hay dos opciones para ello: Reducir la demanda de energía o conectar otra fuente de energía. La reducción de picos siempre se utiliza cuando hay fuertes fluctuaciones en el consumo. El objetivo es garantizar un consumo lo más constante posible y, por tanto, una red estable. Con el aumento del almacenamiento externo, como los coches electrónicos o el almacenamiento en baterías, el tema adquiere una nueva dimensión. Se necesitan soluciones que permitan un control inteligente del consumo.
Los perfiles de carga estándar ayudan a planificar la demanda
Nuestra infraestructura energética es un sistema muy frágil y sofisticado. Debe garantizarse en todo momento la disponibilidad de energía suficiente para satisfacer la demanda. Para contrarrestar la volatilidad de la demanda en la planificación, se han creado perfiles de carga estándar para varios grupos de consumidores basados en una gran cantidad de datos de las asociaciones comerciales y los operadores de la red. Esto permite estimar la demanda de energía y potencia y cubrirla con las centrales eléctricas disponibles.
Diferentes sectores con diferentes necesidades
La industria y el comercio tienen requisitos muy especiales para la red eléctrica. Representan alrededor del 70% del total de consumidores de electricidad y, por tanto, tienen una gran influencia en la red. Los hoteles, supermercados o tiendas de bricolaje, por ejemplo, tienen una gran demanda de electricidad debido a su gran número de consumidores. Esto puede cubrirse total o parcialmente mediante el uso de un sistema fotovoltaico y un sistema de almacenamiento de electricidad. De este modo, la demanda de electricidad se reduce notablemente y las emisiones de CO2 disminuyen. Pero es precisamente con estos tres grupos con los que surgen problemas adicionales. Debido al elevado número de puntos de consumo, la carga base que estos consumidores extraen permanentemente de la red es muy alta. Además, pueden producirse picos de consumo debido al encendido o al funcionamiento temporal de otros grandes consumidores. Para poder atender estos picos de consumo o de carga, hay que mantener las capacidades disponibles en la infraestructura de nuestra red energética.
Estos "amortiguadores", a su vez, deben ser pagados por los consumidores a través de una tarifa separada en forma de tasa de capacidad. Dependiendo de la región y del operador de la red, este cargo por capacidad oscila entre los 40 y los 180 euros por kilovatio (kW) suministrado.
Ejemplo de cálculo de los costes de suministro de energía: Suministro de energía: 180 kW Precio de la energía: 85 euros por kW Costes de suministro de energía: 15.300 euros por a
La movilidad eléctrica agrava el problema
Otro factor está provocando un nuevo aumento del consumo, especialmente en el sector de la hostelería y el comercio minorista. Para hoteles, supermercados o tiendas de bricolaje, el desarrollo de nuestra movilidad en forma de e-movilidad es cada vez más importante. De la oferta de instalaciones de carga para coches eléctricos en hoteles y comercios se desprenden dos aspectos esenciales:
1. Al ofrecer a los clientes la posibilidad de cargar los vehículos electrónicos in situ (por ejemplo, durante su estancia o sus compras), se incrementa el servicio al cliente y, por tanto, se aumenta su fidelidad.
Estos consumidores adicionales provocan un aumento de la demanda de carga conectada y más picos de potencia en la conexión a la red. Esto, a su vez, repercute negativamente en los costes de la energía y en el aumento del precio de la misma, o hace que haya que seguir ampliando la conexión a la red, lo que puede provocar rápidamente unos costes elevados.
Ejemplo: costes de una mayor alimentación para 5 puntos de recarga:
Capacidad actual de conexión a la red: 180 kW Precio actual de la energía: 85 euros por kW Costes del suministro de energía: 15.300 euros por a
5 puntos de carga con 22kW cada uno: 5 x 22kW = 110kW El factor de simultaneidad asumido según la norma DIN VDE 0100-722 corresponde al factor 1 Nueva potencia de conexión a la red: 110kW + 180kW = 290kW Costes de suministro de energía: 24.650 euros por a Costes adicionales debidos a la infraestructura de e-charging: 9.350 euros por a
El factor de simultaneidad de 1 exigido por las normas es problemático en este análisis, ya que supone que en el caso extremo todas las estaciones de recarga funcionan al máximo de su capacidad. Sin embargo, este caso es difícilmente realizable en la realidad, ya que las estaciones de recarga estarán cargando a diferentes potencias en todo momento y la carga no siempre tendrá lugar en todos los puntos de recarga. Pero también en este caso la energía fotovoltaica ofrece un remedio. Utilizando un sistema fotovoltaico junto con una gran unidad de almacenamiento y un sistema de control inteligente, se puede reducir la carga conectada en el punto de interconexión de la red.
Gestión de los componentes y de la carga para una reducción eficaz de los picos de consumo
La eficacia de la reducción de los picos de trabajo se basa en el control inteligente de los componentes en particular. El sistema de gestión de la energía Solar-Log lleva mucho tiempo ocupándose de esta cuestión y ya es altamente compatible con varios componentes del mercado. Esto hace posible que el sistema regule un gran número de componentes entre sí. Esto es especialmente cierto para los sistemas fotovoltaicos y los inversores instalados en ellos. Utilizando el sistema de control Solar-Log para la reducción de picos y la gestión de la carga, el sistema fotovoltaico puede utilizarse junto con un sistema de almacenamiento comercial cualificado* para reducir la carga conectada en el punto de conexión a la red y seguir utilizando energía sostenible para la movilidad eléctrica. Además de la supervisión de la instalación fotovoltaica o de la implementación de una conexión a la red de media tensión, el uso del sistema Solar-Log también permite el control de una infraestructura de carga electrónica y la inclusión de un sistema de almacenamiento comercial en la gestión inteligente de la carga.
Cómo se ve esto en la práctica?
Suponiendo que el usuario consiga reducir la carga conectada en 60 kW mediante el control Solar-Log.
Qué efectos tendría esto? 1. se reduce la energía que realmente se necesita de la red, lo que proporciona un alivio activo en la red y ayuda a todos a garantizar una infraestructura energética estable.
2. 60 kW menos de demanda de energía también significa menos costes en términos de precio de la energía, en nuestro caso: 60 kW * 85 €/kW/a = 5.100 € por a
3. mediante el uso de un sistema de control inteligente, el factor de simultaneidad de "1" puede reducirse según la norma DIN VDE 0100-722, por ejemplo a 0,75, ya que se supone que sólo se quita el 75 % de la potencia máxima al mismo tiempo.
Resultado del ejemplo anterior: 110 kW de carga conectada para la infraestructura de carga electrónica con factor de simultaneidad 0,75 ➞ 82,5 kW de carga conectada máxima Reducción de la carga conectada total en 60 kW ➞ 202,5 kW de nueva carga conectada a la red máxima. Nuevo precio de la capacidad: 17.212 euros/a Ahorro respecto a antes: 7.438 euros/a.
Tres factores positivos: transición energética, estabilidad de la red y costes
La aplicación sistemática de la reducción de picos conduce a una reducción de los costes y a una mayor estabilidad de la red. Esto se apoya en un sistema de gestión de la energía que se encarga del control inteligente de varios componentes y ofrece soluciones para la supervisión en el punto de conexión a la red y la gestión de la carga. Un alto grado de compatibilidad con los sistemas de inversores fotovoltaicos ofrece al usuario la máxima flexibilidad en la selección y también para futuros cambios. Gracias a un control inteligente de la energía fotovoltaica, se puede maximizar, reduciendo efectivamente la potencia de conexión a la red. Esto, junto con la reducción de picos, ahorra costes y es un factor importante en la transición energética y en el apoyo a la red de energía.