Plantas de energía virtuales (VPPs) y el futuro de la red inteligente

La mayoría de las conversaciones sobre la transición de la generación de energía a partir de combustibles fósiles a la solar y eólica tienden a reemplazar las plantas de energía existentes por plantas de energía renovable. Sin embargo, la naturaleza modular de la generación renovable, además de nuevas opciones para sistemas de almacenamiento de energía, significa que hay otra opción: la Planta de Energía Virtual, o VPP.

El concepto de planta de energía virtual agrega recursos energéticos distribuidos (DER) para actuar como un suministro de energía coordinado, complementando o incluso reemplazando la generación centralizada tradicional. La producción solar y eólica de generadores residenciales y comerciales puede convertirse en el proveedor de energía principal o complementario para una red de usuarios.   Tradicionalmente, la energía eléctrica es suministrada a hogares y negocios por plantas de energía centralizadas, distribuidas a través de la red eléctrica. Aunque hay muchos giros y vueltas en el camino, en última instancia es un asunto de planta a usuario. La tecnología e infraestructura de red inteligente emergente, que incluye equipos de medición bidireccional, significa que los consumidores pueden vender energía de regreso a la red, aliviando la carga de los productores de energía dedicados mientras ganan reembolsos monetarios. Los consumidores también pueden almacenar energía en el sitio para comprar y vender cuando sea conveniente. En la remota isla de Eigg en Escocia, los sistemas de red inteligente VPP ya están en uso con hogares y negocios coordinando su uso para evitar la tensión en la red.

Cuando consideras la energía solar en el hogar y el respaldo de batería, un ideal es la independencia total de energía, con una factura mensual de $0. En casos extremos, podrías imaginarte desconectado completamente de la red eléctrica, viviendo de la tierra, o más precisamente, de los rayos del sol.   El costo de una instalación fuera de la red puede ser extremo, y si tu equipo personal se rompe, debes repararlo para restaurar el suministro de energía. Desde una perspectiva de usuario, los VPP ofrecen la mayoría de los beneficios personales de una instalación fuera de la red a un precio potencialmente mucho más bajo, así como energía de respaldo de la red eléctrica. Los VPP también presentan varios beneficios a nivel social frente a una instalación centralizada de combustibles fósiles o incluso solar.   Considera la modularidad del concepto VPP y que la generación puede tener lugar cerca del consumo. En el modelo de red tradicional, si hay un problema con la transmisión de energía en un área, puede afectar fácilmente a otra ubicación geográfica. El concepto VPP proporciona opciones más localizadas para redirigir la energía y mantener las luces encendidas, y podría incluso resultar en menores pérdidas de transmisión, ya que la energía se consume típicamente más cerca de donde se produce.   A nivel personal, si tu equipo falla, la red y otros DER pueden proporcionar energía de respaldo, lo que permite un suministro de energía muy robusto.   Las plantas de energía físicas (de carbón, solar, nuclear u otras) ocupan terrenos que podrían ser utilizados para bosques gestionados, granjas y parques. Sin embargo, los VPP aprovechan el espacio de los tejados que de otro modo estaría inutilizado para paneles solares. La energía solar también puede instalarse sobre áreas de estacionamiento existentes, creando el doble beneficio de producción de energía, además de proporcionar almacenamiento de automóviles a la sombra. Agregar sistemas de almacenamiento de energía y carga de vehículos eléctricos en tal escenario mejora aún más la situación de estacionamiento/DER.

Cuando consideras la energía solar para el hogar y la batería de respaldo, un ideal es la independencia total energética, con una factura mensual de $0. En casos extremos, podrías imaginarte desconectado completamente de la red, viviendo de la tierra, o más precisamente, de los rayos del sol.   El costo de tal configuración fuera de la red puede ser extremo, y si tu equipo personal se rompe, tienes que repararlo para restaurar la energía. Desde la perspectiva del usuario, los VPPs ofrecen la mayoría de los beneficios personales de tal configuración fuera de la red a un precio potencialmente mucho más bajo, así como energía de respaldo de la red. Los VPPs también presentan varios beneficios a nivel social frente a una instalación centralizada alimentada por combustible o incluso energía solar.   Considera la modularidad del concepto de VPP y que la generación puede tener lugar cerca del consumo. En el modelo de red tradicional, si hay un problema con la transmisión de energía en un área, puede afectar fácilmente a otra ubicación geográfica. El concepto de VPP ofrece opciones más localizadas para redirigir la energía para mantener las luces encendidas, e incluso podría resultar en menores pérdidas de transmisión, ya que la energía se consume típicamente más cerca de donde se produce.   A nivel personal, si tu equipo falla, la red y otros DER pueden proporcionar energía de respaldo, lo que permite un suministro de energía muy robusto.   Las plantas de energía físicas (alimentadas por carbón, solar, nuclear o de otro tipo) ocupan terrenos que podrían ser utilizados de otra manera para bosques gestionados, granjas y parques. Sin embargo, los VPPs aprovechan el espacio de techo que de otro modo no se usaría para paneles solares. También se puede instalar energía solar sobre áreas de estacionamiento existentes, creando el doble beneficio de producción de energía, además de almacenamiento de automóviles a la sombra. Añadiendo sistemas de almacenamiento de energía EV y carga en tal escenario, se mejora aún más el escenario de estacionamiento/DER.

En un escenario de VPP, considere que la coordinación entre las fuentes también se necesita en un nivel muy bajo, hasta garantizar que las frecuencias de línea se correspondan adecuadamente. La transmisión a larga distancia y el mantenimiento general de la red también son necesarios, lo cual está más allá del alcance de los propietarios individuales.   La eficiencia será fundamental para que este concepto futuro de VPP funcione bien, potencialmente aprovechando los transistores SiC, sensores de corriente y comunicación por línea eléctrica para mantener todo coordinado. Dados los requisitos futuros, es seguro decir que las compañías eléctricas no desaparecerán pronto, simplemente pueden adoptar una forma diferente en las próximas décadas.