Resumen

Las redes eléctricas están evolucionando y asumiendo más retos conforme incrementa la inclusión de energías renovables y unidades de generación distribuida, especialmente a niveles de distribución. La gran tendencia a generar electricidad con fuentes alternas y renovables ha impulsado la formación de subsistemas de distribución o micro redes, capaces de suplir su propia demanda eléctrica y exportar energía al sistema interconectado de ser necesario. Sin embargo, los efectos de la inclusión de estas unidades de generación sobre la red eléctrica y la misma micro red son varios, como distorsión armónica, oscilaciones de tensión y sobre todo, sobre las protecciones eléctricas. Este artículo brinda un panorama actual de la implementación de energías renovables y generación distribuida a nivel mundial, así como una introducción al concepto de micro redes y sus principales impactos y desafíos en el sistema eléctrico. Finalmente, se presentan los principales impactos de las micro redes sobre los equipos de protección a nivel de distribución, siendo las protecciones eléctricas adaptativas una de las soluciones a los cambios dinámicos del sistema eléctrico.

Introducción

En la actualidad, la energía mundial se basa en los combustibles fósiles en un 79,5 % aproximadamente, mientras que la energía nuclear y las renovables contribuyen con un 2,3 % y un 18,2 % respectivamente. Dentro de la generación de electricidad con fuentes renovables sin biomasa tradicional (10,4 % del 18,2 % anterior), las contribuciones son considerablemente bajas, sólo el 3,7 % corresponde a una fuente hidráulica, mientras que la solar, la eólica y la geotérmica representan el 1,7 %, los biocombustibles el 0,9 % y el 4,1 % restante representa la biomasa y la geotermia. Datos estimados a finales de 2016 (Renewable Energy Policy Network for the 21st Century (REN21), 2018).

La figura 1 ilustra el consumo global basado en energías primarias como el petróleo y el carbón entre 1965 y 2017, reafirmando el predominio de los combustibles fósiles como base energética a nivel mundial. La generación de electricidad con fuentes renovables y alternativas ha aumentado paulatinamente en el mundo, por ejemplo, de 2 017 GW de la capacidad global en 2016 a 2 195 GW en 2017, dato que incluye la generación hidroeléctrica, sin este tipo de fuente el incremento global ha sido de 922 GW a 1 081 GW (Renewable Energy Policy Network for the 21st Century (REN21), 2018).

La implementación de unidades basadas en energías renovables y alternativas de baja potencia, y generalmente conectadas a un alimentador, subestación o cerca del usuario, se conocen como "unidades de generación distribuida" (DG´s) o "recursos energéticos distribuidos" (DER´s), porque suelen estar distribuidos a lo largo del sistema de transmisión y distribución (Gers & Viggiano, 2016; J. P. Nascimento, Brito, & De Souza, 2016; Yang & Wang, 2015).

• Materias:Generación de energía Distribución de energía eléctrica
• Subjects:Power generation Electric power distribution
• Palabras claves:Generación distribuida; Recursos de Energía Distribuidos; Redes Inteligentes; Micro redes; Protecciones adaptativas
• Keywords:Distributed generation; Distributed Energy Resources; Smart Grids; Microgrids; Adaptive protections