Resumen

En este trabajo se presenta una metodología para determinar una red eléctrica de distribución de baja tensión (BT) que esté técnicamente y económicamente adaptada para un escenario aleatorio de incorporación de generación distribuida fotovoltaica (GDFV). Una red se considera adaptada cuando está diseñada para minimizar los costos totales fijos y variables, optimizando el equipamiento para satisfacer adecuadamente la demanda actual y su crecimiento esperado. El estudio parte del supuesto de que la incorporación de GDFV es un factor externo al sistema y utiliza el concepto de Capacidad de Alojamiento (Hosting Capacity) o Factor de Capacidad (FC).

El análisis se centra en cuatro redes de BT típicas del área metropolitana de Buenos Aires, Argentina (AMBA). Estas redes son evaluadas mediante un flujo de potencia estadístico, considerando como variables aleatorias la demanda residencial, la penetración de GDFV y la potencia y ubicación de los generadores fotovoltaicos dentro de la red. Utilizando esta metodología, se calcula el Factor de Capacidad Estadístico (FCE), el cual se utiliza para llevar a cabo el estudio técnico-económico de la red. Como resultado, se obtiene la configuración adaptada de la red para cada nivel de penetración de GDFV.

Los resultados indican que sin la penetración de GDFV, existen varias opciones de redes con diferentes costos por kilómetro cuadrado (km^2). A medida que aumenta la penetración de GDFV, las redes de menor costo por km^2 son descartadas debido a su bajo Factor de Capacidad, dejando únicamente las redes de mayor costo por km^2 (aquellas con un menor módulo de transformación) como opciones viables. Sin embargo, una vez que se supera el 70% de penetración de GDFV, ninguna de las redes estudiadas se considera como una opción adecuada.

INTRODUCCIÓN

La instalación de pequeños generadores fotovoltaicos (GFV) a nivel del usuario de BT, ha comenzado a crecer en los países de América Latina (1. La República Argentina, no ha sido ajena al fenómeno 2 y cuenta desde el año 2017 con una ley de fomento a la generación distribuida renovable 3 (GDR). En general, los trabajos técnicos consultados sobre planificación de redes BT residenciales con inserción de generación distribuida fotovoltaica (GDFV) evalúan la conveniencia de instalar generación fotovoltaica desde la perspectiva de costos (4 o bien regulan la inserción a la red mediante incentivos de tarifas (5. Esto resulta adecuado cuando se espera un control sobre la decisión de instalación, pero no resulta útil cuando los usuarios son los que deciden el uso de energía renovable con argumentos distintos a los costos. Este comportamiento, si bien es de lento crecimiento, muestra una tendencia actual. Edificios gubernamentales, escuelas, universidades y distinto tipo de consumidores han comenzado a instalar GDFV. Los motivos son variados pero entre ellos destacan la investigación, educación, sustentabilidad y categorización de las propiedades. Bajo este concepto el usuario es libre de instalar en cualquier punto de la red una potencia menor o igual a su potencia contratada. Esto establece una diferencia con los estudios tradicionales ya que queda excluido en el cómputo de la red el costo de los generadores, por considerárselo un factor exógeno a la planificación de red.

• Materias:Energía solar Red eléctrica (Energía) Sistemas distribuidos Tensión eléctrica
• Subjects:Solar energy Power grid (Energy) Distributed systems Electrical voltage
• Palabras claves:Generación distribuida; Generación solar; Análisis computacional de sistemas de potencia; Redes eléctricas de baja tensión; Red adaptada
• Keywords:Distributed generation; Solar generation; Computational analysis of power systems; Low-voltage electrical networks; Adapted network