Tecnalia

FLEXCITE: Suite de soluciones para Smart Grids

EL PROBLEMA QUE SOLUCIONA FLEXCITE

El sistema eléctrico está evolucionando rápidamente hacia un escenario descarbonizado muy complejo que integra generación distribuida renovable, vehículos eléctricos, una demanda cada vez más electrificada, edificios de energía positiva, prosumidores, etc.

La fluctuación e incertidumbre que conlleva la producción renovable y los nuevos recursos energéticos plantean serios problemas para la seguridad, la estabilidad de la red y la calidad del suministro.

Los escenarios apuntados para los próximos años requieren de cambios en los sistemas de operación y control de una red que deberá estar cada vez más digitalizada. Es necesario optimizar el funcionamiento de toda la infraestructura y los activos conectados, anticipándose a posibles fallos y manteniendo en todo momento la seguridad y sostenibilidad del suministro eléctrico.

La gestión de la flexibilidad de la red para acomodar estas variaciones aparece como el concepto nuclear en este nuevo escenario.

¿Qué es FLEXCITE?

FLEXCITE es una suite de soluciones software concebida para cubrir las necesidades de los diferentes agentes de la cadena de valor de la distribución eléctrica, desde la empresa distribuidora que tiene una visión global de su red hasta el prosumidor final que quiere autoabastecerse y participar en los mercados eléctricos.

La arquitectura modular de FLEXCITE proporciona soluciones de gestión energética para agregadores, gestores de microrredes y plantas de generación híbridas con almacenamiento. Incluye además una herramienta de diseño y dimensionado de sistemas de almacenamiento para la provisión de diferentes servicios de red, y un gemelo digital de baterías electroquímicas para una operación y mantenimiento óptimos de estos sistemas.

Esquema de FLEXCITE
OPERADORES DE RED DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA (DSO)

DSO/Flex – DSO Flexibility Management Tool

¿Qué es DSO/Flex?

DSO/Flex es una herramienta software de detección y resolución de problemas de tensión y congestiones en la red de distribución orientada a los operadores de estas redes (DSOs).

¿A qué reto se enfrenta DSO/Flex?

El reto a abordar son los problemas de tensiones fuera de límites normativos y las congestiones de potencia en las líneas de la red de distribución.

¿Cómo lo soluciona DSO/Flex?

A partir del modelo de red de distribución (topología y parámetros eléctricos), la previsión de demanda y generación en los nodos de la red, y la flexibilidad disponible en cierto horizonte temporal proporcionado por un agregador, esta aplicación detecta potenciales congestiones en la red junto con violaciones de los límites de tensión y calcula la activación de flexibilidad requerida al agregador para la resolución de estos problemas.

Usuario utilizando DSO

TWINnet/DSSE – Estimador de estado de la red de distribución eléctrica

¿Qué es TWINnet/DSSE?

Es un estimador de estado de la red de distribución eléctrica desequilibrada en baja tensión.

¿Qué problema debe resolver TWINnet/DSSE?

El DSO controla y opera su red mediante SCADAS y sistemas de gestión de distribución (DMS) que reciben medidas de diferentes dispositivos desplegados en la red. Esta herramienta procesa medidas de entrada ruidosas, erróneas o inexistentes proporcionando el perfil corregido de las tensiones en la red de baja tensión.

¿Cómo lo soluciona TWINnet/DSSE?

TWINnet/DSSE emplea una formulación matemática rigurosa sin simplificaciones. Tomando como entrada las medidas disponibles (tensiones, potencia, corrientes, etc.), e información de la red (topología e impedancias de las líneas), proporciona como salida una estimación de  las tensiones de las tres fases y el neutro (módulo y ángulo de tensiones en los nodos), y una estimación de las inyecciones de potencia y flujos de potencia por las líneas.

red de distribución eléctrica

CSTEP – Converter Stability Tool for Electric Power Systems

¿Qué es CSTEP?

CSTEP es una herramienta software para realizar de manera sistemática estudios de estabilidad de pequeña señal en los dominios temporal y frecuencial de redes eléctricas dominadas por convertidores de potencia.

¿Qué retos afronta CSTEP?

La transición hacia un sistema eléctrico dominado por convertidores de potencia plantea, entre otros retos, nuevos problemas de estabilidad derivados de las interacciones mutuas entre convertidores, o entre éstos y el resto de elementos de la red.

¿Qué soluciones ofrece para abordarlos?

CSTEP permite evaluar los márgenes de estabilidad del sistema eléctrico, probar su resiliencia frente a modos de oscilación inestables e interacciones armónicas y diseñar controles y esquemas de amortiguamiento activo para mejorar su estabilidad, entre otros.

CSTEP – Converter Stability Tool for Electric Power Systems
Agregadores

AGGREFLEX – Plataforma de agregación de flexibilidad

¿Qué es AGGREFLEX?

AGGREFLEX es una plataforma software destinada a los agregadores (comercializadores y agregadores independientes) para que puedan participar en diferentes mercados eléctricos, tanto de energía (mercado diario) como de  resolución de congestiones, ya sean locales operados por las compañías de  distribución o en mercados de ámbito común que sirven tanto a las operadoras de distribución como de transporte de electricidad (restricciones técnicas).

¿Qué reto aborda AGGREFLEX?

El reto que aborda es ofrecer a los agregadores la posibilidad de optimizar su participación en los diferentes mercados eléctricos para ofrecer flexibilidad a la red maximizando su beneficio económico.

¿Qué soluciones crea AGGREFLEX?

AGGREFLEX genera las ofertas óptimas de flexibilidad para participar en esos mercados eléctricos, y calcula las consignas de operación en tiempo real de los diferentes recursos energéticos gestionados con objeto de cumplir con las ofertas aceptadas y las asignaciones realizadas en los mencionados mercados.

Redes eléctricas
Prosumidores y comunidades energéticas

MCYS – Decentralized regulation control system for microgrids

¿Qué es MCYS?

MCYS es un sistema de gestión de energía para microrredes eléctricas que coordina el funcionamiento de los diferentes elementos de generación, almacenamiento y carga.

¿Qué problema soluciona MCYS?

La integración imparable de generación distribuida en la red eléctrica, en muchas ocasiones dentro de una microrred, necesita herramientas de monitorización y gestión local de esos recursos energéticos, tanto cuando la microrred está conectada a la red principal como funcionando en modo aislado.

¿Cómo lo soluciona?

MCYS realiza una gestión tecno-económica óptima de la energía de la microrred en tiempo real, considerando costes de operación, casando localmente oferta y demanda, y asignando a cada recurso una consigna de operación. El sistema incluye monitorización, control, comunicaciones y la lógica de gestión que determina cuándo y cuánto genera/almacena/consume cada recurso energético.

Sistema de control para microrredes (detalle)

SCORE – Techno-economic analysis and sizing of storage systems

¿Qué es SCORE?

SCORE es una herramienta software para analizar la viabilidad de sistemas de almacenamiento aislados o asociados a sistemas de generación renovable para su integración en la red eléctrica.

¿Qué retos afronta SCORE?

La necesaria integración de sistemas de almacenamiento en la red (aislados o dentro de plantas de generación híbridas) lleva asociado un alto coste de inversión, con retornos económicos fuertemente condicionados por el tamaño, tecnología y modo de operación de dicho almacenamiento. Se necesitan herramientas para estudiar la viabilidad tecno-económica de dichos sistemas que apoyen a la toma de decisiones de inversión.

¿Qué soluciones plantea para afrontar estos retos?

La herramienta realiza cálculos técnicos y económicos a partir de un perfil de generación renovable, unas características del almacenamiento y una estrategia de operación de este último (para proporcionar un servicio a la red, aprovechar precios altos en la venta de energía, etc.). SCORE permite analizar de forma sistemática diferentes servicios, escenarios o casos de negocio asociados a cierto marco regulatorio para seleccionar y dimensionar la tecnología de almacenamiento más adecuada.

SCORE

DOME – Dynamic Output Manager of Energy

¿Qué es DOME?

DOME es un sistema de operación y control para plantas de generación híbridas compuestas por generación convencional, generación renovable y almacenamiento eléctrico que hace que la producción eléctrica se ajuste al máximo a un programa prefijado en el punto de conexión a red.

¿Qué problema resuelve DOME?

La instalación de unidades renovables en un planta de generación supone añadir incertidumbre y fluctuaciones a su producción eléctrica, pudiendo aparecer desvíos respecto al programa previsto de generación entregada en el punto de conexión a la red.

¿Cómo lo soluciona?

DOME minimiza los desvíos de producción mediante una solución flexible y modular, diseñada para permitir una adaptación sencilla a diferentes configuraciones de planta en función del número y tamaño de las unidades de producción/almacenamiento, y el tipo de tecnologías empleadas.

BATTWIN – Gemelo Digital para Sistemas de Almacenamiento de la Energía basados en Baterías (BESS)

¿Qué es BATTWIN?

BATTWIN es un gemelo digital de sistemas de baterías de Ion-Litio para optimizar su operación y costes asociados.

¿Qué reto aborda BATTWIN?

Los sistemas de baterías son elementos caros y de complejo comportamiento, cuyas características se degradan dependiendo de múltiples factores. Existe una necesidad clara de disponer de herramientas fiables para supervisar y predecir el comportamiento de estos sistemas, que proporcionen una información ampliada para la operación de los gestores de energía (EMS) y de batería (BMS) asociados.

¿Cómo aborda BATTWIN este reto?

El gemelo digital BATTWIN incluye un modelo eléctrico con parámetros dependientes del estado de carga (SoC) de la batería, y un estimador del estado de la batería que permite determinar la evolución sus principales parámetros: SoC, estado de salud (SoH), capacidad remanente e impedancia interna de la batería. El modelo semi-empírico anterior de estimación de estados se completa un modelo data-driven para la predicción de la vida útil remanente (RUL).

 

Baterías de energía
Planificación energética

GEOPLAN-GRIDS – Planificación Energética Integrada

¿Qué es GEOPLAN-GRIDS?

GEOPLAN-GRIDS es una herramienta georreferenciada para una planificación energética integrada y prospectiva considerando los aspectos críticos de las infraestructuras energéticas.

¿Qué reto aborda GEOPLAN-GRIDS?

Un diseño óptimo y una planificación integral a medio y largo plazo de las infraestructuras energéticas en un contexto de elevada incertidumbre con un aumento de demanda en las ciudades en escenarios de alta descarbonización y electrificación de la economía. GEOPLAN-GRIDS evalúa el potencial y el efecto generado por diferentes escenarios del tipo “que pasaría si…”.

¿Cómo aborda GEOPLAN-GRIDS este reto?

Mediante un enfoque integral y una consideración simultánea de las interacciones entre la infraestructura de la red eléctrica, la red de calor u otros vectores energéticos, la infraestructura de recarga de vehículo eléctrico, el almacenamiento térmico y eléctrico, así como el papel que pueden tomar diferentes estrategias de gestión de la flexibilidad.