Efectos del desarrollo tecnológico de las baterías en el sistema interconectado nacional de Colombia

Abstract

La creciente preocupación por el deterioro del medio ambiente ha llevado al desarrollo de nuevas tecnologías para el almacenamiento de energía eléctrica. Lo anterior como alternativa para afrontar el desafío que constituye tener sistemas eléctricos energéticamente sostenibles y que a su vez garanticen seguridad de suministro. Todo este desarrollo potencia la inclusión de vehículos eléctricos y la generación de energía a partir de fuentes renovables, sin embargo, esto también provoca cambios en el estado actual del mercado eléctrico. Estos cambios pueden originar un problema de incertidumbre sobre los efectos que se producen en la curva de carga, debido principalmente a la alta demanda eléctrica por la recarga de las baterías de un gran número de vehículos y por permitir una mayor participación de autogeneración. Con el objetivo de preparar el sistema eléctrico para enfrentar dichos cambios, es necesario implementar herramientas como los modelos, que permitan identificar las ventajas e inconvenientes que se pueden presentar. En esta tesis se expone un modelo de simulación para identificar y evaluar los efectos en la curva de carga a partir de dos variables clave. La primera, el porcentaje de penetración tanto de vehículos eléctricos como de micro generación con paneles solares. La segunda, la hora en la que se realiza la recarga de las baterías. Este modelo permite analizar la interacción entre la oferta y la demanda de energía cuando entran en el Sistema Interconectado Nacional las tecnologías ya mencionadas. Los resultados encontrados muestran que, en ausencia de políticas energéticas, una gran penetración de vehículos eléctricos y de sistemas fotovoltaicos para autogeneración podría afectar la estabilidad de la fuente de alimentación. Lo anterior evidencia la importancia de construir un plan que prepare al mercado eléctrico para soportar la entrada de nuevas tecnologías, dado que los efectos en la red varían de acuerdo a las estrategias definidas por el gobierno

Abstract: The growing concern about the environmental degradation has led to the development of new technologies for electrical energy storage as an alternative to face the challenge of having energy -efficient electrical systems that ensure security of supply. This development enhances the inclusion of electric vehicles and the generation of energy from renewable sources, but also makes changes in the current state of the electricity market. The changes can lead to the generation of uncertainty problems in the effect s on the load curve due to a high electricity demand when batteries from a large number of vehicles are recharged and to a greater participation in auto - generation. In order to prepare the Electricity System to face the changes, we require to establish a m odel that allows it to determine the effect on the load curve due to the emerging electrical technologies. In this thesis, we present a simulation model for the identification and evaluation of the effects on the load curve from two key variables. The first variable is the percentage of penetration of both electric and micro - generation vehicles with solar panels; The second variable is the moment at which the batteries are recharged. This model allows analyzing the interaction between the supply and the demand of energy when the technologies already mentioned enter into the national power grid . The results show that, in the absence of energy policies, a large penetration of electric vehicles and photo -voltaic systems for auto -generation could affect the stability of the power supplies. This shows the importance of constructing a plan that prepares the electric market to support the emerging technologies, since the effects on the network vary according to the strategies defined by the government.