Diseño de Sistemas Distribuidos de Energía Eólica: Control de Potencia y Gestión Energética de Pequeños Aerogeneradores en Microrredes

Diseño de Sistemas Distribuidos de Energía Eólica: Control de Potencia y Gestión Energética de Pequeños Aerogeneradores en Microrredes

La conexión de pequeños aerogeneradores a microrredes regionales permite aprovechar eficazmente la energía eólica local, pero la intermitencia y la volatilidad de la energía eólica también presentan desafíos. La clave del diseño del sistema reside en lograr un control uniforme de la producción de energía eólica y una gestión inteligente de la energía en todo el sistema para garantizar la estabilidad, la fiabilidad y la rentabilidad del funcionamiento de la microrred.

El objetivo del control de potencia es facilitar la integración de la energía eólica. Los pequeños aerogeneradores deben estar equipados con controladores con funciones básicas de regulación. Cuando los cambios en la velocidad del viento provocan un aumento o una disminución repentina de la producción de la turbina, el controlador debe ser capaz de responder rápidamente, ajustando el estado operativo del generador para suavizar las fluctuaciones drásticas de potencia y evitar impactos en el voltaje y la frecuencia de la microrred. En sistemas avanzados, la turbina puede incluso recibir instrucciones de la microrred y ajustar activamente su potencia de salida dentro de un rango determinado, contribuyendo así al mantenimiento del equilibrio energético de la microrred en tiempo real.

La gestión energética es la clave del funcionamiento optimizado. Las microrredes requieren un sistema central de gestión energética para su coordinación general. Este sistema integra datos previstos de generación de energía eólica, la producción en tiempo real de otras fuentes de energía dentro de la microrred (como energía solar y generadores diésel), el estado energético de los dispositivos de almacenamiento y la carga de los usuarios para formular estrategias operativas óptimas. Por ejemplo, durante períodos de viento fuerte y abundante electricidad, el sistema dirige una mayor carga del almacenamiento de energía o incentiva a los usuarios a consumir más electricidad; durante períodos de viento débil o nulo, organiza la descarga del almacenamiento de energía o la sustitución de otras fuentes de energía. Mediante esta programación proactiva, el sistema maximiza la tasa de absorción de energía eólica local, reduce la dependencia de la red externa y disminuye los costos operativos generales.

Mediante un control minucioso de la energía y una gestión energética inteligente, la energía eólica distribuida se transforma de una fuente de energía "incontrolable" a una "fuente de energía de alta calidad" que apoya activamente el funcionamiento estable de la microrred. Esto no solo mejora la autosuficiencia energética, sino que también mejora la capacidad de operación independiente de la microrred durante fallas de la red externa, lo que la convierte en un componente crucial en la construcción de sistemas de energía comunitarios flexibles, resilientes y ecológicos con bajas emisiones de carbono.