Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado una nueva técnica para "programar" energía en redes eléctricas que se aleja de la administración centralizada al aprovechar la potencia informática distribuida de los dispositivos de energía. El enfoque avanza el concepto de red inteligente al coordinar la energíaproducido y almacenado por fuentes convencionales y renovables.
Actualmente, la infraestructura de energía utiliza un enfoque de programación centralizada para pronosticar y coordinar la energía producida en las miles de grandes plantas de energía en todo el país. Pero a medida que los sistemas de energía renovable, como los paneles solares en los tejados, proliferan y se incorporan alred eléctrica, la infraestructura necesitará sistemas más avanzados para rastrear y coordinar exponencialmente más fuentes de energía. Abordar este problema es esencial para la idea de una red inteligente que pueda hacer un uso eficiente de los recursos de energía renovable generalizados.
"Un desafío clave para la energía renovable generada en el sitio - por ejemplo, mediante paneles solares domésticos - es determinar cuánta energía necesita ser almacenada en el sitio y cuánto se puede compartir con la red más grande"dice Mo-Yuen Chow, profesor de ingeniería eléctrica e informática en NC State y autor principal de un artículo que describe la nueva técnica de programación de energía.
Los enfoques existentes para la programación están altamente centralizados, con plantas de energía que envían datos a un centro de control que analiza los números y luego les dice a las plantas cuánto se espera que contribuyan a la red.
"Este enfoque no se escala bien, lo cual es un problema cuando se considera el rápido crecimiento de las fuentes de energía renovables en el sitio", dice Navid Rahbari-Asr, estudiante de doctorado en NC State y autor principal deel papel.
"El aumento de las tecnologías de almacenamiento de energía en el sitio presenta un desafío adicional, ya que eso significa que la energía puede almacenarse para su uso en cualquier momento, lo que hace que los cálculos de programación de energía sean significativamente más complejos", dice Rahbari-Asr. "Además, elel enfoque centralizado es vulnerable. Si el centro de control falla, todo el sistema se desmorona ".
Para abordar estos problemas, los investigadores desarrollaron tecnología que aprovecha la potencia informática distribuida para reemplazar el centro de control tradicional con un enfoque descentralizado.
"Nuestro enfoque aprovecha los recursos computacionales de cada dispositivo de energía", dice Rahbari-Asr. Al hacer que cada dispositivo se comunique con sus vecinos inmediatos, el dispositivo puede calcular y programar cuánta energía necesitará almacenar, cuánto contribuira la red y cuánto extraer de la red.
"En conjunto, esta técnica distribuida puede determinar el horario óptimo para toda la cuadrícula", dice Rahbari-Asr.
La técnica distribuida también ayudaría a proteger la privacidad de los propietarios de viviendas y otros generadores de energía, porque no compartirían sus datos de producción, almacenamiento y consumo de energía con un centro de control.
La tecnología ha sido validada en simulaciones, y los investigadores están en proceso de implementarla en un sistema de red inteligente experimental en el Centro de Sistemas FREEDM de la Fundación Nacional de Ciencias en el campus de NC State.
"Esperamos tener resultados experimentales para informar en 2016", dice Chow.
El documento, "Programación distribuida cooperativa para dispositivos de almacenamiento en microrredes que utilizan multiplicadores dinámicos KKT y redes de consenso", se presentará en la reunión general de la Sociedad de Energía y Energía IEEE, que se celebrará del 26 al 30 de julio en Denver, Colorado.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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