El mundo está cada vez más interconectado gracias los avances tecnológicos que han revolucionado el transporte, las telecomunicaciones y la industria eléctrica. Además, las revoluciones industriales tienen como objetivo mejorar la eficiencia de cada sector. La Cuarta Revolución Industrial facilita el intercambio de datos en tiempo real entre sistemas inteligentes para diversos fines, permitiendo la integración de redes inteligentes afines con la fábrica inteligente. Esto a su vez conduce a industrias más eficientes y sostenibles, una mejor gestión de la energía y ahorros de costos. En el sector eléctrico, la implementación de la fábrica inteligente requiere solucionar factores preponderantes asociados a las tendencias económicas, la calidad de la distribución de energía, entre otros desafíos. Como punto de partida, debemos recordar que las redes eléctricas convencionales tienen tres componentes: generación, transmisión y distribución.
La generación se refiere a la producción de energía eléctrica a partir de diversas fuentes (combustibles fósiles, energía nuclear y fuentes renovables) [1]. El aumento de la demanda mundial de energía eléctrica, sumado a la crisis energética provocada por el agotamiento de los recursos fósiles, el cambio climático y la preservación del medio ambiente, ha incentivado la evolución de la distribución eléctrica.
La distribución de energía convencional experimenta pérdidas en las líneas y desviaciones de voltaje debido al crecimiento constante de la demanda de energía [2]. Por lo tanto, la optimización de las cargas controlables mediante técnicas de distribución inteligentes se vuelve imperativa, lo cual reduce costos, incrementa la eficiencia energética y mejora la gestión ambiental. Sin embargo, el sector eléctrico debe generar energía incluso en condiciones climáticas impredecibles [3].
Una de las tendencias más significativas en las redes de distribución es la operación económica y la optimización de la red. Mediante el análisis de datos económicos históricos y otros factores, el objetivo es identificar oportunidades potenciales de ahorro de energía y reducción de pérdidas en la red eléctrica [4]. En este aspecto es donde profesores investigadores de UPAEP realizan trabajos de investigación en la optimización de operaciones eléctricas en una micro-red para mejorar su eficiencia en general dentro de la red de distribución. Pero también, los investigadores están desarrollando esquemas de control para regular sistemas de almacenamiento de energía y redes inteligentes para abordar nuevos desafíos y permitir la integración eficiente de las fuentes de generación con energías renovables (FGER).
La integración de las FGER, como los generadores distribuidos (DG), constituye otra tendencia crucial en las redes de distribución. La introducción de DG tiene como objetivo reducir las pérdidas de transmisión y aumentar la proporción de FGER para mejorar la eficiencia. Los estudios predicen que la proporción del consumo mundial de energía procedente de FGER alcanzará alrededor del 80% en 2050. Ello requiere desarrollar técnicas avanzadas de protección y evaluación de la estabilidad para garantizar el funcionamiento confiable y seguro de la red [5]. A la par, la energía solar fotovoltaica (PV) tiene el potencial de impulsar un futuro sostenible como fuente de energía renovable y limpia, temas que se abordan de manera multidisciplinaria en los diferentes posgrados que ofrece UPAEP.
Referencias
[1].- Muawad, S.A.T.; Wedaa, S.A.M.; Abuelnuor, A.A.A.; Elemam, A.E.; Ali, A.M.; Aldin, A.S.G.; Osman, I.I. Waste-to-Energy Production of Alternative Energy Source Using Landfill Technology. In Proceedings of the International Conference on Computer, Control, Electrical, and Electronics Engineering (ICCCEEE), Khartoum, Sudan, 21–23 September 2019.
[2].- Ali, M.H.; Mehanna, M.; Othman, E. Optimal Planning of RDGs in Electrical Distribution Networks Using Hybrid SAPSO Algorithm. Int. J. Electr. Comput. Eng. 2020, 10, 6153–6163.
[3].- Razavi, S.E.; Rahimi, E.; Javadi, M.S.; Nezhad, A.E.; Lotfi, M.; Shafie-khah, M.; Catalão, J.P.S. Impact of Distributed Generation on Protection and Voltage Regulation of Distribution Systems: A Review. Renew. Sustain. Energy Rev. 2019, 105, 157–167.
[4].- Liu, Z.; Sheng, W.; Du, S. Multidimensional Data Model and Analysis Method of Economic Operation in Distribution Network. In Proceedings of the 10th Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference (APPEEC 2018), Kota Kinabalu, Malaysia, 7–10 October 2018.
[5].- Ghiani, E.; Serpi, A.; Pilloni, V.; Sias, G.; Simone, M.; Marcialis, G.; Armano, G.; Pegoraro, P.A. A Multidisciplinary Approach for the Development of Smart Distribution Networks. Energies 2018, 11, 2530.
