Micro-redes urbanas comunitarias para aumentar confiabilidad en la red de distribución

Abstract

La generación distribuida conectada a baja tensión ha aumentado de forma considerable en los últimos años en Chile, desde la promulgación de la Ley de Generación Distribuida (Ley 20.571) en el 2014, la capacidad acumulada de estas instalaciones (paneles fotovoltaicos mayoritariamente) ha alcanzado 65,64 [MW] en Septiembre del 2020 [1]. Esta ley permite la autogeneración de energía en base a Energías Renovables no Convencionales (ERNC) y cogeneración eficiente con el fin de autoconsumo, donde los clientes finales venden sus excedentes a la distribuidora eléctrica. A partir de las modificaciones integradas con la Ley 21.118, se abre la posibilidad de que grupos de clientes puedan instalar sistemas comunitarios, demostrando ser propietarios de forma conjunta. Sin embargo, y a diferencia del caso individual, toda la energía generada por la comunidad debe ser vendida a la red de distribución, obteniendo beneficios de forma individual según lo estipulado en el contrato con la empresa distribuidora. Este trabajo se enfoca principalmente en analizar las diferencias económicas ante el aumento en la agrupación de clientes en micro-redes urbanas, estudiando distintos tipos de comunidades energéticas que incluyen el caso comunitario de la regulación actual, dos variantes de este y un caso que permite el autoconsumo comunitario, que si bien no es posible bajo el esquema de net-billing, se puede potencialmente aplicar como un subsistema de distribución tomando la comunidad como una única carga (un medidor), asumiendo costos adicionales a los considerados en este trabajo, principalmente en la inversión o arriendo de la red de distribución interna de la micro-red (subsistema de distribución) y costos para mantener la operación dentro de los límites estipulados. Para esto se diseñan óptimamente 100 micro-redes distintas para 1, 5, 10, 20, 25, 50 y 100 clientes, para cada caso de estudio, estudiando el promedio de costos de inversión, operación y falla. Los resultados muestran que efectivamente el agruparse trae una disminución en costos de inversión y operación, beneficiándose de demandas más uniformes, aprovechando mejor el recurso solar. Sin embargo, como el costo de falla de la red que conecta a los elementos que pertenecen a la micro-red aumenta a medida que más clientes se agrupan, ya no resulta económicamente conveniente tener micro-redes urbanas comunitarias para agrupaciones sobre los 25 clientes. Si la regulación actual permitiera aprovechar la generación solar para el autoconsumo en la comunidad (único medidor más equipo de maniobra y protección), sería mucho más económico y beneficioso (reducción del 22% en costos de inversión y operación) comparado a lo que se señala en el reglamento, donde la energía debe ser vendida en su totalidad a la red de distribución.