Autonomous microgrids with storage: the experience of Quaqtaq, a unit community in northern Quebec, Canada

 

Energy storage for a world with renewable energy

In an autonomous microgrid, energy storage systems feed off the excess energy produced by wind and solar power, saving it for times of low production.

For decades, hydropower has been the world's leading method of energy storage. At present, lithium-ion batteries are one of the main energy storage solutions. They can run on a grid scale, like hydropower, or power smaller energy demands, like those of businesses, homes, and electric vehicles.

In Quaqtaq, a remote Inuit community in northern Quebec, EVLO Energy Storage Inc., a subsidiary of provincial renewable energy producer Hydro-Québec, installed an energy storage system to help the community integrate solar power.

"When the distribution network goes down due to a planned or unplanned event, the microgrid that we have there will be self-sustaining and will provide continuity of electricity." This is how Adile Ajaja, head of the EVLO technical team, expresses it.

EVLO has developed a better type of lithium-ion battery: lithium iron phosphate batteries. Unlike traditional lithium-ion batteries, the lithium iron phosphate variety is made from non-toxic materials.

Hydro-Québec has been developing the technology of EVLO systems for 40 years. Its smaller systems can power commercial buildings, while its larger, more rugged units can power grids and industrial sites. The lithium iron phosphate battery is one of the most efficient on the market today. Unlike other types of batteries, it has a 100% depth of discharge, which means users can access all of the energy stored in the battery.

In the city of Lac-Mégantic, the company has recently installed an energy storage system to serve a neighborhood microgrid, this being the first microgrid in Quebec. This initiative seeks to increase the resistance of the local power grid.

To do this, they installed a system that stores the energy of 1,700 solar panels and provides service to 40 buildings in the city center and electric vehicle charging stations.

The microgrid and energy storage systems also provide a source of power in case the main grid goes out. “When the distribution network is interrupted by a planned or unplanned event, the microgrid that we have there will be self-sufficient and will provide continuity of electricity,” Ajaja says.

Lubio Lenin Cardozo,  engineer installation of photovoltaic systems

Photovoltaic market trend in Latin America

 

The Latin American market currently has a population of 440 million people, distributed in 33 countries, and is currently experiencing a visible growth trend towards photovoltaic energies in the residential and commercial sectors.

All this indicates that the business model is going to focus on hybrid systems in the residential segment between 1 Kilowatt to 5 Kilowatts of installed power and between 3 to 10 Kilowatts in energy storage.

And in the commercial sector between 15 to 50 Kilowatts of installed power and between 25 to 80 Kilowatts of storage.

In mounting or racking systems, in the residential sector the opportunities will be for those who offer roof kits that allow the installation of from 1 solar panel to 25 solar panels, and in the commercial sector for those manufacturers that offer mounting systems for up to 200 panels.

Also with regard to the public lighting market, manufacturers of solar LED lamps are assured of an important market if they enter with competitive prices.

For the wind market, only manufacturers of small turbines or wind turbines ranging from 3 to 15 Kilowatts will have real market opportunities.

Lubio Lenin Cardozo, installer of photovoltaic systems

La isla de Lord Howe disfruta de cinco días y noches sólo con energía solar y baterías Tesla

 

Una planta solar y un sistema de almacenamiento de baterías que funcionan en la isla de Lord Howe, en el mar de Tasmania, es la ayuda más segura para  la pequeña comunidad insular a reducir en dos tercios su dependencia del diésel.

La isla de Lord Howe, situada a 700 kilómetros al noreste de Sídney, es un lugar declarado Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO, situado en el mar de Tasmania, entre Australia y Nueva Zelanda, y se autoabastece en gran medida de sus propias necesidades energéticas.

Dada su remota ubicación, el sistema solar fotovoltaico montado en el suelo y un sistema Tesla Powerpack se diseñaron específicamente para la isla y se integran con la microrred local y los generadores diésel que anteriormente eran la principal fuente de energía para la comunidad isleña. Una propuesta híbrida con almacenamiento que combina la generación solar con la generación a diésel.

Demostrando la fiabilidad de la tecnología solar fotovoltaica asociada al almacenamiento en baterías, el sistema navega con éxito durante tramos de hasta cinco días y noches sin ningún tipo de energía adicional generada por diésel.

La planta consta de 3.240 módulos fotovoltaicos de 400 watts con una capacidad instalada o potencia de 1,3 MW y un sistema de almacenamiento de energía Tesla Powerpack con una capacidad de 3,7 MWh, y el sistema de energía está gestionado por un controlador de microrredes Tesla.

Este proyecto demuestra que la energía solar y el almacenamiento de energía no sólo reducen las emisiones y otros riesgos son las soluciones as confiables  para garantizar la seguridad energética

Fuente: Cortesía Photon Energy Group

Lubio Lenin Cardozo, ingeniero instalador de sistemas fotovoltaicos 

Australia: Proyecto híbrido de 125 MW de capacidad fotovoltaica y un sistema de almacenamiento de energía en baterías de 220 MWh

 

Naturgy, a través de Global Power Generation (GPG), construirá su primer proyecto híbrido a nivel mundial en Australia. El proyecto, llamado Cunderdin, contará con una capacidad solar fotovoltaica de 125 MW y un sistema de almacenamiento de energía en baterías de hasta 220 MWh. La compañía ha adquirido el proyecto a Sun Bred Power (SBP) y empezará su construcción en el último trimestre del año, con el objetivo de que entre en operación comercial durante el primer trimestre de 2024.

El proyecto, que suma un valor de inversión de 160 millones de euros, estará próximo a la localidad de Cunderdin, en Australia Occidental. Además de ser el primer proyecto híbrido de Naturgy en todo el mundo, se trata del primero de tecnología fotovoltaica que la compañía desarrollará en Australia, donde ya cuenta con un parque destacado de proyectos eólicos, y el primer proyecto híbrido solar con baterías que será construido en Australia.

“Nuestra apuesta es avanzar en la transición e impulsar el protagonismo de Naturgy en la misma. Queremos alcanzar un 60% de potencia instalada de fuentes renovables en los próximos años y proyectos como Cunderdin demuestran que nuestra voluntad es firme. Se trata de un proyecto ready to build que cumple con los criterios de las renovables en el medio y largo plazo, y que supone un hito que suma a nuestro objetivo”, remarcó el director general de Renovables, Nuevos Negocios e Innovación, Jorge Barredo.

Un proyecto 360º
El proyecto, cuya construcción se espera iniciar en el último trimestre de este año, estará conectado al sistema interconectado del suroeste australiano (Western Australia’s South West Interconnected System, SWIS).

La integración de un sistema de almacenamiento de energía en baterías con una planta fotovoltaica de gran escala permitirá al proyecto ofrecer mayor flexibilidad en su operación, lo que a la vez facilitará que respalde el mercado de energía mayorista australiano SWIS durante los periodos de máxima demanda energética en el país.

Lubio Lenin Cardozo, ingeniero instalador de sistemas fotovoltaicos 

Fuente: Revista Energías Renovables 

Bélgica: almacenamiento energético de 100 MWh

 

 

Energy Storage Solutions (E22), empresa especializada en almacenamiento energético de Grupo Gransolar, inicia uno de los proyectos de almacenamiento energético más importantes de Europa, un sistema de 100 MWh de capacidad que contribuirá a regular la red eléctrica en Balen (Bélgica). Después de desarrollar proyectos de baterías en países como Australia, Estados Unidos o España, E22 ha puesto el foco en las enormes posibilidades que ofrece el mercado europeo, que comienza a apreciar las posibilidades del almacenamiento como herramienta ante la crisis energética.

La empresa española es responsable del EPC de los sistemas de baterías (BESS) de ion- litio LFP de 15MW/60MWh y 10MW/40MWh que son propiedad y están desarrollados por la plataforma de inversión y desarrollo en energía y renovables Nala Renewables, una joint venture formada por Trafigura, empresa matriz de Nyrstar, e IFM Investors. Los sistemas de baterías (BESS) estarán ubicados y conectados a la red de 15 kV situada en la fundición de Balen de Nyrstar.

El proyecto, cuya función principal será participar en los mercados de regulación de la red eléctrica, está en estos momentos en la fase de instalación y se prevé su puesta en marcha para finales de año. Cuando se conecte, Balen será uno de los mayores proyectos de almacenamiento energético de Europa.

Los países de la Unión Europea están en proceso de impulsar las renovables como energías del futuro y son conscientes de que esta transición necesita completarse con un paso más: el almacenamiento energético. 

Este proyecto llega en un momento esencial para el futuro de la energía en Europa, en pleno debate por la dependencia energética y la importancia de invertir en sistemas de almacenamiento. Un momento en el que comienzan a proliferar los grandes proyectos, hibridados sobre todo con renovables.

Lubio Lenin Cardozo, ingeniero instalador de sistemas fotovoltaicos 

Fuente: Revista Energías Renovables 

Microrred con plantas solares y almacenamiento de energía en la isla italiana Favignana (Sicilia)

 

Microrredes con sistemas fotovoltaicos y almacenamiento de energía en las pequeñas islas italianas

El fabricante Saft ha instalado siete sistemas de baterías de Li-ion libre de mantenimiento que soportan una microrred con plantas solares en la isla italiana Favignana (Sicilia). 

En la remota isla de Ustica, las baterías Flex'ion de Saft respalda una microrred alimentada por plantas hidroeléctricas y solares, así como generación diésel. Las baterías están conectadas a la red de distribución e integradas en una red eléctrica inteligente.

El 'Proyecto I-Sole' tiene como objetivo desarrollar soluciones técnicas innovadoras para el seguimiento y control de la generación y distribución de electricidad, para aumentar el uso de fuentes renovables y sistemas de almacenamiento en las pequeñas islas sicilianas al tiempo que respalda la seguridad del suministro eléctrico. El sistema de baterías Flex'ion con su capacidad integrada de monitorización remota, es un activo para los objetivos de los operadores de la red.

Mauro Fassina, Director General de Saft en Italia, dijo: “Durante décadas, Saft ha brindado soluciones de baterías para microrredes insulares en todo el mundo, desde Hawái hasta Gran Canaria. Las islas italianas remotas como Ustica o Favignana no pueden depender del continente para su suministro de energía y, aun así, su objetivo es reducir las emisiones de carbono mediante la integración de más energías renovables en la red. Enviar personal técnico a esas islas con fines de mantenimiento no es una tarea sencilla. Las características técnicas de estos proyectos, como el perfil de carga o la tensión, eran bastante distintas y podrían haber requerido soluciones diferentes y personalizadas.

Las baterías Flex’ion de Saft resuelven estos desafíos al proporcionar una solución estándar, segura, libre de mantenimiento y modular. Estamos muy orgullosos de formar parte del proyecto I-Sole, que demuestra una vez más el papel clave de Saft para las microrredes insulares bajas en carbono”.

Las baterías Flex’ion se ensamblan en la fábrica de Raškovice en la República Checa, utilizando celdas de Li-ion fabricadas en Nersac en Francia.

Lubio Lenin Cardozo, ingeniero instalador de sistemas fotovoltaicos 

Fuente: Revista Energías Renovables 

 

Australia: un éxito el uso de sistemas de almacenamiento de energía para sus comunidades remotas

 

Ergon Energy Network, un operador de red de distribución de electricidad de Australia en Queensland, ha implementado 20 sistemas de almacenamiento de energía de Li-ion Intensium Mini del fabricante Saft en 13 sitios en Queensland durante cuatro años. Estos sistemas han permitido disfrutar de electricidad estable a las comunidades remotas de esta región.

El primer proyecto de sistema de almacenamiento de energía de Saft en Australia se puso en marcha como parte de las unidades del sistema de soporte de la red eléctrica Grid Utility Support System (GUSS) para apoyar las redes Single Wire Earth Return (SWER). Ergon Energy Network ordenó las unidades GUSS como una alternativa rentable al aumento tradicional en redes SWER.

El crecimiento de la demanda, junto con los tipos de carga que van desde cargas domésticas típicas hasta cargas agrícolas intensas, significa que muchos de los alimentadores SWER de Ergon Energy Network ahora están sujetos a limitaciones de capacidad y tensión. Este es un problema cada vez más importante ya que los clientes ahora están aumentando su uso de equipos electrónicos sensibles. La Intensium Mini de Saft en cada unidad GUSS almacena energía cuando hay capacidad disponible y la devuelve a la red en momentos de máxima demanda.

Stephen Richardson, ingeniero sénior de innovación tecnológica de Ergon Energy Network, dijo: “Hemos estado monitoreando las unidades GUSS desde que entraron en funcionamiento y puedo informar que están apoyando la red como se esperaba. El proyecto GUSS nos ha permitido mejorar la calidad de la energía entregada e integrar el almacenamiento de energía en nuestra red ”.

Cada una de las unidades GUSS está equipada con un sistema Intensium Mini de Saft para proporcionar una capacidad de almacenamiento de energía de 100 kWh y una potencia de 25 kVA a hasta 800 V. Un aspecto importante de la tecnología de batería de Li-ion de Saft es que puede funcionar de manera confiable en el Outback, donde las temperaturas oscilan entre 0 y 45 ° C. También tiene una construcción resistente para el transporte directo entre sitios remotos. Las unidades se pueden instalar individualmente o en pares para entregar 25 o 50 kVA, según los requisitos de Ergon Energy Network, los datos históricos, el conocimiento local y el modelado del sistema de energía.


Sobre Saft
Saft está especializado en soluciones avanzadas de baterías de alta tecnología para la industria, desde el diseño y el desarrollo hasta la producción, personalización y gestión del servicio. Durante más de 100 años, las baterías y los sistemas de gran duración de Saft han proporcionado seguridad en aplicaciones críticas, energía de reserva y propulsión para nuestros clientes. Nuestra innovadora, segura y fiable tecnología, ofrece un alto rendimiento en espacio, tierra, mar y aire.  Saft impulsa la industria y las ciudades inteligentes, mientras facilita funciones de reserva crítica para entornos remotos y difíciles, desde el Círculo Ártico hasta el desierto del Sáhara. Saft es una filial del Grupo Total.

Lubio Lenin Cardozo, ingeniero instalador de sistemas fotovoltaicos 

Fuente: Revista Energías Renovables 

España: Almacenamiento de energía con litio para las poblaciones rurales andaluzas

 

 

ZGR Corporación y la empresa regional de energía eléctrica de Cuerva firmaron un acuerdo para dar soporte energético a las zonas rurales, de Granada, España. Este acuerdo conlleva instalar un sistema de almacenamiento basado en baterías de litio con el fin de mejorar el suministro eléctrico de la zona. En este sentido, se van a poner en marcha nuevas soluciones en electrónica de potencia, tanto en el impulso de redes inteligentes (smart grids), el uso de tecnologías limpias, así como de equipos eléctricos de última generación, como rectificadores y cargadores inteligentes que permitan garantizar un suministro eléctrico de calidad ante los cambios regulatorios y nuevos perfiles de consumo de energía.

El reto último es dotar a las infraestructuras eléctricas existentes de mayor flexibilidad evitando inversiones en nuevas redes eléctricas, de manera que sean capaces de garantizar un suministro eléctrico ante contingencias en la red de los núcleos urbanos.

En concreto, el equipo de explotación de red de Cuerva ha elegido un centro de transformación (CT) de la población de Jayena para la instalación de una batería. Su ubicación, alejada de la subestación, hace que la tensión de red sufra variaciones a lo largo del día, por lo que lo convierte en escenario idóneo para que el sistema de almacenamiento supla esa variación, gracias a la inyección de potencia, tanto activa como reactiva, y evitando que la población sea capaz de percibir esa falta en la red.

El uso de baterías, aparte de complementar las variaciones de tensión de la red, tiene otra función muy importante, que es la de trabajar “en modo isla”. Este término hace referencia a que, en caso de que la red sufra una avería, esta batería es capaz de proporcionar energía al municipio durante, al menos, dos horas de manera autónoma, dando tiempo suficiente para la reparación de la red y restablecimiento del suministro. En definitiva, un sistema de almacenamiento es más limpio, más económico y más efectivo que la construcción de activos tradicionales, como nuevo cableado.Además de posibilitar el desarrollo de servicios y soluciones de mayor valor añadido para los usuarios de red.

“Para un Distribuidor, los sistemas de almacenamiento en la red deben ser un componente plenamente integrado garantizando un funcionamiento seguro y fiable de la red de distribución. Así evitamos la construcción de infraestructuras eléctricas con un mayor impacto  ambiental”, añade Juan Guerrero, director de Servicios de Red de Cuerva.

Lubio Lenin Cardozo, ingeniero instalador de sistemas fotovoltaicos 

Fuente: Revista Energética 

Microrredes autónomas con almacenamiento: la experiencia de Quaqtaq, comunidad unit al norte de Quebec

 

 

En una microrred autónoma,  los sistemas de almacenamiento de energía se alimentan del exceso de energía producida por la eólica y la solar, guardándola para los momentos de baja producción.

Durante décadas, la energía hidroeléctrica ha sido el principal método de almacenamiento de energía a nivel mundial. En el presente las baterías de iones de litio son una de las principales soluciones de almacenamiento de energía. Pueden funcionar a escala de la red, como la energía hidroeléctrica, o alimentar demandas energéticas más pequeñas, como las de las empresas, los hogares y los vehículos eléctricos.

En Quaqtaq, una comunidad remota inuit del norte de Quebec, la empresa EVLO Energy Storage Inc. una filial del productor provincial de energía renovable Hydro-Québec, instalo un sistema  de almacenamiento de energía para ayudar a la comunidad  a integrar la energía solar.

"Cuando la red de distribución se apague por un evento planificado o no, la microrred que tenemos allí será autosostenible y proporcionará continuidad de electricidad". Así lo expresa Adile Ajaja, jefe del equipo técnico de EVLO.

EVLO, ha desarrollado un mejor tipo de batería de iones de litio: las baterías de litio y fosfato de hierro. A diferencia de las baterías tradicionales de iones de litio, la variedad de fosfato de hierro y litio se fabrica con materiales no tóxicos.

Hydro-Québec lleva 40 años desarrollando la tecnología de los sistemas EVLO. Sus sistemas más pequeños pueden alimentar edificios comerciales, mientras que las unidades más grandes y resistentes pueden alimentar redes y emplazamientos industriales. La batería de fosfato de hierro y litio es una de las más eficientes del mercado actual. A diferencia de otros tipos de baterías, tiene una profundidad de descarga del 100%, lo que significa que los usuarios pueden acceder a toda la energía almacenada en la batería.

En la ciudad de Lac-Mégantic, la empresa ha instalado recientemente un sistema de almacenamiento de energía para dar servicio a una microrred de barrio, siendo esta la primera microrred de Quebec.  Con esa iniciativa se busca aumentar la resistencia de la red eléctrica local. 

Para ello instalaron un sistema que almacena la energía de 1.700 paneles solares y dan servicio a 40 edificios del centro de la ciudad y estaciones de carga de vehículos eléctricos.

La microrred y los sistemas de almacenamiento de energía también proporcionan una fuente de energía en caso de que la red principal se apague. "Cuando la red de distribución se interrumpe por un evento planificado o no, la microrred que tenemos allí será autosuficiente y proporcionará continuidad de la electricidad", dice Ajaja.

Lubio Lenin Cardozo, ingeniero instalador de sistemas fotovoltaicos 

Tendencia del mercado fotovoltaico en Latinoamérica

 

El mercado latinoamericano tiene en el presente una población de 440 millones de personas, distribuidos en 33 países y  hoy experimenta una visible tendencia de crecimiento hacia las energías fotovoltaicas en el sector residencial y comercial.

Todo esto indica que el modelo de negocio se va a focalizar en los sistemas híbridos en el segmento residencial entre 1  Kilowatt a 5 Kilowatts de potencia instalada y entre 3 a 10 Kilowatts en almacenamiento de energía.

Y en el sector comercial entre 15 a 50 Kilowatts de potencia instada y entre 25 a 80 Kilowatts de almacenamiento.

En los sistemas de montaje o racking, en el sector residencial  las oportunidades serán a quienes ofrezcan kits para techos que permita instalar desde 1 panel solar hasta 25 panes solares, y en el sector comercial para aquellos fabricantes que ofrezcan sistemas de montaje hasta 200 paneles.

También en lo referente al mercado del alumbrado público, los fabricantes de lámparas led solar tienen asegurado un importante mercado si entran con precios competitivos.

Para el mercado eólico, solo los fabricantes de pequeñas turbinas o aerogeneradores que irían desde 3 a 15 Kilowatts tendrán una real oportunidades de mercado.

Lubio Lenin Cardozo, instalador de sistemas fotovoltaicos