El reto logístico del diésel Cerca de 4 millones de personas viven al norte del círculo polar ártico, en comunidades que van desde unas pocas docenas a más de 100.000 habitantes. La mayoría viven completamente aislados de la red y dependen del diésel como principal fuente de electricidad y calor. Pero llevar el diésel donde hace falta, puede suponer un gran reto logístico. Las comunidades costeras solo pueden recibir suministros cuando no hay hielo en su puerto local, mientras que las del interior necesitan camiones cisterna que puedan transitar por carreteras heladas. Superar estos retos logísticos conlleva un precio muy alto: la electricidad puede costar 3 $/kWh frente a unos pocos céntimos para los consumidores conectados a red. El coste es más que solo económico, porque si bien la generación diésel es fiable, es ruidosa, contaminante y puede crear peligros ambientales como fugas y derrames. Además, requiere un mantenimiento caro. La transición a microrredes El coste de la generación diésel ha llevado a las comunidades del Ártico a adoptar renovables, como eólica y solar. La región ártica de Canadá es uno de los líderes mundiales en el aprovechamiento de energías alternativas, generando casi la mitad de su energía mediante renovables, más del doble de la media mundial. Sin embargo, dado el carácter imprevisible de las condiciones meteorológicas, la producción de los aerogeneradores y los módulos fotovoltaicos siempre será altamente variable e intermitente. Por tanto, para garantizar un suministro eléctrico estable y fiable se requiere un cierto nivel de generación diésel. En esencia, estas comunidades remotas están creando sus propias microrredes. Si se usan controles estándar de red, las renovables pueden aportar hasta el 20%-30% de la energía total en cualquier momento. Si se añaden controles especiales se puede aumentar su penetración hasta aproximadamente un 50%. Al añadir almacenamiento energético, el operador puede maximizar la aportación de las renovables, aumentando la penetración y consiguiendo más de la energía disponible. Al prescindir de los generadores diésel, se puede ahorrar un 50-75% de combustible. Almacenamiento energético en Li-Ion Las baterías de Li-ion son ahora la tecnología elegida The challenging logistics of diesel fuel There are roughly 4 million people living north of the Arctic Circle, in communities ranging from a few dozen to more than 100,000 inhabitants. Most live completely off-grid and rely on diesel to provide their primary source of electricity and heat. But simply getting the diesel to where it is needed can involve a major logistical challenge. Communities on the coast can only receive deliveries when their local port is free of sea ice, while inland communities need tankers to run on the ice roads. Meeting these logistical challenges comes at a premium: electricity can cost 3 US$/kWh against a cost of just a few cents for on-grid consumers. The cost is more than just financial, because while diesel generation is reliable, it is noisy, causes air pollution and can create environmental hazards such as leaks and spillage. Diesel generators also require expensive regular maintenance. Making the transition to microgrids The cost of diesel generation has prompted Arctic communities to embrace renewable energy such as wind and solar power. The Arctic area of Canada is one of the world leaders in the uptake of alternative energy sources, providing almost half of its power from renewables, which is more than double the global average. However, the unpredictability of weather conditions means that the output of wind turbines and PV modules will always be highly variable and intermittent. Therefore, to ensure a stable and reliable supply of electricity, a certain level of diesel generation is still required. Essentially, these remote communities are creating their own microgrids. Using standard grid controls, renewables can contribute up to 20–30% of the overall power at any time. Adding special controls can increase renewable penetration to approximately 50%.When an energy storage system (ESS) is added, an operator can maximise the contribution of renewables, increasing penetration and harvesting more of the power available.With the ability to shut down diesel generators, it is possible to realise fuel savings of 50–75%. Lithium-ion energy storage Lithium-ion (li-ion) battery systems are now the technology of choice ENERGY STORAGE IN REMOTE ARCTIC COMMUNITIES Remote off-grid communities across northern Canada and Alaska are traditionally powered by diesel generators. Fuel delivery, often via ice roads, can be difficult and expensive. Wind turbines and solar PV arrays can be deployed to offset the need for diesel generation, but they can destabilise the system at anything more than modest penetration levels. Using energy storage can help renewables achieve much higher levels of penetration to maximise fuel savings. This article describes the control strategies for such systems and the challenges of Arctic installations. ALMACENAMIENTODE ENERGÍAEN COMUNIDADES REMOTASDEL ÁRTICO Las comunidades remotas sin conexión a la red del norte de Canadá y Alaska suelen depender de generadores diésel. El suministro de combustible, que a menudo se realiza por carreteras heladas, puede ser difícil y caro. Para evitar la generación diésel se pueden instalar aerogeneradores y módulos fotovoltaicos, pero superar ciertos niveles de penetración puede desestabilizar el sistema. El almacenamiento energético puede contribuir a que las renovables alcancenniveles de penetraciónmuchomayores para maximizar el ahorro de combustible. En este artículo se explican las estrategias de control de dichos sistemas y los desafíos particulares que presentan las instalaciones en el Ártico. Almacenamiento de energía | Energy storage FuturEnergy | Diciembre 2018-Enero 2019 December 2018-January 2019 www.futurenergyweb.es 55
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