Por Stefan Nilsson, director comercial de Conapto
A medida que las energías renovables intermitentes continúan desafiando los sistemas eléctricos convencionales y la demanda de energía aumenta, se requieren nuevos servicios energéticos para equilibrar la red.
El uso de sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI) y baterías de iones de litio en épocas de inestabilidad de la red ofrece a los centros de datos la oportunidad de contribuir a la descarbonización y la transición a fuentes de energía más renovables. Estas iniciativas ayudan a los centros de datos a cumplir los objetivos de sostenibilidad y a utilizar todo el potencial de la infraestructura ya instalada para una economía más circular.
El equilibrio de la red eléctrica garantiza que el consumo eléctrico coincida con la producción eléctrica en cualquier momento dentro de una red eléctrica. El punto de equilibrio de la red europea, que funciona con corriente alterna, se encuentra en una frecuencia de 50 hercios. Los operadores de la red deben garantizar que esta frecuencia se mantenga estable las 24 horas del día, los 365 días del año.
La frecuencia disminuye si se suministra a la red una cantidad de electricidad insuficiente para satisfacer la demanda. Por el contrario, la frecuencia eléctrica aumenta si se suministra a la red una cantidad de electricidad excesiva en comparación con la cantidad consumida.
Dado que las centrales eléctricas están diseñadas para funcionar dentro de un rango de frecuencia específico, ambos escenarios crean un riesgo de fallas, cortes de electricidad o apagones en el peor de los casos.
¿Cuáles son los desafíos?
Uno de los desafíos que enfrentan los operadores de centros de datos es cómo maximizar el potencial de toda la capacidad del sistema UPS, lo que pone de relieve que los centros de datos no solo son consumidores de energía, sino que también pueden contribuir activamente a la generación de energía, el equilibrio de la red y la economía circular. La transición ecológica implica pasar de los combustibles fósiles a fuentes renovables en todo el consumo de energía, incluido el transporte. Esto aumenta la necesidad de electricidad.
Al mismo tiempo, la integración de fuentes de energía renovables, como la solar, la eólica y la hidroeléctrica, ha hecho que el equilibrio de la red sea más complejo. Estas fuentes son impredecibles y dependen de condiciones meteorológicas que pueden cambiar rápidamente, lo que da lugar a un mayor exceso o defecto de oferta de electricidad. Al mismo tiempo, los cambios rápidos pueden exigir una mayor flexibilidad en la forma de equilibrar la red.
Otros desafíos incluyen la necesidad de que la red sea capaz de dar cabida a una mayor demanda. Las limitaciones de transmisión en esta nueva realidad exigen la construcción de infraestructura eléctrica nueva y costosa, o bien enfoques más sofisticados para la producción, el uso y la gestión de la energía.
Cuatro tipos de reservas
Existen cuatro tipos diferentes de reservas con diferentes requisitos en cuanto a resistencia y tiempo de respuesta, por ejemplo. Las reservas automáticas tienen el tiempo de respuesta más rápido y, por lo tanto, se activan primero cuando se produce una desviación de frecuencia. Las reservas manuales se utilizan para restablecer las reservas automáticas y garantizar que estén listas para reactivarse ante la siguiente desviación de frecuencia.
Reserva de frecuencia rápida (FFR)
La reserva de frecuencia rápida tiene la función de hacer frente a los cambios de frecuencia que se producen al principio de forma rápida y profunda. En la actualidad, la reserva de frecuencia rápida se adquiere anualmente.
Reserva de contención de frecuencia (FCR)
La reserva de contención de frecuencia estabiliza la frecuencia de cualquier desviación y es fundamental para mantener el equilibrio. La FCR se puede dividir en tres reservas:
- FCR-N (normal), obtenido simétricamente para regulación ascendente y descendente
- FCR-D ascendente (reserva de contención de frecuencia ascendente – perturbación)
- FCR-D descendente (reserva de contención de frecuencia descendente – perturbación)
El FCR-D se adquiere en dos productos, uno para regulación ascendente (FCR-D ascendente) y otro para regulación descendente (FCR-D descendente). El FCR se activa automáticamente si la frecuencia se desvía de su umbral establecido. El FCR se adquiere con antelación y tiene como objetivo estar disponible en todo momento.
Reserva de restauración automática de frecuencia (aFRR)
La reserva de recuperación automática de frecuencia restablece automáticamente la frecuencia a 50,00 Hz cuando se desvía de este valor. Como su nombre lo indica, esta reserva se activa automáticamente y se adquiere con anticipación.
Reserva de restauración de frecuencia manual (mFRR)
La reserva de restauración manual de frecuencia tiene la tarea de descargar las reservas automáticas y restaurar la frecuencia a 50,00 Hz. La mFRR se activa manualmente a solicitud del propietario de la red.
El soporte dinámico de la red ofrece a los centros de datos la oportunidad de monetizar la capacidad de respaldo que de otro modo quedaría inactiva, al tiempo que apoya a las empresas de servicios públicos y a los TSO a equilibrar la red a través de FFR.
Para los operadores de centros de datos, esto podría representar una fuente de ingresos potencial de millones de dólares. En consecuencia, FFR es un producto adecuado para los SAI debido a su capacidad de previsión y planificación.
A medida que la digitalización continúa creciendo en todo el mundo, la industria de los centros de datos está preparada para apoyar a los clientes con soluciones que no solo habilitan aplicaciones críticas para el negocio, sino que también promueven objetivos de sostenibilidad ambiental y económica.