China es el mayor consumidor de electricidad del mundo y se espera que su demanda se duplique en la próxima década [ ¿cuándo? ] y se triplique en 2035. En 2010, el 70 por ciento de la generación de electricidad del país provenía de plantas de energía a carbón, pero el gobierno chino está invirtiendo fuertemente en tecnologías de energía renovable. A partir de 2013, el 21 por ciento de la generación de electricidad de China proviene de fuentes renovables. [1] Esto representa solo el 9 por ciento del consumo total de energía primaria en el país. El último objetivo de China es aumentar la energía renovable al 9,5 por ciento del uso total de energía primaria para 2015. Para implementar la nueva capacidad de energía limpia de China en la red eléctrica nacional y mejorar la confiabilidad de la infraestructura existente del país, se requieren mejoras significativas y, en última instancia, una red inteligente . [2]
Una red eléctrica inteligente se diferencia de una red eléctrica convencional en que incluye un sistema de tecnologías de la información y la comunicación para transmitir y distribuir electricidad de forma bidireccional de forma más eficiente y fiable. Además, esta tecnología permite a los consumidores gestionar su consumo de energía y elegir productos y servicios económicamente eficientes. La empresa de servicios públicos nacional de China, la State Grid Corporation of China (SGCC), es responsable de la supervisión de estas mejoras.
La empresa de servicios públicos nacional de China, State Grid Corporation of China (SGCC), anunció sus planes de invertir 250.000 millones de dólares en mejoras de infraestructura eléctrica durante los próximos cinco años, de los cuales 45.000 millones están destinados a tecnologías de redes inteligentes. Otros 240.000 millones de dólares entre 2016 y 2020 se sumarán para completar el proyecto de redes inteligentes. [3]
• Establecer estándares técnicos y de gestión
• Desarrollar tecnología y equipos.
• Establecer planes de desarrollo e iniciar proyectos piloto
• En concreto, en 2010 China planea
iniciar la construcción del plan "Dos Verticales, Dos Horizontales" y alcanzar una capacidad de transmisión interregional de 12,9 GW a finales de año.
• Construir red de UHV y red de distribución urbano-rural
• Construir un sistema de control y operación de red inteligente y un sistema de servicio interactivo.
• Avances tecnológicos clave y sus aplicaciones
• Para 2015, la capacidad de transmisión intrarregional de UHV y otras tecnologías alcanzará los 240 GW. La distribución y el suministro de energía alcanzarán una tasa de confiabilidad del 99,915% o más en las ciudades y del 99,73% o más en las áreas rurales. Los medidores inteligentes estarán ampliamente utilizados y se habrán instalado estaciones de carga de vehículos eléctricos en cantidades suficientes para satisfacer la demanda.
• Completar una red inteligente y fuerte
• Convertirnos en líderes mundiales en gestión, tecnología y equipamiento.
• Para 2020, la UHV y otras capacidades de transmisión intrarregional alcanzarán los 400 GW, suficiente para conectar toda la energía de carbón, hidroeléctrica, nuclear y eólica planificada a áreas con alta demanda.
Durante 2011, SGCC recibió ofertas para 44 millones de unidades de medidores inteligentes. En total, 65 empresas recibieron ofertas para medidores inteligentes de SGCC. Se estima que el mercado total de medidores inteligentes en China es de 330 millones de unidades de medidores inteligentes por un valor aproximado de US$7.7 mil millones. Para 2011, SGCC había instalado 45 millones de unidades de medidores inteligentes. Se espera que todos los usuarios de SGCC estén equipados con medidores inteligentes para 2014. [4]
En diciembre de 2011, BYD y SGCC finalizaron la construcción de una estación de almacenamiento de energía mediante baterías en Zhangbei, provincia de Hebei. La estación de almacenamiento tiene capacidad para almacenar 36 MWh de energía en una serie de baterías de fosfato de hierro y litio del tamaño aproximado de un campo de fútbol. Este proyecto, que se diseñó para implementarse junto con una expansión de 140 MW de energía renovable (solar y eólica), tiene un valor de más de 500 millones de dólares. [6] [7]
La primera subestación digital se construyó en China en 2006. En 2009, China había implementado más de 70 subestaciones digitales. [8] La implementación de subestaciones digitales es fundamental para la red inteligente porque permite el procesamiento de energía generada a partir de fuentes convencionales y renovables, protege la red de ataques y se comunica con el resto de la red.
Para lograr una transmisión eléctrica flexible en la red, es necesario realizar mejoras sustanciales en la infraestructura de la red eléctrica existente. Esto se está haciendo principalmente mediante la modernización de la red eléctrica existente para convertirla en un sistema capaz de transmitir corriente alterna y corriente continua de voltaje ultraalto. Más de la mitad de la inversión de China en transmisión eléctrica flexible se realiza en forma de compensadores estáticos de voltaje variable (VAR) o SVC. En 2009, SGCC anunció su plan de invertir aproximadamente 88 mil millones de dólares en equipos de voltaje ultraalto. [8] [9]
En agosto de 2009, SGCC estableció su primera estación de carga de vehículos eléctricos disponible comercialmente, la estación de carga de vehículos eléctricos de Caoxi. A partir de 2010,
Se han construido 76 estaciones de recarga de vehículos eléctricos en 41 ciudades chinas. La inversión continua en infraestructura para vehículos eléctricos refleja el objetivo del país de tener 500.000 vehículos eléctricos, híbridos y de pila de combustible en circulación en 2015 y 5 millones en 2020. [8] [10]
En septiembre de 2011, SGCC anunció planes para invertir 250.000 millones de dólares en mejoras de infraestructura eléctrica durante los próximos cinco años, de los cuales 45.000 millones de dólares están destinados a tecnologías de redes inteligentes. Otros 240.000 millones de dólares entre 2016 y 2020 se sumarán para completar el proyecto de redes inteligentes. [12]
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En 2012, el Área de Desarrollo Económico y Tecnológico de Tianjin (TEDA) de China firmó un acuerdo con la Agencia de Comercio y Desarrollo de los Estados Unidos (USTDA) para implementar su primer proyecto piloto de respuesta a la demanda. [13] Honeywell fue seleccionada en 2011 para desarrollar el proyecto de red inteligente e implementar su tecnología de respuesta a la demanda automatizada (ADR) para disminuir temporalmente el uso de energía en instalaciones comerciales e industriales. La reducción se activa cuando el consumo en toda la ciudad alcanza su pico y amenaza con superar la capacidad de producir energía, lo que crea inestabilidad y el potencial de apagones y caídas de tensión. El proyecto es parte de un acuerdo de subvención entre el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica de la Red Estatal (SGEPRI), una subsidiaria de la Corporación Estatal de Redes Eléctricas de China , y la USTDA.
Auto DR considera el uso de energía como una variable dinámica que equilibra la oferta y la demanda. La implementación del proyecto piloto de Honeywell proporcionó a SGCC las últimas tecnologías y la perspectiva sobre cómo aprovechar los beneficios de la respuesta a la demanda. China es el mercado de transmisión y distribución más grande del mundo, con gastos de capital en líneas eléctricas que crecen a una tasa anual del 15 al 20 por ciento hasta 2018. [14] Con este nivel de inversión, las empresas estadounidenses pueden probar y comercializar la tecnología en China a una escala más rápida y mayor que en otras partes del mundo, incluidos los países desarrollados. [ cita requerida ]
Las agencias que participaron en el proyecto piloto de ADR lo consideraron un éxito y la tecnología se está implementando ahora en otras partes de China, incluida Shanghái. Los resultados del programa mostraron que "la reducción de carga del sitio industrial varió según el cronograma de producción. El sitio experimentó una reducción del 7,7 por ciento durante los períodos de producción completa. Cuando no operaba a plena producción, la capacidad de respuesta a la demanda del sitio aumentó más del 30 por ciento. Los dos edificios comerciales proporcionaron una respuesta de reducción de carga más estable y constante, con una reducción de entre el 15 y el 20 por ciento". [15]
Según las autoridades chinas [ ¿cuáles? ] un mercado de redes inteligentes fuerte y robusto totalizaría 20 mil millones de dólares anuales para 2015. La implementación de sistemas de transmisión de ultra alto voltaje (UHV) representaría más del 60% de ese mercado, mientras que los medidores inteligentes y la conectividad de energía eólica podrían alcanzar los 2 mil millones y 800 millones de dólares anuales respectivamente. [ cita requerida ]
SGCC ha implementado estas tecnologías de red inteligente en áreas como Liangjiang, y el proyecto pasó la inspección en el tercer trimestre de 2014. [16] Actualmente comprende una subestación de 220 kV y siete subestaciones de 110 kV. SGCC también lanzó la primera red eléctrica de UHV en Tianjin en noviembre de 2014. El proyecto requiere la construcción de 290 torres de transmisión, de las cuales 22 ya están construidas. Tianjin actualmente importa el 20 por ciento de su electricidad, y este proyecto aumentará ese total al 30 por ciento con una capacidad adicional estimada de 5 millones de KW. El voltaje máximo de Tianjin también se duplicará, de 500 kV a 1000 kV, todo mientras se reduce el consumo de carbón en 9 millones de toneladas, así como las emisiones de dióxido de carbono, dióxido de azufre y óxido nitroso . [17]
En marzo de 2014, la National Grid Corporation de Filipinas (NGCP) se acercó a SGCC en busca de una asociación técnica y experiencia para ayudar a Filipinas en su proyecto piloto de red inteligente en Antipolo. [18]