Hace viento en el pequeño país de Dinamarca. O más bien, enormes cantidades de electricidad eólica provendrán de las aguas poco profundas de todo el país y llegarán a las costas para ser utilizadas por el país y vendidas al resto de Europa.

¡El gobierno danés ha acordado un marco para licitaciones de energía eólica marina de hasta 9 GW! Anteriormente se acordó que debería llevarse a cabo una construcción de esta magnitud, pero ahora nos estamos acercando mucho a la construcción de los parques eólicos.

Potencialmente, podría llegar a 14 GW si las empresas que compran el negocio utilizan toda la capacidad. Y esto se suma a los 2,4 GW que ya están en servicio. Así que estamos viendo +16 GW de capacidad nominal en un país que consume 6 GW en carga máxima. Dinamarca tiene 2,8 millones de hogares y esta nueva capacidad podría proporcionar energía suficiente para un total de más de 16 millones de hogares.

Además de enviar el exceso de electricidad al extranjero, este vasto suministro de energía también se utilizará para la gran apuesta de potencia a x de Dinamarca con centros gigantes de plantas de combustible sintético líquido en puertos seleccionados en la costa de más de 8,000 km (5,000 millas) de el país.

Los 9 GW acordados se completarán y estarán operativos para 2030. Esto es un gran problema, pero eso no es lo que quería contarles, porque, bueno, la construcción renovable está ocurriendo en todo el mundo en este momento. La capacidad de energía renovable se está moviendo hacia arriba en la curva S.

Lo que encontré cuando me enteré de esta expansión eólica marina fue una solución sugerida para abordar, en parte, el cuello de botella de la capacidad de la red. Se llama Evaluación de la línea dinámicay es una de esas cosas de las que casi nadie ha oído hablar, pero es de suma importancia considerando el flujo súper abundante de energía renovable del futuro.

Evaluación de la línea dinámica

Vale la pena repetir varias veces el nombre de este concepto, porque en realidad es muy ingenioso. Nunca había oído hablar de él, pero leer sobre Dynamic Line Rating en el sitio web del Ministerio Danés de Clima y Energía me abrió los ojos. Permítanme tratar de transmitir la idea aquí, comenzando con el punto principal: «Los sensores y algoritmos inteligentes pueden obtener hasta un 30 % más de sol y viento a través de la red». Sí, es el 30% Además capacidad de transmisión de rendimiento en el Mismo cables!

Hablamos de líneas aéreas de alta capacidad hasta 400 kV. Aquellos con cables pesados ​​que varían visualmente en qué tan «sueltos» parecen colgar, dependiendo de su temperatura. La temperatura de los cables depende de la temperatura ambiente, el enfriamiento del viento que fluye y la cantidad de electricidad que pasa a través de ellos.

Este es el principal problema: en un día caluroso, sin viento y con el sol sobre los cables, la capacidad de transferencia disminuye, ya que las condiciones de disipación de calor son tan malas que el cable alcanza rápidamente su máximo permisible temperatura del conductor.

Hasta ahora, había un límite superior fijo en la cantidad de energía que se puede enviar a través de las líneas aéreas determinado por las peores condiciones climáticas en un día caluroso de verano para garantizar que la línea aérea siempre se use correctamente para que no se sobrecargue. o dañado. o cuelga demasiado cerca del suelo.

EL Energinet proyecto llamado «Dynamic Line Rating» cambiará todo eso. El director del proyecto, Thomas Strømdahl Nygaard, explica:

«En lugar de un margen de seguridad fijo y un límite muy conservador sobre la cantidad de corriente que podemos permitir que se envíe a través de las líneas aéreas, ahora es posible mover el límite hacia arriba y hacia abajo, según el clima a esa hora en particular. Al hacerlo, podemos hacer un mejor uso de la red eléctrica existente: podemos acercarnos al límite, porque podemos calcular exactamente dónde está el límite en tiempo real».

Si el viento enfría las líneas aéreas, la mejor condición de disipación de calor permite transportar más energía. La clasificación de línea dinámica permite que las áreas con una alta concentración de aerogeneradores transporten un 30 % más de energía en un día ventoso, energía que de otro modo se perdería debido a una capacidad de transferencia insuficiente. Es simple, de verdad. Pero, ¿cómo se monitorea? Sensores meteorológicos y pronósticos muy precisos.

El sistema eléctrico danés ha experimentado enormes cambios en los últimos años. Por ejemplo, las fluctuaciones en la producción de turbinas eólicas son extremas: desde una participación del 0 % en el consumo total de electricidad hasta más del 100 %, a veces en cuestión de horas.

Fue necesario desarrollar un sistema avanzado completamente nuevo con un nuevo algoritmo y, durante un período, obtener datos de medición en aerolíneas seleccionadas para la verificación del algoritmo para habilitar Dynamic Line Rating. La verdadera innovación, sin embargo, es que el concepto está destinado a basarse únicamente en las previsiones meteorológicas y una representación matemática de las condiciones de refrigeración para una aerolínea determinada.

«Concretamente, Dynamic Line Rating se realiza con la ayuda de pronósticos meteorológicos en tiempo real altamente detallados y un algoritmo recientemente desarrollado, que calcula un pronóstico preciso para la capacidad de transmisión en líneas aéreas», explica Jacob Michael Jørgensen, ingeniero senior de Security of Supply, que procesos:

“Cuánto más se puede enviar a través de las líneas aéreas depende del viento y las condiciones climáticas. No siempre es un 30% más, pero estimamos que podemos aumentar la capacidad de transmisión en las líneas el 90% de las horas del año. En general, es una buena manera de sacar el máximo provecho de la parrilla que ya tenemos».

La solución Dynamic Line Rating ahora se ha implementado en aproximadamente 20 de las 90 aerolíneas del país y se espera que esté completamente implementada a principios de 2024. Los cálculos iniciales muestran que hay una ganancia económica de alrededor de 400 millones de coronas danesas ($ 60 millones) por 2030, basado en la capacidad de transportar la electricidad a las regiones de manera más eficiente.

Dynamic Line Rating no puede reemplazar la necesidad futura de expandir masivamente la red eléctrica, pero no hace falta decir que un aumento del 30 % en la eficiencia de las líneas de transmisión actuales y futuras es realmente importante en términos de ahorro en la construcción real de infraestructura y materiales.

El sistema eléctrico fósil tradicional con pocas fluctuaciones en la producción, y por lo tanto un transporte de energía muy uniforme, no necesitaba ser optimizado con límites dinámicos, pero las cosas están cambiando, rápido. Con la expansión antes mencionada de la energía eólica de 9 a 14 GW y la capacidad de energía solar fotovoltaica creciendo exponencialmente, el concepto Dynamic Line Rating es una excelente manera de aprovechar al máximo la red.

Por supuesto, el inminente crecimiento de la capacidad de almacenamiento de las baterías será de vital importancia. Las grandes baterías de servicios públicos respaldarán la columna vertebral de la red y las baterías domésticas también ayudarán a suavizar los picos de la naturaleza intermitente de nuestro futuro de energía renovable. Todo tiene que funcionar en conjunto en la red inteligente que será muy diferente a lo que estamos acostumbrados. Combinadas, estas son grandes inversiones, pero los precios se están derrumbando y todo esto brindará flexibilidad y resiliencia a los consumidores. Definitivamente nos dirigimos hacia un futuro con costos de energía bajos y estables en general, y antes de lo que esperamos.