El Dr. Hicham El Aiss, académico del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Santiago de Chile, lidera un proyecto de I+D que busca validar un algoritmo de control de inercia sintética para mejorar la estabilidad del Sistema Eléctrico Nacional y reducir el riesgo de apagones masivos. La iniciativa es financiada por ANID y desarrollada junto a la Universidad Técnica Federico Santa María, más la colaboración de la empresa Conecta y el apoyo de la Vicerrectoría de Investigación, Innovación y Creación, a través de su Dirección de Gestión Tecnológica.
Contar con una matriz energética más limpia y sostenible es uno de los principales desafíos que enfrenta el país para los próximos años.
Si bien la incorporación de fuentes renovables es clave para avanzar hacia la descarbonización en Chile, su integración al Sistema Eléctrico Nacional (SEN) plantea nuevos retos para mantener la estabilidad de esta red, especialmente cuando se producen cortes en el suministro o variaciones en la frecuencia.
En este contexto, mientras más componentes se incorporan a la red, mayor es su complejidad y el riesgo de un apagón masivo, el cual puede generar pérdidas superiores a US$13 millones por hora. Esto refuerza la necesidad de desarrollar soluciones que mejoren la eficiencia de la infraestructura eléctrica.
Con el propósito de contribuir a una transición energética más segura, la Universidad de Santiago de Chile ejecuta el proyecto de I+D “Inercia sintética de turbinas eólicas para sistemas eléctricos no coherentes con alta penetración de energías renovables”, el cual es liderado por el Dr. Hicham El Aiss, académico del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Facultad de Ingeniería Usach.
De acuerdo con el investigador, la iniciativa busca aportar al cumplimiento de las metas de carbono neutralidad del país, mediante una tecnología que facilite la transición hacia una matriz basada en energías renovables y fortalezca el funcionamiento del SEN. “Para ello estamos trabajando en el desarrollo y validación de un algoritmo de control de inercia sintética escalable para sistemas eléctricos multiárea, que permita integrar una mayor cantidad de energía eólica y reforzar la estabilidad del sistema”, explica.
En este contexto, el Dr. Hicham El Aiss señala que la investigación aborda distintas problemáticas. “Uno de ellos es el retardo en la comunicación entre las distintas áreas de la red, que puede generar inestabilidad cuando ocurren perturbaciones o pérdidas de generación. Además, a medida que aumenta la incorporación de energías renovables variables, el sistema pierde inercia, es decir, capacidad para enfrentar cambios bruscos en la frecuencia, lo que puede derivar en apagones”, indica.
El académico agrega que la propuesta contempla el desarrollo de un sistema de control capaz de operar con información local, reduciendo la dependencia de las comunicaciones entre las diversas áreas del sistema.
Innovación para fortalecer la red eléctrica
La iniciativa tendrá una duración de 24 meses, periodo en el trabajarán equipos de investigación de ambos planteles de educación superior.
Por la Universidad Técnica Federico Santa María participarán el Dr.Aldo Enrique Barrueto Guzmán director alterno del proyecto, y el académico Antonio Alejandro Sánchez. En representación de la Usach, se integrará el Dr. Héctor Chávez Orostica como investigador, a quien se sumarán tesistas de pregrado y postgrado del Departamento de Ingeniería Eléctrica.
Durante la ejecución, se trabajará en el modelamiento del sistema eléctrico nacional y en la implementación del algoritmo de control a escala de laboratorio, utilizando datos experimentales proporcionados por el Coordinador Independiente del SEN.
“Vamos a desarrollar un modelo matemático para diseñar el algoritmo de control y posteriormente implementarlo en hardware. La idea es validar que el sistema sea capaz de mantener la estabilidad tanto a nivel local como del conjunto de la red cuando exista interconexión entre distintas áreas. En esta etapa contaremos con el apoyo de la empresa Conecta para realizar una simulación en terreno”, detalla el académico.
Entre los resultados que se buscan alcanzar, se encuentra reducir entre un 20 % y un 30 % la tasa de variación de frecuencia (RoCoF) y aumentar el nadir de frecuencia entre 0,15 y 0,25 Hz.
“Esto permitirá mantener una frecuencia más estable en la red eléctrica y, con ello, disminuir el riesgo de apagones ante contingencias del sistema. Además esperamos conseguir una tecnología validada a nivel experimental, equivalente a un nivel de madurez de TRL- 4”, puntualiza el Dr. El Aiss.
Autora: Paola Armijo León
Fotografía: Comunicaciones Vriic
Tags: investigación Aplicada
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