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Aug 14, 2023

Los sueños de energía limpia de MISO dependen de un Estado

Mientras el operador de la red del Medio Oeste planifica nuevas líneas de transmisión para un futuro de energía limpia, no debe perder la oportunidad de invertir en una red tecnológicamente avanzada. Un conjunto de paneles solares debajo de grandes

Mientras el operador de la red del Medio Oeste planifica nuevas líneas de transmisión para un futuro de energía limpia, no debe perder la oportunidad de invertir en una red tecnológicamente avanzada.

Un conjunto de paneles solares debajo de grandes torres de transmisión con líneas eléctricas aéreas

Jeff Hu/iStock

Mientras MISO (Operador Independiente del Sistema del Medio Continente) planea nuevas líneas de transmisión para un futuro que incluirá un aumento de la energía renovable, es fundamental que el operador de la red del Medio Oeste de EE. UU. no pierda su oportunidad de invertir en un sistema de última generación. cuadrícula de arte.

Cuando se trata de ampliar y actualizar la red eléctrica, los planificadores pueden resistirse a las grandes inversiones necesarias para grandes mejoras. Pero no podemos darnos el lujo de apuntar bajo y simplemente seguir construyendo más líneas de transmisión de bajo voltaje que actualmente atraviesan la huella de MISO. En lugar de ello, necesitamos líneas de transmisión más grandes, de 765 kilovoltios (kV) y HVDC (corriente continua de alto voltaje), que aportan una serie de beneficios necesarios para respaldar nuestra transición hacia un futuro de energía limpia, incluida la capacidad de transportar grandes volúmenes. de electricidad a largas distancias para aprovechar diferentes sistemas climáticos a medida que el clima se convierte en nuestro combustible.

No invertir ahora en tecnología de líneas de mayor voltaje puede resultar más adelante un enorme obstáculo para las energías renovables masivas que pueden reducir costos y aumentar la confiabilidad. Esa es una preocupación para MISO y otros planificadores de redes que miran hacia un futuro en el que la energía renovable represente una proporción cada vez mayor de la nueva energía. MISO está planeando un sistema con una penetración renovable anual del 80 por ciento dentro de 20 años. La magnitud del cambio en nuestra generación de electricidad requiere el apoyo de una supercarretera/troncal de mayor voltaje y mayor capacidad, ya sea de 765 kV y/o HVDC.

La razón es que la energía renovable procedente del sol y el viento aumenta la variabilidad de las operaciones de la red y la necesidad de energía de reserva, factores que requieren una red con un control del flujo de energía más flexible. Si bien las tecnologías de 765 kV y HVDC tendrán un papel en la red del futuro, en este artículo nos centramos en los beneficios de las líneas de convertidor de fuente de voltaje (VSC)-HVDC. Las líneas VSC-HVDC aumentan las capacidades de control del flujo de energía, potencia reactiva inherente y soporte de voltaje, estabilidad dinámica e inercia sintética, lo que luego ayuda a integrar la energía renovable al proporcionar más controlabilidad y estabilidad para respaldar una red con generación más variable.

Además, las líneas VSC-HVDC pierden menos energía que las líneas HVAC (corriente alterna de alto voltaje), lo que las hace más eficientes en largas distancias. Y a medida que alcancemos una mayor penetración de la energía eólica y solar, recursos que dependen del clima como combustible, será importante poder transportar electricidad renovable a través de largas distancias para aprovechar diferentes sistemas climáticos. En un futuro en el que la energía renovable barata debe entregarse en largos tramos a las ciudades y pueblos, una transmisión más eficiente ahorrará dinero a los consumidores. Las líneas VSC-HVDC, cuando se integran con las líneas de CA existentes, brindan control independiente de la energía activa y reactiva, los dos tipos de energía necesarios para operar nuestra red eléctrica, así como una respuesta de frecuencia rápida y capacidad de arranque en negro, que mejoran la capacidad de la red. para evitar apagones o para reiniciar partes del sistema de energía para recuperarse de un apagón.

Y, dado que las líneas VSC-HVDC son más grandes, se necesitan menos para transportar la misma cantidad de energía a los consumidores. Eso significa menos batallas con oponentes, menos permisos y una menor cantidad de tierra necesaria. ¿Por qué construir dos autopistas divididas de dos carriles cuando se puede hacer el trabajo con una autopista de un solo carril?

Hasanuzzaman, Md y Zubir, Ummu e Ilham, Nur Iqtiyani y Che, Hangseng. (2016). Demanda mundial de electricidad, generación, sistemas de red y políticas de energía renovable: una revisión

Hace un año, MISO aprobó la mayor inversión en líneas de transmisión jamás realizada en los Estados Unidos, un paso adelante muy esperado para un sistema eléctrico que anticipa un gran crecimiento. La medida allana el camino para aproximadamente 53 gigavatios de nueva energía eólica y solar, otras energías renovables, además de proyectos de almacenamiento y baterías, suficiente para alimentar a 12 millones de hogares. Las nuevas líneas de transmisión y los proyectos renovables crearán alrededor de 333.000 puestos de trabajo, más que la población de Fort Wayne, Indiana.

Con una inversión estimada de 10.300 millones de dólares, se estima que la cartera de nueva transmisión, conocida como Tramo 1, ahorrará a los clientes hasta 37.300 millones de dólares mediante el movimiento de energía en toda la gran región. Esto es una gran ayuda para los consumidores, pero aún queda un largo camino por recorrer.

MISO gestiona la red en la totalidad o en parte de 15 estados (Arkansas, Illinois, Indiana, Iowa, Kentucky, Luisiana, Michigan, Minnesota, Mississippi, Missouri, Montana, Dakota del Norte, Dakota del Sur, Texas y Wisconsin), pero el Tramo 1 sí lo hace. no incluye ninguna línea en MISO Sur (Arkansas, Luisiana, Mississippi y Texas) y no amplía los débiles enlaces de transmisión actuales entre MISO Norte y MISO Sur. Se espera que los proyectos futuros aborden los problemas de confiabilidad en el Sur y amplíen la conexión entre MISO Norte y Sur. El tramo 2 presenta una oportunidad de oro para que MISO adquiera experiencia operativa y ventajas con la tecnología VSC-HVDC.

En una reunión reciente del Comité Asesor de Planificación de MISO, los expertos instaron a MISO a considerar nuevas líneas de 765 kV y VSC-HVDC, opciones que los planificadores de MISO dijeron que no descartarían en planes futuros. El Tramo 1 fue un comienzo importante, pero el Tramo 2 permitirá muchos más recursos de energía renovable que proporcionarán energía limpia de bajo costo a los consumidores de servicios públicos y ayudarán a lograr los objetivos climáticos estatales. La transmisión VSC-HVDC y 765 kV puede satisfacer las necesidades de nuestro futuro de energía limpia con un precio más bajo.

El primer sistema HVDC comercial en los Estados Unidos fue el Pacific DC Intertie de 500 kV, diseñado para suministrar energía hidroeléctrica desde el noroeste del Pacífico al territorio de servicio del Departamento de Agua y Energía de Los Ángeles (LADWP) en California, que se completó en 1970. El proyecto de transmisión TransWest Express, un nuevo proyecto HVDC en construcción, entregará energía renovable desde Wyoming al desierto del suroeste, y la línea de transmisión HVDC Grain Belt Express propuesta entregará energía renovable generada en Kansas a consumidores en Illinois, Missouri y otros lugares del Medio Oeste. estados.

En un momento en que las regiones de la red en todo el país enfrentan colas atrasadas y cuellos de botella, necesitamos soluciones que rompan la inercia. La tecnología avanzada de líneas eléctricas puede preparar la red para respaldar proyectos de generación que ya están en desarrollo, incentivar una mayor transmisión interregional y brindar equilibrio y flexibilidad a los operadores de la red.

VSC-HVDC ya es la tecnología elegida en Europa, donde los planificadores de redes buscan mejorar la confiabilidad y cumplir objetivos climáticos ambiciosos. Se espera que la capacidad total instalada de HVDC en Europa se triplique en la próxima década. Los planificadores de MISO deberían aprovechar la oportunidad de implementar tecnología HVDC para mejorar la confiabilidad de la red y acelerar la transición a fuentes de energía limpias.