Sostenibilidad

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Programa Grid2030

Grid2030 es un programa plurianual colaborativo de innovación en el cual Red Eléctrica e Innoenergy exploran innovaciones radicales de naturaleza técnica o socioeconómica relacionadas con la operación del sistema eléctrico y su red de transporte.

El objetivo es anticiparse a los retos de futuro de la transición energética, identificando las necesidades de los TSO y acelerando el desarrollo de soluciones tecnológicas disruptivas.

El programa está abierto a emprendedores de entidades públicas y privadas, universidades, centros de investigación y empresas de todo el mundo, y cuenta con una dotación anual de un millón de euros.

Retransmisión sobre la presentación de los proyectos finalistas de los retos
1 y 2 y presentación de los nuevos retos 3 y 4.

Workshops celebrados en abril y mayo del 2019 sobre los nuevos retos 3 y 4.


A QUIÉN VA DIRIGIDO

Los proyectos del programa Grid2030 se centran en el desarrollo de innovaciones, con el objetivo de demostrar que soluciones tecnológicas (max TRL4- Technology Readdiness Level 4), productos, servicios o procesos básicos pueden funcionar en un (futuro) entorno comercial.

A quién va dirigido el programa Grid2030
Investigadores Startups Empresas
  • Elaboración de una estrategia comercial para su tecnología.
  • Identificación de socios que aporten valor y ayuden en hacer su idea realidad.
  • Trabajo con entidades líderes de los ámbitos públicos y privados.
  • Reducción del tiempo de llegada al mercado.
  • Identificación de socios que aporten valor y ayuden en hacer su idea realidad.
  • Importante exposición pública.
  • Trabajo con entidades líderes de los ámbitos públicos y privados.
  • Desarrollo colaborativo de soluciones con investigadores y emprendedores.
  • Refuerzo del liderazgo mediante identificación de nuevas tecnologías y oportunidades de negocios.
  • Conexión con otras entidades líderes de los ámbitos públicos y privados.

¿Por qué participar?

  • Icono de apoyo profesionalApoyo profesional en la gestión de la innovación
  • Icono de un dólarFinanciación
  • Icono de un mundo conectadoAccesos a las redes de socios y expertos de Red Eléctrica e InnoEnergy
  • Icono de tres figuras conectadasParticipación de su equipo en un programa de innovación único
  • Icono de figura con difusión de informaciónExposición pública
  • Icono de una persona paralela al mundoColaboración estrecha con su ecosistema

SOBRE INNOENERGY

InnoEnergy promueve la innovación en energía sostenible en Europa. Apoyamos e invertimos en innovación en cada etapa del camino - desde el talento humano hasta el cliente final.

Con nuestra red europea creamos conexiones para acelerar el desarrollo de soluciones innovadoras, y fomentamos el ecosistema para optimizar su aceptación y venta en el mercado.

Infórmate en http://www.innoenergy.com

Logo InnoEnergy

Banner de Grid 2030

En una sociedad futura con un sistema energético libre de CO2, el TSO debe garantizar el suministro continuo de energía y mantener los niveles actuales de fiabilidad de una manera eficiente. Entre los muchos desafíos técnicos requeridos para apoyar esta misión, Grid2030 se centrará en lo siguiente:

Segunda edición del programa. FINALIZADA

Implantación de la electrónica del reto 1
Reto 3: Mejora del conocimiento del estado físico de las infraestructuras de transporte de energía eléctrica.

El objetivo de este reto es mejorar el conocimiento del estado físico y del comportamiento dinámico en tiempo real de los activos existentes de la red de transporte de energía.

Para un transportista y operador del sistema (TSO), tener un conocimiento detallado del estado físico y del comportamiento dinámico en tiempo real de su red es cada vez más importante para afrontar los crecientes requisitos de la transición energética (mayor proporción de energía renovable, electrificación de la economía, demanda activa, nuevos actores en el sistema eléctrico, etc.).

Las propuestas para este reto deben enfocarse a aumentar el volumen y el valor de la recopilación sistemática de datos relevantes sobre el estado físico y la condición de la red de transporte, tanto en tiempo real como en diferido. En el ámbito de este reto se encuentran, entre otras, las soluciones basadas en el Internet de las Cosas (IoT) para respaldar la toma de decisiones sobre el mantenimiento de activos, la operación del sistema eléctrico, la monitorización, el control y la introducción de una mayor automatización.

Unos ejemplos de temáticas para las propuestas podrían ser (lista no exhaustiva):

  • Desarrollo de nuevos sensores y herramientas para medir los parámetros relevantes de las infraestructuras, teniendo en cuenta (i) sus necesidades de suministro de energía de forma autónoma (Energy Harvesting), (ii) las restricciones derivadas de su instalación y despliegue a gran escala en las infraestructuras existentes, incluyendo las líneas en tensión, y (iii) la transmisión segura de los datos medidos.
  • Desarrollo de nuevos algoritmos para calcular parámetros relevantes no directamente medibles utilizando los datos recopilados (por ejemplo, la flecha del conductor).
  • Diseño avanzado de SDN (Software Defined Networks) para la red de comunicaciones con el fin de facilitar su gestión y seguridad.
Imagen de recurso para el reto 2
Reto 4: Tecnologías y servicios digitales para la transición energética.

El objetivo de este reto es identificar nuevos servicios y soluciones para el TSO, basadas en tecnologías digitales emergentes que ayuden a facilitar la transición a un nuevo modelo energético más limpio, más descentralizado, altamente eficiente y al menos tan fiable como el actual.

Es muy probable que el futuro sistema energético se caracterice por tener una gran cuota de generación renovable, una sociedad y una economía altamente electrificadas (con la movilidad eléctrica desempeñando un papel importante en esa electrificación), recursos más descentralizados, agentes completamente nuevos, usuarios finales activos y un alto nivel de integración del mercado eléctrico. En este contexto, el transportista y operador del sistema (TSO) necesita ideas innovadoras para mantener un sistema eléctrico seguro, fiable y con los estándares de calidad requeridos.

Las propuestas para este reto deben enfocarse al desarrollo de soluciones digitales que permitan a los TSO desempeñar un papel de liderazgo en la transición energética, a través de su impacto tanto en el sistema energético como en la sociedad, mientras continúan garantizando la continuidad del suministro.

Unos ejemplos de temáticas para las propuestas podrían ser (lista no exhaustiva):

  • La integración y el uso de tecnologías digitales emergentes para aumentar la eficiencia de los servicios del TSO en el contexto de la transición energética.
  • La integración y el uso de tecnologías digitales emergentes para crear nuevos servicios o soluciones que los TSO pueden proporcionar para impulsar la transición energética.
  • El desarrollo de plataformas digitales para mejorar las capacidades del TSO para garantizar la seguridad y la calidad del suministro a través de la monitorización y el control de grupos más amplios de usuarios del sistema, posiblemente a través de canales B2B y B2C sin explotar.

Primera edición del programa. FINALIZADA

Implantación de la electrónica del reto 1
Reto 1: Acelerar la amplia implantación de la electrónica de potencia en el sistema.

Eliminar las barreras existentes para el despliegue en masa de la electrónica de potencia en la red eléctrica del futuro, reduciendo los costes asociados con estas instalaciones o mejorando su rendimiento. Esto requiere desarrollar nuevas configuraciones y diseños optimizados, nuevos materiales y metodologías de control avanzado e interoperabilidad, entre otros cambios que podrían causar un cambio disruptivo en el estado actual de la tecnología.

Un desarrollo del sistema basado en soluciones de electrónica de potencia permite una gestión de la energía más fiable. Varias características justifican su despliegue: es adaptable a una amplia gama de aplicaciones, debido a su rápida capacidad de respuesta transitoria, tales como problemas de inestabilidad de tensión y frecuencia; es también una tecnología clave para la generación mediante energías renovables, el almacenamiento y para permitir ir hacia un papel más activo del consumidor. Los dispositivos de electrónica de potencia deberían ser completamente flexibles y modulares y permitir una sustitución compacta e inteligente de las soluciones tradicionales, redundando en una baja distorsión en la red. Entre otros desarrollos que podrían causar un cambio disruptivo en el estado actual de la tecnología, se encuentran:

  • Desarrollo de nuevas configuraciones, topologías de convertidores y diseños optimizados con flexibilidad, robustez, compacidad y características modulares.
  • Mejoras en el desempeño de los materiales (tales como SiC y GaN), en términos de: mayores potencias (para que puedan ser ampliamente adoptadas para aplicaciones de energía eléctrica); mayor conductividad térmica (permitiendo una operación a alta temperatura con requisitos de enfriamiento reducidos); alta velocidad de saturación, dando alta densidad de corriente; mayor campo eléctrico de ruptura (aumentando la tensión inversa máxima de los dispositivos) y mayor movilidad de los electrones (dando menor resistencia específica para una tensión de bloqueo dada).

Hay situaciones particulares de especial relevancia para la aplicación de soluciones de electrónica de potencia que un solicitante puede considerar:

  • Escenarios con alta penetración de generación eólica con alta variabilidad en períodos cortos,
  • Modificación del flujo de potencia,
  • Sistemas eléctricos aislados,
  • Soporte de control de voltaje.
Imagen de recurso para el reto 2
Reto 2: Desarrollar nuevos recursos para la flexibilidad del sistema, compatibles con un sistema energético libre de carbono.

Promover avances en la controlabilidad de la generación renovable, sistemas de almacenamiento nuevos o mejorados y componentes que generan importantes reducciones de costes para el sistema energético en su conjunto. Estas mejoras podrían provenir del uso de diferentes materiales, avances en los procesos de producción, diseño de nuevas soluciones o tecnologías, etc.

La flexibilidad es la cantidad de energía eléctrica que puede ser modulada, basada en las necesidades del sistema en una unidad de tiempo específica. Esto se refiere principalmente a la respuesta rápida de la generación y recursos de carga, así como dispositivos de almacenamiento (que pueden desempeñar ambos roles de acuerdo a las necesidades del sistema). No obstante, la red podría convertirse en una fuente de flexibilidad de por sí, con tecnologías con efectos similares a los anteriormente mencionados para hacer frente a las limitaciones del sistema (ejemplos son los sistemas DLR y dispositivos activos). Sin embargo, para obtener el mayor beneficio posible de estos recursos, es necesario que la flexibilidad se gestione y se ejecute correctamente en todas las circunstancias.

Los temas específicos de este reto podrían ser (pero no están limitados a) los siguientes:

 

  • Desarrollo y testeo de nuevas tecnologías de almacenamiento y / o soluciones híbridas que podrían proporcionar una gama completa de servicios del sistema.
  • Mejora del rendimiento de los generadores renovables para proporcionar servicios al sistema y superar los límites técnicos y alcanzar su máxima penetración (participación en el control de tensión, intensidades de cortocircuito, emulación de inercia, capacidad de arranque autónomo...).
  • Nuevos esquemas para integrar la gestión de la demanda como proveedores de servicios del sistema.
  • Capacidad de gestión mejorada y seguimiento de vehículos eléctricos y otras cargas flexibles.
  • Herramientas y algoritmos para monitorear la flexibilidad del sistema a tiempo real.
  • Nuevos componentes o técnicas enfocados a aprovechar mejor las capacidades existentes de la red y aumentar sus límites operacionales.

Calendario de fases del programa Grid 2030

Convocatorias

Durante el periodo de apertura de la convocatoria, los participantes pueden registrar sus propuestas en los retos Grid2030.

El equipo Grid2030 presta apoyo en el proceso, respondiendo preguntas y dudas, orientando a los participantes y ayudándoles a preparar las mejores propuestas posibles.

Fase de co-creación de propuestas

Las propuestas más prometedoras participan en la fase de co-creación de propuestas. En esta fase, los participantes que presentan complementariedad se asocian y reciben apoyo para la preparación de una propuesta de proyecto integrada. El principal objetivo de la fase de co-creación de propuestas es coordinar las diferentes partes para conseguir propuestas de proyectos con el máximo impacto.

  • Mejora continua de las propuestas en un contexto altamente profesionalizado para incrementar las posibilidades de éxito.
  • Poner a disposición un acceso temprano al ecosistema necesario (cadena de valor completa, primeros clientes, expertos, redes, etc.)
Fase de ejecución de proyectos

Las propuestas de proyectos provenientes de la fase de co-creación de propuestas y con mayor potencial pasan un proceso de selección y reciben apoyo técnico y financiero en base a:

  • Contenido, plan y presupuesto.
  • Alineación de la propuesta con los retos.
  • Dimensión colaborativa de la propuesta, con participación de las cadenas de valor y de adopción de la innovación. Se prestará especial atención a la participación de socios industriales.
  • Duración de proyecto de máximo 2 años. El esfuerzo global quedando cubierto por la financiación Grid2030 por una parte y con recursos propios de los participantes por otra.
  • Una orientación comercial temprana y orientada a conseguir impactos disruptivos del negocio.
  • Un equipo de trabajo adecuado y motivado liderado por un responsable de proyecto capacitado.
 
Os presentamos los proyectos seleccionados durante la primera edición del programa Grid2030, ahora en fase de ejecución.

 

Proyecto Flexible Smart Transformer
Descripción del problema

La actual transición energética hacia una economía sin carbón está cambiando profundamente la infraestructura de la red eléctrica a nivel global, así como la gestión del paradigma energético. El índice de penetración de las energías renovables ha alcanzado ya el 30% de la potencia total instalada en algunos países, y se espera que el ritmo de implantación se acelere en los próximos años (hasta un 70% en 2030 de acuerdo a los últimos escenarios planteados por ENTSO-E). Entre otros cambios, la red eléctrica se encuentra cada vez más interconectada, requiriendo la gestión de flujos de potencia bidireccionales en sus nodos y necesitando de una mayor flexibilidad. Esto significa que la red demandará nuevas funcionalidades a sus componentes. Sin embargo, los transformadores de potencia convencionales no están preparados para soportar los nuevos requisitos, debido a que no disponen de habilidades de forma intrínseca con respecto al soporte activo del sistema. Por lo tanto, es necesario el desarrollo de soluciones de electrónica de potencia que atiendan las necesidades expuestas en la red eléctrica de una forma efectiva y con coste reducido.

Descripción de la solución

El proyecto FST (Flexible Smart Transformer) consiste en el desarrollo de un nuevo dispositivo multipropósito con ventajas adicionales comparado con los convertidores de potencia de muy alta tensión. En primer lugar, propone un acople a través de medio dieléctrico en vez de un núcleo de ferrita cerrado en la etapa del transformador de alta frecuencia para reducir el peso de forma significativa, dar intramodularidad y escalabilidad al sistema, y realizar de una forma simple el diseño del aislamiento de muy alta tensión. En segundo lugar, el uso de la tecnología SiC (carburo de silicio) ayuda a reducir el volumen del sistema completo. Todas estas características ayudan a reducir drásticamente los costes de mantenimiento y transporte.

Descripción de la solución

Algunas de las aplicaciones potenciales son: transformadores de estado sólido (SST); Convertidores AC / AC; HV Sistemas de transmisión de CA flexible (FACT); Sistemas de almacenamiento de energía de alto voltaje (ESS); Enlaces HVDC; HV DC / DC; UPFC (Unified Power Flow Controller) y parques eólicos marinos.

Dadas las enormes posibilidades que ofrece esta nueva tecnología disruptiva y para aprovechar al máximo sus prestaciones, el desarrollo de este proyecto se enfocará en la potencial aplicación práctica de un caso REAL de la Red Eléctrica de Transporte, línea Bescano-Sentmenat 400 kV, con el objetivo de mitigar las oscilaciones entre áreas prestando especial atención a la compensación de potencia reactiva y control de flujo de potencia.

Primero se comenzara con una fase de prototipo aplicable a tan sólo dos módulos para posteriormente alcanzar el objetivo final mediante la asociación serie-paralelo de módulos individuales hasta llegar a tener un dispositivo UPFC (Unified Power Flow Controller) con estas características:

  • Tensión asignada: 400 kV.
  • Potencia de línea de transmisión: 2400 MW.
  • Potencia reactiva del lado de la derivación shunt: 150 MVAr.
  • Impedancia en serie equivalente: 20 ohmios capacitivos a 1000 MW.
Descripción de la solución
Impacto para el TSO

REE, como TSO, es el encargado de generar y mantener el sistema de transmisión de la red eléctrica. Debido a esto, sus responsabilidades incluyen tener la suficiente capacidad para dar respuesta a la demanda energética del país. Además, todos los TSOs son conscientes de la necesidad de mantener la calidad de red en el sistema. Y no solo se preocupan por los requisitos de calidad de red de los dispositivos conectados a la misma, sino que también ponen a disposición recursos para restaurarla a unos valores aceptables para el suministro. Los dispositivos FST serán herramientas con un gran valor añadido para cumplir sus objetivos.

Consorcio del proyecto
Logotipo circe Logotipo efacec
Proyecto Transient Stability Enhancement
Descripción del problema

El crecimiento de las fuentes de energía renovables como la eólica y la solar y el desmantelamiento gradual de las centrales eléctricas convencionales impulsadas por combustibles fósiles o energía nuclear dan como resultado la disminución de la inercia del sistema en las redes eléctricas. El desarrollo de redes de energía modernas conduce a una complejidad creciente en los estudios de sistemas de energía y más particularmente a nuevos desafíos en el análisis y control de la estabilidad del sistema eléctrico. La falta de inercia hará cada vez más difícil mantener una frecuencia constante en el sistema con amortiguamiento de las oscilaciones inter-área, que se volverán más críticas. El principal desafío que se abordará en el proyecto RITSE es contribuir a aumentar la flexibilidad del sistema eléctrico con el desarrollo de nuevos recursos de estabilidad y sus controles integrados asociados como nuevas herramientas para los operadores del propio sistema.

Descripción de la solución

RITSE tiene como objetivo mejorar la estabilidad transitoria y de pequeña señal del sistema eléctrico a través de controles innovadores para i) mejorar el comportamiento de enlaces HVDC-VSC (DVAC), ii) para sistemas de almacenamiento con baterías (BATTERTIA) y iii) para una correcta coordinación de ambos (DVAC+BATTERTIA).

DVAC consiste en un control innovador para mejorar el comportamiento de enlaces HVDC-VSC y así contribuir a la mejora de la estabilidad transitoria y de pequeña señal de las redes de alimentación AC que conecta.

BATTERTIA propone un desarrollo y validación experimental de un novedoso sistema de control para sistemas de almacenamiento distribuido con baterías que ofrecen un comportamiento mejorado respecto a los sistemas de baterías instalados actualmente.

Las dos soluciones son complementarias, ya que DVAC actúa a escala global mientras que la solución BATTERTIA actúa localmente. Su coordinación generará mayores márgenes de estabilidad transitoria en el sistema de alimentación AC y respaldará la estabilidad futura de las redes con alta proporción de energías renovables y menor inercia del sistema.

Descripción de la solución
Impacto para el TSO

Los TSO y DSO se beneficiarán de una solución integrada y coordinada para mejorar la estabilidad transitoria de la red futura. Dicha solución facilitará el poder abordar posibles problemas de estabilidad entre áreas causados, entre otras cosas, por la inminente integración de los mercados eléctricos europeos.

Consorcio del proyecto
Logotipo supergrid Logotipo imdea
 
Os presentamos el proyecto ENIGMA seleccionado durante la segunda edición del programa Grid2030.

 

Proyecto Enigma

Descripción del problema

El Gestor de la Red de Transporte (TSO por sus siglas en inglés) está a cargo de garantizar el acceso a la red de manera eficiente y segura. Las energías renovables tales como la eólica y fotovoltaica juegan un papel relevante en los sistemas eléctricos para llevar a cabo los objetivos de la transición energética, y cada vez serán más protagonistas. Estas nuevas unidades de generación no se basan en tecnologías de generación convencionales, sino que se conectan a través de electrónica de potencia, y debido a su incertidumbre y a su diferente tecnología, es necesario un comportamiento adecuado y óptimo para el correcto funcionamiento del sistema eléctrico. En este sentido, los TSOs necesitan ideas innovadoras para analizar las nuevas variables del sistema eléctrico y mantener el sistema eléctrico seguro, fiable y con los estándares de calidad requeridos.

Descripción de la solución

El progreso científico y tecnológico ha mejorado las funcionalidades que las unidades de generación renovable pueden proporcionar para soportar la red. Los TSOs deben ser conscientes y aprovechar las nuevas capacidades que estas nuevas tecnologías pueden lograr y utilizarlas para que el sistema de energía eléctrica funcione de manera óptima. En este proyecto se desarrollará una herramienta que ayudará a REE a definir cómo se comportarán estos nuevos agentes como la generación solar, las plantas eólicas o los elementos de almacenamiento masivo, para optimizar la respuesta de frecuencia del sistema. Los nuevos recursos energéticos conectados mediante tecnologías basadas en electrónica de potencia ofrecen la posibilidad de una amplia gama de comportamientos.​

Logotipo supergrid Logotipo imdea
Impacto para el TSO

Se prevé que ENIGMA pueda constituir una herramienta estratégica para REE, ayudando a visualizar y definir la red futura en diversas áreas de negocio: Departamento de Fiabilidad del Sistema, Planificación Eléctrica, Gestión de la demanda, Sistemas de control, etc. ENIGMA aborda, entre otros, varios aspectos:​

  • Definición de los requisitos técnicos mínimos para plantas fotovoltaicas y eólicas.​
  • Planteamiento de posibles nuevas versiones de códigos de red.​
  • Simulación de escenarios futuros y predicción del impacto en la estabilidad de la red.​
  • Parametrización de funciones de control existentes en los elementos conectados a la red.
Consorcio del proyecto
Logotipo Hiiberia Logotipo Ingelectus Logotipo Prysma
31.03.2020
Red Eléctrica presenta el proyecto ganador de su segunda edición del programa Grid2030

La segunda edición del programa Grid2030 cerró el pasado junio con nueve propuestas de proyectos. Los proyectos presentados ofrecían soluciones a los 2 retos de esta edición; la mejora del conocimiento del estado físico de las infraestructuras de transporte de energía eléctrica (reto 3) y las tecnologías y servicios...

24.07.2019
Grid2030: seguimos co-creando la transición energética

En 2017 Red Eléctrica ponía en marcha el programa Grid2030 como una iniciativa pionera de colaboración abierta para desarrollar un ecosistema de proyectos de innovación disruptiva capaz de impulsar la transición energética. Entre abril y mayo del 2019, en el marco de la segunda edición de este programa, más de 30 profesionales procedentes de 23 empresas, universidades...

Grid 2030
17.01.2019
''Con Grid2030 apostamos por iniciativas disruptivas que faciliten nuestro rol en la transición energética''

José Carlos Fernández, jefe del Departamento de Innovación Tecnológica de Red Eléctrica de España, habla en esta entrevista sobre la segunda edición de Grid2030...

José Carlos Fernández
05.12.2018
Red Eléctrica financiará con 2 millones de euros nuevas soluciones tecnológicas para mejorar el sistema eléctrico

Grid2030 busca promover el desarrollo de propuestas tecnológicas aplicadas a la operación del sistema y a la red de transporte, capaces de acelerar la transición energética. Es un programa abierto a innovadores de entidades públicas y privadas, universidades, centros de investigación y a empresas.

...
25.04.2018
El primer taller de Grid2030 ayuda a las 27 propuestas seleccionadas a maximizar su impacto en el sector eléctrico

El principal objetivo del taller consistió en reunir al equipo del programa (Red Eléctrica de España e InnoEnergy) y a las 27 aplicaciones seleccionadas y ofrecerles un terreno de interacción para facilitar el diálogo e intercambio entre todos los participantes e iniciar el proceso de co-creación...

Primer taller de Grid2030
12.03.2018
Amplia participación en la primera convocatoria Grid2030

Más de 80 entidades europeas se han presentado al Programa Grid2030 con propuestas que cubren los dos retos seleccionados; uno en electrónica de potencia (19 aplicaciones) y el otro en recursos de flexibilidad para el sistema (62 aplicaciones). La mayoría de las solicitudes provienen de una combinación equilibrada de centros de I+D de primera categoría,...

Comité de Evaluación de Oportunidades de Negocio (BOAC en sus siglas en inglés).
22.11.2017
Arranca el Programa Grid2030

La convocatoria de solicitudes estará abierta del 23 de noviembre al 8 de febrero del 2018. En esta sección podrás encontrar toda la información necesaria del programa, de las condiciones de participación y de cómo inscribirte.



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