¿Qué es una microrred y cómo funciona?

En el mundo moderno, la electricidad se ha convertido en una necesidad esencial en nuestra vida diaria. Sin embargo, la red eléctrica primaria no siempre es confiable. Puede fallar durante tormentas, apagones o problemas técnicos. En esos momentos, una microrred ofrece la solución perfecta. Pero ¿se ha preguntado alguna vez qué es una microrred y cómo funciona? Comprender cómo funciona es esencial. 

Nos ayuda a comprender por qué se está convirtiendo en una solución tan potente para obtener energía limpia y confiable. Una microrred es esencialmente una versión más pequeña de la red eléctrica tradicional. Ofrece mayor flexibilidad e independencia. Si eres nuevo en el sistema de microrredes, ¡no te preocupes! Esta guía analizará en detalle las microrredes, sus componentes y su funcionamiento. ¡Comencemos!

¿Qué es una microrred?

 

¡Primero entendamos la definición de una microrred en términos simples!

Una microrred es un pequeño sistema energético. Este sistema genera y distribuye electricidad a un área local. Puede funcionar con la red eléctrica principal o de forma independiente cuando sea necesario. Las microrredes utilizan diversas fuentes, como paneles solares y generadores, además de baterías para el almacenamiento. 

Para entenderlo mejor, pensemos primero en la red eléctrica primaria que usamos a diario. Esta cubre vastas áreas al traer energía desde centrales eléctricas lejanas. ¿Verdad? Sin embargo, una microrred se centra en un área más pequeña y genera electricidad más cerca de quienes la usan. Esto la hace más confiable, especialmente en emergencias cuando falla la red principal.

Una de las características clave de una microrred es su flexibilidad. Puede conectarse a la red principal y utilizar su apoyo cuando sea necesario. Sin embargo, también puede cambiar a "modo isla" y operar de forma independiente. Por ejemplo, si una tormenta interrumpe el suministro de la red central, la microrred puede mantener las luces y los electrodomésticos encendidos. 

Las microrredes no se limitan a una sola fuente de energía. Pueden utilizar una combinación de paneles solares, turbinas eólicas, generadores diésel o incluso minicentrales hidroeléctricas. Sin embargo, en muchas partes del mundo, las microrredes solares se están convirtiendo en la opción más popular. ¿Por qué? Porque proporcionan energía limpia, renovable y rentable. 

 

Componentes principales de una microrred

Un sistema de microrred se compone de varias partes clave que trabajan juntas para generar energía. Exploremos las partes principales de una microrred solar.

• Fuentes de generación de energía: De aquí proviene la electricidad. En muchas microrredes modernas, los paneles solares son la fuente principal. Sin embargo, también se pueden utilizar otras fuentes, como turbinas eólicas, generadores diésel o minicentrales hidroeléctricas. La función de la fuente de generación es generar suficiente electricidad para satisfacer las necesidades de la zona a la que da servicio la microrred. 

• Sistema de almacenamiento de energía: Como saben, el sol no brilla todo el tiempo. Por lo tanto, las microrredes necesitan una forma de ahorrar electricidad extra para su uso posterior. Aquí es donde entran en juego las baterías. Las baterías almacenan energía durante los períodos de alta producción. Sin embargo, la liberan cuando la demanda es alta o cuando la generación es baja. Sin una solución de almacenamiento de energíaUna microrred no sería confiable.

• Red de distribución: La electricidad generada y almacenada debe llegar a los usuarios. Esto se realiza a través del sistema de distribución. Este incluye cables, transformadores e interruptores que transportan la electricidad desde la fuente hasta los consumidores. En una microrred, el sistema de distribución es más pequeño y está más localizado. Esto facilita y agiliza su gestión.

• Sistema de control: Una microrred necesita un sistema innovador para gestionar el flujo eléctrico. El sistema de control es como el cerebro. Decide cuándo usar energía solar, cuándo extraerla de las baterías y cuándo cambiar a fuentes de respaldo. También ayuda a la microrred a saber si debe permanecer conectada a la red principal o funcionar de forma independiente. 

• Cargas: Finalmente, la electricidad producida debe tener un propósito. Las «cargas» son los dispositivos y lugares que utilizan la electricidad. En una microrred solar, las cargas pueden incluir hogares, escuelas, hospitales, comercios o industrias.

¿Cómo funciona una microrred?: ¡Guía paso a paso! 

Como mencioné anteriormente, una microrred solar es local y flexible. Este sistema funciona generando electricidad cerca de las personas que la necesitan. Debido a esta función, la microrred funciona de forma ligeramente diferente a las grandes redes tradicionales. Analicemos en detalle cómo funciona realmente una microrred solar. 

Paso 1: Generación de electricidad

El primer paso en una microrred es producir electricidad. Sin generación, el sistema no puede funcionar. Entonces, ¿cómo se genera electricidad? En una microrred solar, la luz solar incide sobre un panel solar, que contiene diminutas partículas de energía llamadas fotones. Estos fotones inciden en la superficie del panel solar, compuesta de un material especial llamado semiconductor (silicio). 

Dentro del panel solar, estos fotones excitan los electrones del silicio y comienzan a moverse. Una vez que estos electrones comienzan a moverse, crean una corriente eléctrica. Inicialmente, la corriente producida es corriente continua (CC). Pero la mayoría de nuestros hogares y electrodomésticos funcionan con corriente alterna (CA). Por lo tanto, la microrred solar utiliza un dispositivo llamado inversor de microrred para convertir la CC en CA.

Paso 2: Suministro de energía a los usuarios locales

Una vez producida la electricidad en una microrred, la siguiente gran tarea es distribuirla de forma segura a los consumidores. Este proceso se denomina distribución de energía. Se realiza mediante pequeñas líneas de distribución locales dentro de la microrred. Estas líneas conectan viviendas, oficinas, hospitales y otros lugares, según la ubicación de la microrred. La energía en una microrred no tiene que recorrer grandes distancias.

Por lo tanto, se reduce la pérdida de energía, lo que hace que el sistema sea más fiable y rentable. Otra ventaja significativa es que la microrred puede equilibrar la oferta y la demanda de energía. ¿CÓMO? Durante el día, los paneles solares pueden producir electricidad adicional. Esta energía puede ser utilizada inmediatamente por los hogares locales o almacenada en baterías para su uso nocturno.

Paso 3: Almacenamiento de energía extra

Cuando una microrred genera más electricidad de la que se consume en ese momento, la energía sobrante no se desperdicia. En cambio, se almacena para su uso posterior. Esto es muy importante porque la demanda de energía cambia a lo largo del día. Por ejemplo, durante el día, los paneles solares pueden producir mucha electricidad. Sin embargo, por la noche no hay luz solar.

Por lo tanto, sin almacenamiento en baterías, esa energía diurna adicional se perdería. La forma más común de almacenar electricidad en una microrred es mediante baterías. Estas acumulan la energía adicional y la mantienen segura hasta que se necesita. Posteriormente, cuando aumenta la demanda, la electricidad almacenada puede reintroducirse en el sistema. Esto hace que toda la microrred solar sea más fiable y estable.

Paso 4: Utilizar la energía almacenada cuando sea necesario

Una vez que la energía adicional se almacena de forma segura en las baterías, se convierte en una fuente de energía de respaldo que puede utilizarse en cualquier momento. Así, cuando falla la red principal, la energía almacenada puede liberarse para satisfacer la demanda. ¿CÓMO? Básicamente, la electricidad se almacena en las baterías en forma de energía química. Cuando se necesita la energía almacenada, la batería experimenta una reacción química inversa.

Los electrones se liberan y fluyen de vuelta a través de un circuito externo. Este flujo de electrones es lo que llamamos corriente eléctrica. En pocas palabras, la batería convierte la energía química en energía eléctrica para alimentar dispositivos. Pero, como mencioné anteriormente, esta corriente suele ser corriente continua (CC). Por lo tanto, inversor híbrido Convierte la electricidad en la forma correcta (CA).

Paso 5: Control y conmutación inteligentes

El último paso en el funcionamiento de una microrred consiste en gestionar el sistema. Esto se realiza mediante un controlador de microrred. Este controlador monitoriza constantemente la producción, el almacenamiento y el consumo de electricidad. Por ejemplo, los paneles solares producen mucha energía durante el día. 

El controlador puede destinar parte de esta energía a cargar las baterías. Más tarde, por la noche, cambia automáticamente a usar la energía almacenada en la batería. Este proceso se realiza de forma fluida y sin esfuerzo manual. Otra función importante del controlador es la conmutación entre la red principal y la microrred. 

Cuando la red principal funciona con normalidad, la microrred suele permanecer conectada y compartir la electricidad. Sin embargo, si se produce un apagón, el controlador se desconecta rápidamente (esto se denomina "funcionamiento en isla"). Esto garantiza que la microrred funcione de forma autónoma. Una vez que se restablece la red principal, el sistema de control se reconecta de forma segura. 

Ventajas de las microrredes

Las microrredes aportan numerosos beneficios a las comunidades e incluso a los países. No solo se centran en la producción de electricidad, sino también en hacer que la energía sea más fiable y asequible. Analicemos algunas ventajas comunes que ofrece una microrred solar.

1- Suministro de energía confiable

Una de las ventajas más importantes de las microrredes es que suministran electricidad incluso cuando falla la red eléctrica principal. Por ejemplo, durante apagones, tormentas o desastres naturales, la red principal suele dejar de funcionar. En tales casos, la microrred se desconecta de la red principal y continúa funcionando por sí sola. Esto las hace especialmente útiles para hospitales, escuelas y centros de emergencia.

2- Energía limpia y verde

Las microrredes suelen utilizar fuentes renovables como paneles solares o turbinas eólicas. Estas fuentes no contaminan el medio ambiente como lo hacen los combustibles fósiles. Al recurrir más a energías limpias, las microrredes ayudan a reducir las emisiones de carbono. Esto permite respirar un aire más limpio, lo cual beneficia tanto al planeta como a la salud pública.

3- Independencia energética

Con una microrred, las comunidades no tienen que depender únicamente de la red eléctrica central. Pueden generar y controlar su propia electricidad localmente. Esto les brinda mayor independencia y control sobre su futuro energético. Para aldeas remotas, islas o bases militares, esta independencia puede ser un punto de inflexión.

4- Flexibilidad y escalabilidad

La flexibilidad significa que una microrred puede diseñarse de muchas maneras diferentes. Por ejemplo, una microrred solar podría usar solo paneles solares y baterías. Sin embargo, otra podría combinar generadores solares, eólicos y diésel. Puede personalizarse para diferentes necesidades. En pocas palabras, la microrred se adapta a diversas situaciones.

La escalabilidad significa que una microrred puede crecer o reducirse con el tiempo. Supongamos que una pequeña aldea comienza con solo unos pocos paneles solares y baterías. A medida que aumenta la población o la demanda de electricidad, la microrred puede ampliarse. ¿CÓMO? Se pueden añadir más paneles solares, más baterías o incluso nuevas fuentes como turbinas eólicas. 

5- Ahorro de costes

Como saben, las microrredes utilizan energía renovable y almacenan la electricidad sobrante en baterías. Esto reduce la dependencia de los costosos combustibles fósiles, lo que supone un ahorro en costes. Además, como mencioné anteriormente, se utilizan localmente con pequeñas líneas de distribución. Esto reduce la pérdida de energía que suele producirse por los largos desplazamientos. Como resultado, la microrred genera electricidad de forma más eficiente y reduce costes. 

Conclusión 

Una microrred es más que un pequeño sistema eléctrico. Es una forma inteligente de producir, almacenar y utilizar electricidad más cerca de donde la gente la necesita. A diferencia de la gran red eléctrica central, permite a las comunidades locales controlar su propia energía. En este artículo, he analizado todo sobre las microrredes, desde su funcionamiento hasta sus ventajas. 

Por ejemplo, las microrredes funcionan paso a paso. Estas microrredes de energía renovable producen electricidad mediante paneles solares o turbinas eólicas. Este sistema de microrredes almacena energía sobrante en baterías y distribuye la energía a hogares y negocios cercanos. Además, sus beneficios son evidentes. A medida que el mundo avanza hacia soluciones más ecológicas, ofrecen estabilidad y sostenibilidad.