Electrificación de la economía basada en energía fotovoltaica: Diseño y optimización de sistemas fotovoltaicos que apoyan la electrificación industrial y promueven la participación en los mercados eléctricos (Asociación EUPI-PV)

Resultado esperado:

Los grandes sistemas fotovoltaicos, como la energía fotovoltaica a escala de servicios públicos, están evolucionando hacia una arquitectura de mayor voltaje (>=3kV) con el objetivo de minimizar las pérdidas y mejorar la eficiencia del sistema a menores costos. La intención es integrar también el almacenamiento en dichos sistemas fotovoltaicos (híbridos) que ofrecen flexibilidad. En consecuencia, es esencial construir un plan para la implementación de grandes sistemas fotovoltaicos de alto voltaje y el desarrollo de redes de corriente continua (CC) alrededor de usuarios finales estratégicos para la demanda de alto voltaje (sitios industriales, servidores, estaciones de carga de vehículos eléctricos…). Comprender los factores que influyen en el rendimiento y la economía de estas arquitecturas de sistema ayudará a los planificadores de sistemas a evaluar los beneficios potenciales de dichos recursos híbridos que podrían apoyar una creciente electrificación industrial futura. Otro desafío crucial a abordar para asegurar el crecimiento continuo de nuevas inversiones en energía solar fotovoltaica es la creciente ocurrencia de precios cero o negativos en el mercado eléctrico, lo que perjudica drásticamente la rentabilidad de la operación de los activos solares fotovoltaicos. Para abordar este desafío, la participación de la energía fotovoltaica en los servicios auxiliares es un camino a seguir, lo que reduciría significativamente los costos operativos del sistema y la reducción de la energía fotovoltaica y mejoraría la confiabilidad del sistema y la rentabilidad de la energía fotovoltaica. También se debe considerar el acoplamiento/agrupación con otros activos de generación o activos de almacenamiento/demanda.

Se espera que los resultados del proyecto contribuyan a todos los siguientes resultados esperados, según lo indicado para el alcance propuesto (sistemas fotovoltaicos de CC de alto voltaje o participación fotovoltaica en los mercados eléctricos):

Alcance 1: Sistemas fotovoltaicos de CC de alto voltaje:

1. Sistemas fotovoltaicos altamente eficientes, utilización óptima de la electricidad fotovoltaica generada, ahorro de energía;
2. Disminución del costo nivelado de la electricidad (LCOE) y electricidad asequible para usuarios industriales.

Alcance 2: Participación fotovoltaica en los mercados eléctricos:

1. Mayor rentabilidad social de la energía fotovoltaica mediante la participación en servicios auxiliares;
2. Contribución eficiente en energía, competitiva en costos y flexible de los sistemas fotovoltaicos a los mercados energéticos.

Se espera que todas las propuestas apoyen la ejecución de la agenda conjunta de investigación e innovación en energía solar.

Alcance:

Se espera que las propuestas cubran al menos uno de los siguientes alcances:

Alcance 1: Sistemas fotovoltaicos de CC de alto voltaje:

• Diseñar arquitecturas de sistemas de mayor voltaje y evaluar el beneficio de la eficiencia;
• Desarrollar el plan para una solución híbrida de CA (Corriente Alterna)/CC para gestionar las cargas del usuario final, logrando altos niveles de eficiencia;
• Demostrar un sistema híbrido de alto voltaje >3kV que opere en redes de CC para instalaciones industriales;
• Investigar el impacto del mayor voltaje en los módulos fotovoltaicos.

Alcance 2: Participación fotovoltaica en los mercados eléctricos:

• Demostrar la gestión integrada de generadores fotovoltaicos para precios dinámicos y/o nodales;
• Agrupar la energía fotovoltaica con otros activos de consumo/producción para participar en mecanismos de equilibrio; evaluar la viabilidad de estos sistemas y demostrar modelos de negocio y esquemas de financiación;
• Demostrar confiabilidad, mitigación de riesgos impulsada por la adquisición y mejor disponibilidad del sistema a través de la digitalización.

Siempre que la explotación esperada de los resultados del proyecto implique desarrollar, crear, fabricar y comercializar un producto o proceso, o crear y proporcionar un servicio, el plan de explotación y difusión de los resultados debe incluir una estrategia para dicha explotación, así como un sólido caso de negocio y una sólida estrategia de explotación. El plan de explotación debe incluir planes preliminares de escalabilidad, comercialización e implementación (estudio de viabilidad, plan de negocio) indicando las posibles fuentes de financiación a utilizar (en particular el Fondo de Innovación).

Este tema implementa la co-programación…