Microrredes híbridas, solución para zonas no interconectadas

En la comunidad El Vergel del departamento del Amazonas, donde hace más de nueve años se cuenta con una microrred híbrida, la planta de generación diésel se repotenció adicionando paneles solares y baterías. Así, de tener energía solo 4-6 horas al día, ahora tienen un sistema híbrido que ofrece servicio eléctrico desde las 6 a. m. hasta las 10:00 p. m.

Dicho cambio impactó positivamente el desarrollo socioeconómico y educativo del territorio, se incrementó su demanda eléctrica y su escuela tiene un punto de internet muy utilizado por los alumnos.

Este ejemplo es citado por la ingeniera industrial Estéfany Garcés Arango, doctora en Ingeniería - Sistemas e Informática de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, después de  evaluar la gestión del suministro eléctrico en comunidades rurales del Amazonas y el Piedemonte Llanero (cerca a Cundinamarca) y ofrecer alternativas con las que el recurso puede ser más asequible para ellos.

Según la Unidad de Planeación Minero-Energética del Ministerio de Minas y Energía, cerca de 2,2 millones de colombianos todavía no cuentan con servicio eléctrico.

“Aún en 2021 muchas comunidades se iluminan con velas, cocinan con leña o conservan sus carnes en sal porque no tienen medios para refrigerarlas, no tienen ningún medio de energía eléctrica. Estos problemas se definen en la literatura como pobreza energética”, relata la investigadora.

“Por otro lado, algunas comunidades, aunque cuentan con servicio eléctrico, la mayor parte de este se suministra a través de generadores de energía por combustión diésel, los cuales son sistemas muy costosos de operar y pueden afectar ambientalmente el entorno”, afirma la ingeniera.

“Las zonas sin infraestructura vial deben transportar el diésel por río o tracción animal haciendo que el precio del combustible en estas comunidades sea muy elevado. Por lo mismo, solo utilizan los generadores de energía eléctrica de 2 a 6 horas en la noche y durante el día cuentan con la luz natural”, mencionó.

Potenciar sistemas eléctricos

La ingeniera Garcés, junto con la investigadora social Julia Tomei, del University College London, y los profesores Isaac Dyner –de la Universidad Jorge Tadeo Lozano– y Carlos Jaime Franco, de la UNAL Sede Medellín, visitaron pequeñas comunidades pioneras en el uso de microrredes híbridas para entender su impacto en estas zonas, modelar la interacción entre la oferta y la demanda y evaluar su comportamiento en el largo plazo al implementar diversas estrategias de gestión.

Además de las microrredes, el equipo recomendó otro tipo de tecnologías que pueden proveer energía eléctrica, llamadas Solar House System, un sistema que se puede instalar en hogares, montando los paneles en el techo de las viviendas.

Aun así, los investigadores encontraron que instalar sistemas de electrificación con tecnologías renovables no garantiza totalmente la sostenibilidad del suministro eléctrico en el largo plazo. Por ejemplo, “la microrred de El Vergel es de 13 kilovatios, y en la hora pico la demanda máxima está llegando a los 9,5 kW.

De ahí que, pese a que la demanda casi se ha duplicado desde que a la planta diésel le incorporaron los mecanismos, si crece más la demanda el sistema podrá quedarse corto en unos años”, advierte la doctora Garcés.

Algo similar ocurriría con la comunidad Buenavista, en el Piedemonte llanero (Cundinamarca), la cual cuenta con una planta eléctrica híbrida desde hace dos años, y que aunque cubre toda la demanda, se proyecta que en el largo plazo la planta podrá copar su capacidad.

Bajo este panorama, el equipo propone a prestadores de servicio eléctrico diseñar las plantas de generación de forma que puedan crecer paulatinamente, disminuir el uso de diésel mientras se evoluciona a sistemas renovables, decrecer las tarifas del servicio con la disminución de los costos de las renovables y aumentar el servicio hasta 24 horas/día (mínimo 16 horas continuas).

“También es necesario contar con dineros del Estado tanto para la instalación como para la operación de los sistemas de electrificación fuera de red mientras se hace transición a las tecnologías renovables”, agrega.

Por último, la ingeniera concluye que “es importante una asociación comunidad-empresa: las empresas deberían ofrecer sus conocimientos y respaldar siempre el funcionamiento de estos sistemas híbridos; las poblaciones pueden involucrarse y aprender procedimientos sencillos de la operación y mantenimiento de los sistemas”.