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El proyecto RESINET+ arranca su actividad en 2025 con el objetivo de investigar nuevas tecnologías para redes eléctricas que mejoren su robustez, flexibilidad y seguridad de suministro en escenarios dominados por energías renovables y convertidores electrónicos.
La transición energética se enfrenta a numerosos desafíos técnicos, entre los que destacan la alta variabilidad de la generación basada en fuentes de energía renovable y su despliegue, de carácter distribuido. Estas dos características introducen incertidumbre en la previsión y gestión de la generación eléctrica.
Según estimaciones, más del 70% de las instalaciones de energía renovable se conectarán a la red de distribución eléctrica mediante convertidores electrónicos. Además, estos dispositivos también se emplean en sistemas de almacenamiento o puntos de recarga para vehículos eléctricos. Este escenario está provocando un aumento de los flujos bidireccionales de potencia en la red e incrementando los vertidos de generación renovable, el riesgo de congestiones y, en casos extremos, los cortes de suministro.
Por otro lado, los generadores síncronos se están sustituyendo progresivamente por fuentes de energía renovable, que se conectan a la red a través de convertidores electrónicos. Este reemplazo reduce la inercia del sistema, incrementando su vulnerabilidad ante perturbaciones y pudiendo provocar variaciones severas en frecuencia y voltaje. En este sentido, diversas entidades europeas ya están alertando acerca de los problemas de estabilidad y de calidad del suministro eléctrico que pueden surgir a causa de este cambio de paradigma energético.
Todos estos fenómenos, combinados con la creciente frecuencia de eventos climáticos extremos, están generando preocupación entre los operadores de los sistemas de transmisión y distribución (TSOs y DSOs), quienes advierten que las redes actuales no están preparadas para manejar de manera eficaz perturbaciones severas en la red.
Para abordar estos desafíos, la Unión Europea lanzó el Plan de Acción de Redes eléctricas en 2023, que establece la necesidad de invertir 584.000 M€ en redes eléctricas hasta 2030, con foco en la red de distribución y hacia un modelo donde las redes eléctricas estén más coordinadas y altamente integradas, tanto vertical como horizontalmente.
En definitiva, investigar sobre nuevas tecnologías para redes eléctricas que mejoren su robustez, flexibilidad y seguridad de suministro constituye un gran reto a nivel global y una oportunidad de posicionamiento estratégico para Euskadi, que cuenta con una potente cadena de valor de Redes Inteligentes.
El proyecto RESINET+ aborda el reto de incrementar la resiliencia de las redes eléctricas en un contexto de transición energética, caracterizado por una creciente integración de generación renovable y el predominio de convertidores electrónicos. RESINET+ da continuidad a las investigaciones iniciadas en el proyecto Elkartek RESINET “Redes eléctricas altamente resilientes: Diseño, control y protección de los activos energéticos para garantizar la robustez, flexibilidad y seguridad de suministro”, incorporando nuevas líneas de trabajo para desarrollar tecnologías innovadoras.
Entre los objetivos específicos de RESINET+, se plantea desarrollar herramientas de modelado y análisis de estabilidad, combinando enfoques analíticos y basados en datos; diseñar estrategias de control avanzadas para convertidores de potencia que permitan la prestación de diversos servicios a la red, mejoren su capacidad de respuesta ante perturbaciones y faltas, y respondan adecuadamente ante diferentes condiciones de red; desarrollar sistemas de gestión energética que integren algoritmos de Inteligencia Artificial (IA) para la optimización de recursos distribuidos, permitiendo la provisión eficiente de flexibilidad y la participación en mercados eléctricos y servicios de red; y diseñar y validar nuevos sistemas de protección basados en valores instantáneos y estrategias de coordinación con convertidores electrónicos para mejorar la detección y mitigación de faltas en redes de Corriente Alterna (CA), Corriente Continua (CC) e híbridas (CA/CC).
Como resultado de la labor de investigación desarrollada en el proyecto, se prevé obtener modelos de orden reducido de sistemas eléctricos dominados por convertidores mediante técnicas matemáticas data-driven, además de nuevos métodos de análisis de estabilidad – en pequeña y gran señal – de dichos sistemas representados mediante modelos caja negra.
Asimismo, se obtendrán procedimientos para sintonizar convertidores grid-forming conectados a la red y priorizar sus servicios de frecuencia y tensión, en cumplimiento con la normativa actual; así como nuevas metodologías de control y optimización para convertidores con múltiples puertos (energy routers) considerando incertidumbres.
Además, se generarán herramientas para evaluar la agregación de sistemas energéticos distribuidos con el fin de proporcionar diversos servicios a la red, entre ellos la flexibilidad. Para optimizar y ajustar su operación, se implantarán estrategias avanzadas de gestión energética (Energy Management System, EMS) sobre arquitecturas Edge-Cloud.
La investigación se completará con el desarrollo de nuevos esquemas de protección en escenarios de redes dominadas por convertidores, tanto CA como híbridas CA/CC. Concretamente, se tratará de identificar y mitigar faltas eléctricas de forma conjunta – mediante algoritmos de coordinación – entre convertidor y dispositivo de protección.
El proyecto RESINET+ está coordinado por la Escuela Politécnica de Mondragon Unibertsitatea (MU-EPS) y cuenta con la participación de otros cuatro agentes de la Red Vasca de Ciencia, Tecnología e Innovación: EHU, Ikerlan, Tecnalia y BASQUENERGY Cluster.
MU-EPS, a través del grupo de investigación en Redes Eléctricas, tracciona las tareas sobre el análisis de estabilidad en gran señal de sistemas eléctricos dominados por convertidores, el control de convertidores y energy routers modulares para prestar servicios rápidos de regulación de tensión y frecuencia, y el desarrollo de metodologías de optimización para estos sistemas considerando incertidumbres.
Por su parte, EHU participa a través de su Grupo de Investigación en Sistemas de Energía Eléctrica (GISEL), del Departamento de Ingeniería Eléctrica, y de un grupo del Departamento de Tecnología Electrónica, especializado en Sistemas de Electrónica de Potencia Inteligentes. Su investigación se centra en la estimación de impedancias a través de convertidores, en la integración de convertidores grid-forming multifuncionales a red y en el uso de métodos avanzados para el modelado y la mitigación de faltas de manera conjunta entre convertidores y dispositivos de protección.
Ikerlan lidera el desarrollo de las estrategias de gestión energética, planteando algoritmia para agregar y gestionar activos energéticos distribuidos de manera que participen en nuevos mercados de flexibilidad, optimizando el retorno económico y maximizando la vida útil de las baterías. Además, se trabaja en la digitalización de soluciones EMS para implementar la algoritmia en casos de uso que faciliten la validación y demostración de la tecnología.
A su vez, Tecnalia investiga nuevas herramientas matemáticas para el modelado y el análisis de redes eléctricas dominadas por convertidores de potencia, empleando técnicas de machine learning para obtener modelos reducidos que sean computacionalmente más eficientes. Asimismo, trabaja en el desarrollo de nuevos métodos para evaluar la estabilidad de estas redes a través de representaciones en base a impedancias equivalentes.
BASQUENERGY Cluster, en su condición de agente de intermediación oferta-demanda, coordina las actividades de comunicación y difusión de los resultados del proyecto e impulsará la transferencia del conocimiento generado en el proyecto a las empresas de la cadena de valor de Redes eléctricas inteligentes.
Los socios de RESINET+ cuentan además con el apoyo de un Comité Asesor compuesto por representantes de Arteche, i-DE (Grupo Iberdrola), Ingeteam, Redeia y ZIV, en calidad de potenciales beneficiarios de la investigación abordada en el proyecto. A través de reuniones periódicas de contraste, se facilitará un intercambio de información que permitirá incorporar las necesidades identificadas por el Comité Asesor en las actividades del proyecto y alinear la investigación desarrollada con las demandas del mercado.
El proyecto RESINET+ finalizará en diciembre del 2026 y está subvencionado por el Departamento de Industria, Transición Energética y Sostenibilidad del Gobierno Vasco a través del programa ELKARTEK.
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