El pasado mes, tuve el honor de participar en un animado debate con varios colegas sobre el tema de la escala de la red eléctrica y cómo los operadores de centros de datos pueden participar en lo que se conoce como “interacción con servicios de red eléctrica”.
Eso significa que el centro de datos y otras organizaciones de infraestructura crítica aprovechan las unidades de suministro ininterrumpido de energía (UPS) con tecnología de soporte dinámico de la red eléctrica para interactuar y balancear la red eléctrica durante los periodos de inestabilidad.
El cierre de las grandes plantas eléctricas y la intermitencia de las fuentes de energía renovable que alimentan la red eléctrica son ejemplos de dichos eventos. El soporte dinámico de la red eléctrica puede resultar en una gran cantidad de beneficios, incluidos los ahorros de costos, una mejor resiliencia operativa e incluso nuevas oportunidades de generación de ingresos.
¿Qué está impulsando el probable próximo movimiento de la industria?
La industria de centros de datos se encuentra en el centro de la incesante demanda mundial de más energía y la correspondiente presión por obtener más fuentes renovables que reduzcan las emisiones de carbono. Las empresas interesadas buscan soluciones que hagan frente a los riesgos de estabilidad de la red eléctrica presentados por la creciente demanda y los desequilibrios temporales comunes a las fuentes de energía renovable, una característica que puede llevar a variaciones de frecuencia y, si no se adoptan las medidas necesarias, a cortes eléctricos.
La tecnología de las UPS inteligentes utiliza los sistemas de almacenamiento con baterías para acumular energía y liberarla inmediatamente cuando sea necesaria, sin comprometer la capacidad del sistema UPS para proteger la carga.
Además, se ha diseñado una UPS interactivo con la red eléctrica, el cual cuenta con un sistema de almacenamiento de energía del tamaño adecuado para ofrecer una respuesta rápida para satisfacer las necesidades de contención de frecuencia y apoyar los servicios generadores de ingresos.
Conceptos básicos del balanceo de la red eléctrica
Una UPS interactiva con la red eléctrica será capaz de alimentar servicios auxiliares y mantener suficiente autonomía de las baterías para permitir una transferencia normal a los generadores en caso de un fallo en los servicios públicos.
Cuando el controlador externo detecta una variación en la frecuencia de la red, le ordena a la UPS que cumpla con esta solicitud para una regulación positiva y negativa al cargar y descargar las baterías dentro de sus límites operativos. Así, el UPS controla la potencia de entrada para alcanzar ciertos objetivos o servicios al trabajar en diferentes modos.
Examen del potencial de ingresos y balanceo para los usuarios finales
Una UPS interactiva con la red eléctrica permite que las empresas y los consumidores de energía privados puedan comercializar la energía que almacenan y reducir los costos energéticos generales.
Lo anterior es posible gracias a los servicios de balanceo, los cuales ayudan a ajustar la demanda con la oferta de red eléctrica al apuntar a una respuesta rápida a la frecuencia y la gestión de la demanda. Los servicios de balanceo garantizan que la oferta de potencia se ajuste a la demanda real, de modo que garantice la estabilidad de la red eléctrica y permita la generación de ingresos y ahorros energéticos.
En los programas de respuesta rápida a la frecuencia, los sistemas de almacenamiento de energía con baterías de UPS se utilizan para acumular la energía y liberarla de manera inmediata de acuerdo con las siguientes regulaciones: por un lado, la gestión de la demanda, conocida como nivelación de picos. o peak shaving, es un enfoque para el balanceo que reduce la dependencia de la red en tiempos de escasez de energía o costos energéticos elevados.
Los servicios de gestión de la demanda son ofrecidos a través de programas en los cuales las compañías reciben pagos regulares con base en el tamaño del contrato para dichos servicios.
Un ejemplo de esto es un programa basado en precios donde los consumidores ajustan su consumo energético de acuerdo con los cambios en el precio de mercado de la electricidad. Por otro lado, también existe un programa basado en incentivos, donde se ofrecen ingresos por medio de contratos donde se paga a los consumidores por modificar o reducir su consumo energético.
Las organizaciones de centros de datos que ofrecen servicios de balanceo de red reciben pagos “energéticos” adicionales con base en la rapidez en que reaccionan a las variaciones en la frecuencia de la red, así como la cantidad de energía reducida.
Los desafíos pendientes por superar
Esta tecnología sigue siendo relativamente nueva y distante de una adopción generalizada, así que es comprensible la vacilación con respecto a cambios significativos en las tecnologías UPS de las que dependen los clientes para proteger sus sistemas críticos. Además, existen preocupaciones con respecto a si esta tecnología de soporte de la red afectará la resiliencia de la UPS o causará que las baterías envejezcan o se degraden más rápidamente, pero estas preocupaciones carecen de fundamento.
El sistema de control en la UPS tiene la capacidad de salir/pausar el modo de Soporte dinámico de la red eléctrica cuando las condiciones de funcionamiento estén fuera de las especificaciones o aumenten los riesgos. Además, los principales sistemas UPS han sido diseñados con funciones de optimización, diagnósticos avanzados y almacenamiento con baterías de iones de litio para controlar los principales factores de envejecimiento y aumentar la vida útil de las baterías.
A pesar del escepticismo, una encuesta realizada recientemente por OMDIA, una compañía de analistas y consultores, ofrece una perspectiva positiva hacia la adopción.
Según la encuesta, cerca del 90 por ciento de los operadores de centros de datos probablemente implementará sistemas UPS para interactuar con la red y apoyar las principales iniciativas de gestión energética en los próximos cuatro años. Para algunas organizaciones, el avance hacia la adopción podría depender de ver a más de los principales protagonistas del centro de datos usando la tecnología y observando cómo madura con el tiempo.
De cualquier manera, a medida que veamos un mayor esfuerzo por estabilizar la red y alejarse de las fuentes de energía tradicionales, pocos podrán ignorar los beneficios de una UPS interactivo con la red eléctrica.
