Dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica para mejoras de la calidad del servicio eléctrico en alimentadores de distribución
DOI:
https://doi.org/10.23857/dc.v11i2.4399Palabras clave:
BESS, calidad del servicio eléctrico, alimentadores de distribución, estabilidad de tensión, energía renovableResumen
El presente estudio explora la implementación de Dispositivos de Almacenamiento de Energía Eléctrica (BESS) en alimentadores de distribución para mejorar la calidad del servicio eléctrico. El objetivo principal es evaluar el impacto de los BESS en la reducción de interrupciones, la estabilidad de tensión y la integración de fuentes renovables. Se llevó a cabo una revisión bibliográfica que abarcó estudios de casos en Europa, Latinoamérica y Ecuador, analizando la implementación y simulación del BESS en diversos contextos. La metodología incluyó el uso de herramientas de modelado y simulación como DIgSILENT PowerFactory, MATLAB/Simulink, y PSS®E, para replicar escenarios reales y evaluar el desempeño del BESS.
Los resultados revelaron que los BESS mejoran significativamente la estabilidad del voltaje, reducen la frecuencia y duración de las interrupciones, y facilitan una mayor integración de energías renovables. Estos hallazgos se sostienen en diferentes contextos geográficos, aunque con ciertas limitaciones relacionadas con la disponibilidad de datos y la generalización de resultados. La discusión de resultados destaca la viabilidad de los BESS como una solución efectiva para mejorar la calidad del servicio eléctrico y sugiere la necesidad de expandir investigaciones adicionales, mejorar la recopilación de datos y desarrollar políticas que favorezcan su implementación. En conclusión, los BESS tienen un potencial significativo para transformar la gestión de redes de distribución, particularmente en áreas con desafíos en la estabilidad y fiabilidad del suministro eléctrico.
Citas
Ahmadi, A., & Ahmadi, M. (2019). Battery energy storage in smart grid applications: Review and future perspectives. Energy, 188, 116050.
Al-Saedi, W., Lachowicz, S., Habibi, D., & Bass, O. (2013). Power flow control in grid-connected microgrid operation using particle swarm optimization under variable generation and load conditions. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 49, 76-85.
Beaudin, M., Zareipour, H., Schellenberglabe, A., & Rosehart, W. (2010). Energy storage for mitigating the variability of renewable electricity sources: An updated review. Energy for Sustainable Development, 14(4), 302-314.
Butler, P., & Taylor, P. (2020). Enhancing the stability of distribution networks with battery energy storage systems. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 115, 105435.
Chen, H., Cong, T. N., Yang, W., Tan, C., Li, Y., & Ding, Y. (2009). Progress in electrical energy storage system: A critical review. Progress in Natural Science, 19(3), 291-312.
Cagnano, A., Falvo, M. C., Genovese, A., & Siano, P. (2015). Integration of battery energy storage systems in distribution networks. IEEE Transactions on Smart Grid, 4(3), 1538-1548.
Carrasco, J. M., Franquelo, L. G., Bialasiewicz, J. T., Galván, E., Guisado, R. C., Prats, M. A. M., León, J. I., & Moreno-Alfonso, N. (2006). Power-electronic systems for the grid integration of renewable energy sources: A survey. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 53(4), 1002-1016.
Castillo, A., & Gayme, D. F. (2014). Grid-scale energy storage applications in renewable energy integration: A survey. Energy Conversion and Management, 87, 885-894.
Díaz-González, F., Sumper, A., Gomis-Bellmunt, O., & Villafáfila-Robles, R. (2012). A review of energy storage technologies for wind power applications. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16(4), 2154-2171.
Divya, K. C., & Østergaard, J. (2009). Battery energy storage technology for power systems—An overview. Electric Power Systems Research, 79(4), 511-520.
González, A., Rincón-Mora, G. A., & Ló, F. J. (2005). A comprehensive review of lithium-ion battery modeling for power system applications. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 57(12), 3907-3919.
Hassanzadeh, F., & Hosseini, S. (2017). Optimal allocation of battery energy storage systems in distribution networks considering uncertainty in wind and load demands. Renewable Energy, 114, 1404-1414.
Hossain, M. S., Pota, H. R., Squartini, S., & Zaman, F. (2019). Overview of AC microgrid controls with inverter-interfaced generations: Topologies, control strategies, and future prospects. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 109, 160-186.
Hauer, K. H., & Sauer, D. U. (2018). Technologies and costs for large stationary battery energy storage systems. Journal of Energy Storage, 15, 145-157.
Ibrahim, H., Ilinca, A., & Perron, J. (2008). Energy storage systems—Characteristics and comparisons. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 12(5), 1221-1250.
Kondoh, J., Ishii, I., Yamaguchi, H., Murata, A., Otani, K., Sakuta, K., & Higuchi, Y. (2000). Electrical energy storage systems for energy networks. Energy Conversion and Management, 41(17), 1863-1874.
Li, Y., & Hiskens, I. A. (2015). Analysis of inverter-dominated microgrids. IEEE Transactions on Power Systems, 30(4), 1838-1847.
Luo, X., Wang, J., Dooner, M., & Clarke, J. (2015). Overview of current development in electrical energy storage technologies and the application potential in power system operation. Applied Energy, 137, 511-536.
Manz, D., Piwko, R., & Roose, L. (2012). Grid energy storage benefits and market opportunities. IEEE Power and Energy Magazine, 10(2), 20-27.
MacDonald, J. S., & Nguyen, H. T. (2015). Impact of battery energy storage on wind power dispatch in isolated grids. IEEE Transactions on Sustainable Energy, 6(3), 982-989.
Poullikkas, A. (2013). A comparative overview of large-scale battery systems for electricity storage. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 27, 778-788.
Schoenung, S. M. (2011). Characteristics and technologies for long-vs. short-term energy storage. SAND2011-2082.
Souza, R. C. U. D., González-Quiñonez, L. A., Reyna-Tenorio, L. J., Salgado-Ortiz, P. J., & Chere-Quiñónez, B. F. (2024). Renewable energy development and employment in Ecuador's rural sector: an economic impact analysis. International Journal of Energy Economics and Policy, 14(1), 464-479.
Terzic, B., & Sorrell, S. (2019). Cost-benefit analysis of battery energy storage systems in European distribution networks. Energy Policy, 134, 110944.
Teleke, S., Baran, M. E., Bhattacharya, S., & Huang, A. Q. (2010). Rule-based control of battery energy storage for dispatching intermittent renewable sources. IEEE Transactions on Sustainable Energy, 1(3), 117-124.
Vazquez, S., Lukic, S. M., Galvan, E., Franquelo, L. G., & Carrasco, J. M. (2010). Energy storage systems for transport and grid applications. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 57(12), 3881-3895.
Wen, Z., Jiang, C., & Zeng, Z. (2017). Comparison of battery storage technologies for grid-scale energy storage: A review. Energy Conversion and Management, 79, 230-244.
Xu, B., Oudalov, A., Ulbig, A., Andersson, G., & Kirschen, D. S. (2016). Modeling of lithium-ion battery degradation for cell life assessment. IEEE Transactions on Smart Grid, 9(2), 1131-1140.
Yang, Y., Bremner, S., Menictas, C., & Kay, M. (2018). Battery energy storage system size determination in renewable energy systems: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 91, 109-125.
Yao, L., Xue, Y., & Cheng, C. (2019). Optimal operation of microgrid with renewable generation and battery energy storage systems. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 107, 108-117.
Zakeri, B., & Syri, S. (2015). Electrical energy storage systems: A comparative life cycle cost analysis. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 42, 569-596.
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