Suavizado máximo durante la carga: ¿estrangulación? ¿Apagado forzado? ¿Racionamiento eléctrico para coches eléctricos?

Optimización de la red: medidas tomadas por los operadores de redes de distribución alemanes en 2020 – Imagen: Xpert.Digital

* EEG = Ley de energías renovables, artículo 9, apartado 1 EEG

Las estadísticas muestran el número de operadores de redes de distribución según las medidas aplicadas para la optimización y el refuerzo de la red según la Ley de fuentes de energía renovables en Alemania en 2020. A 1 de abril de 2020, 226 operadores de redes de distribución (DSO) alemanes estaban construyendo sistemas paralelos .

Número de operadores de redes de distribución según medidas aplicadas para la optimización y refuerzo de la red según la EEG en Alemania en 2020

• Aumento de la sección de los cables – 459 operadores de redes de distribución
• Aumento de los servicios de transformación – 394 operadores de redes de distribución
• Cableado de líneas aéreas – 408 operadores de redes de distribución
• Optimización del punto de aislamiento – 365 operadores de redes de distribución
• Cambio en la topología de la red: 315 operadores de redes de distribución
• Instalación de tecnología de medición – 406 operadores de redes de distribución
• Construcción de sistemas paralelos – 226 operadores de redes de distribución
• Aumento de la sección transversal de los cables conductores: 90 operadores de redes de distribución
• Limitación de picos: 7 operadores de redes de distribución
• Instalación de transformadores de red local controlables – 58 operadores de redes de distribución
• Instalación de reguladores de voltaje – 56 operadores de redes de distribución
• Regulación de hundimientos de cables – 47 operadores de redes de distribución
• Monitoreo de conductores – 20 operadores de redes de distribución
• Cable conductor de alta temperatura – 9 operadores de redes de distribución
• Otros – 72 operadores de redes de distribución

Un cable conductor es un cable que se utiliza para transportar electricidad a través de una línea aérea como parte de una línea eléctrica.

Operadores de redes eléctricas: número en Alemania hasta 2020 – Imagen: Xpert.Digital

En 2020, en Alemania había 874 operadores de redes eléctricas. En comparación con 2010, el número de operadores mencionados ha aumentado en once. Los operadores de sistemas eléctricos se pueden dividir en operadores de sistemas de transmisión y operadores de sistemas de distribución. La red de transmisión está conectada a las redes de los operadores de la red de distribución a través de subestaciones.

Transmisión y distribución

En Alemania hay cuatro operadores de redes de transmisión: Amprion, 50Hertz, Transnet BW y TenneT. Son responsables de la infraestructura de las redes eléctricas nacionales. Amprion fue el operador del sistema de transporte con mayores ingresos en 2019. Los 874 operadores de redes de distribución actuales son responsables de las redes eléctricas de baja y media tensión y, en algunos casos, de alta y extraalta tensión. Por ejemplo, suministran electricidad a los hogares privados.

Generación y consumo de electricidad en Alemania

En Alemania, la cantidad de electricidad generada ha aumentado significativamente en los últimos 30 años, con ligeras fluctuaciones. La mayor parte de la electricidad se generó a partir de lignito, combustible fósil y energías renovables. La industria era el mayor consumidor de electricidad. Consumió casi la mitad de la electricidad total. Los grupos de consumidores “comercio, comercio minorista, servicios” y “hogares” consumen cada uno alrededor de una cuarta parte de la electricidad en Alemania.

Número de operadores de redes eléctricas en Alemania de 2010 a 2020

• 2006 – 876 / 4 operadores de sistemas de distribución/operadores de sistemas de transmisión
• 2007 – 877 / 4 operadores de sistemas de distribución/operadores de sistemas de transmisión
• 2008 – 855 / 4 operadores de sistemas de distribución/operadores de sistemas de transmisión
• 2009 – 862 / 4 operadores de sistemas de distribución/operadores de sistemas de transmisión
• 2010 – 866 / 4 operadores de sistemas de distribución/operadores de sistemas de transmisión
• 2011 – 869 / 4 operadores de sistemas de distribución/operadores de sistemas de transmisión
• 2012 – 883 / 4 operadores de sistemas de distribución/operadores de sistemas de transmisión
• 2013 – 883 / 4 operadores de sistemas de distribución/operadores de sistemas de transmisión
• 2014 – 884 / 4 operadores de sistemas de distribución/operadores de sistemas de transmisión
• 2015 – 880 / 4 operadores de sistemas de distribución/operadores de sistemas de transmisión
• 2016 – 875 / 4 operadores de sistemas de distribución/operadores de sistemas de transmisión
• 2017 – 878 / 4 operadores de sistemas de distribución/operadores de sistemas de transmisión
• 2018 – 890 / 4 operadores de sistemas de distribución/operadores de sistemas de transmisión
• 2019 – 883 / 4 Operadores de sistemas de distribución/operadores de sistemas de transmisión
• 2020 – 874 / 4 Operadores de sistemas de distribución/operadores de sistemas de transmisión

Francis McLloyd , áreas de control con operadores de sistemas de transmisión en Alemania , editado, CC BY-SA 3.0

Los operadores de sistemas de transmisión son empresas de servicios que explotan la infraestructura de las redes eléctricas suprarregionales para la transmisión de energía eléctrica, garantizan el mantenimiento y el dimensionamiento en función de las necesidades y conceden a los comerciantes/proveedores de electricidad un acceso no discriminatorio a estas redes. Además, tienen la tarea de proporcionar energía de control cuando sea necesario y ponerla a disposición del sistema para mantener lo más bajo posible las fluctuaciones de la red que resultan de un desajuste entre la energía eléctrica generada y consumida en un momento dado. Las redes de transmisión o transporte están conectadas a través de subestaciones a las redes más densamente malladas y de menor voltaje de los operadores de redes de distribución (DSO), que generalmente aseguran el suministro a los clientes finales, generalmente en redes de bajo voltaje. También es posible conectar directamente a la red de transmisión grandes clientes individuales, como por ejemplo empresas industriales que consumen mucha energía.

Las redes de transmisión representan monopolios naturales y sus operadores generalmente están sujetos a supervisión gubernamental.

En Alemania, el modelo de “acceso regulado a la red” entró en vigor en 2005 con la segunda modificación de la Ley de la Industria Energética (EnWG). Autoriza a la Agencia Federal de Redes a regular los operadores de sistemas de transmisión.

En Alemania hay cuatro operadores de redes de transmisión:

• TSO de Tennet
• Transmisión de 50 Hercios
• Amprión
• TransnetBW

Un caso especial en Alemania es el área de red de Stadtwerke Flensburg: debido a su conexión directa con la red eléctrica danesa, técnicamente pertenece al área de control del operador danés de redes de transmisión energinet.dk y no al área de control. del operador del sistema de transmisión TenneT TSO, responsable en el noroeste de Alemania.

Desde la liberalización del suministro de energía, las empresas suministradoras de energía ya no son generalmente también los operadores de la red. Sólo las pequeñas empresas de servicios municipales pueden explotar redes sin separación legal de la empresa. Sin embargo, allí también es necesario separar organizativamente la venta de electricidad y la explotación de la red. Las redes son monopolios naturales. Es por ello que en cada zona de red existe un único operador de red de gas o electricidad, que no puede ser elegido libremente por el cliente. A pesar de la separación entre proveedor y operador de red, ambos pueden formar parte de una misma empresa energética.

• Un operador de red de distribución es una empresa que explota redes de electricidad o gas para su distribución a consumidores finales (hogares privados y pequeños consumidores).
• Un operador de red de distribución mantiene redes eléctricas a nivel de red en los sectores de baja, media y alta tensión para el suministro de energía regional.
• Un operador de red de distribución se encuentra detrás del operador de red de transmisión, que transmite electricidad a largas distancias en redes de alto voltaje.
• El operador del sistema de distribución es responsable del funcionamiento seguro y confiable de las redes en un área determinada y de conectarlas a otras redes eléctricas.
• Los operadores de redes de distribución suelen pertenecer a una empresa de suministro de energía local o municipal, como por ejemplo: B. una empresa de servicios públicos municipales, pero a veces también una de las grandes empresas energéticas que a menudo han adquirido este tipo de redes durante la privatización.
• El operador de la red de distribución es responsable de registrar los valores de los contadores del consumidor final, que luego envía al socio contractual del cliente para su facturación.
• El gestor de la red de distribución obtiene su electricidad del gestor de la red de transporte o su gas del gestor de la red de transporte.

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Desde mediados de 2020, la difusión de los vehículos eléctricos en Alemania ha dado un salto significativo. El factor decisivo para ello es la introducción del bono de innovación el 8 de julio de 2020, con el que el gobierno federal duplicó su financiación para la compra de un vehículo eléctrico.

Ministro federal Peter Altmaier: “Desde la introducción del bono de innovación hemos visto un impulso significativo en la electromovilidad. El número de solicitudes se mantiene en niveles récord. En el primer semestre de 2021 se reclamaron más primas que en todo el año pasado. Un total de 1,25 mil millones de euros. Este año habrá una financiación récord para los coches eléctricos. Por eso, en la coalición hemos decidido seguir financiando hasta finales de 2025 para que el mercado de la electromovilidad siga cobrando impulso”.

Torsten Safarik, presidente de la Oficina Federal de Economía y Control de Exportaciones (BAFA): “Con la introducción del bono de innovación, la demanda del bono ambiental ha aumentado significativamente. En el primer semestre de 2021 se solicitaron 273.000 vehículos, más que durante todo el año anterior. Esta es una fuerte señal para una movilidad respetuosa con el clima en Alemania”.

Con la introducción del bono de innovación, el número de solicitudes de bono medioambiental aumentó significativamente. Hubo nuevos registros de solicitudes todos los meses en la segunda mitad de 2020. En diciembre de 2020, el número de solicitudes alcanzó un pico temporal de 53.566 solicitudes. En marzo de 2021, el número de solicitudes volvió a situarse en poco menos de 52.000.

Desde enero hasta finales de junio de 2021 se solicitaron financiación para 273.614 vehículos. Esta es una fuerte señal para la protección del clima y muestra el creciente interés de la población por los vehículos eléctricos. Al 1 de julio de 2021, se han solicitado un total de 693.601 vehículos desde que comenzó la financiación en 2016.

El bono de innovación, que duplica la parte federal del bono medioambiental, se prorrogará más allá de 2021 hasta el 31 de diciembre de 2025, de conformidad con la resolución de la Cumbre del Automóvil (KAM) en la Cancillería Federal del 17 de noviembre de 2020. El Ministerio Federal de Economía y Energía llevará a cabo esta ampliación en breve.

Al duplicarse la parte del gobierno en el bono medioambiental, se pueden solicitar hasta 9.000 euros como financiación para vehículos eléctricos que cuesten menos de 40.000 euros de precio neto de lista; para los coches híbridos es de 6.750 euros. Para los vehículos eléctricos con precios netos de catálogo superiores a 40.000 euros, existe una subvención de hasta 7.500 euros para los vehículos puramente eléctricos y de hasta 5.625 euros para los híbridos.

“La directriz de financiación cambiada para 'Innovation Premium' se publicará en la Gaceta Federal a las 3 p.m. y entrará en vigor mañana. Esto duplica la proporción de estado para la promoción de automóviles eléctricos. En el futuro, los autos eléctricos puros recibirán fondos de hasta 9,000 euros; Los híbridos enchufables reciben fondos de hasta 6.750 euros ”, dijo el Ministerio Federal de Asuntos Económicos y Energía en su comunicado de prensa desde el 7 de julio de 2020.

Monto del bono ambiental por la compra de vehículos eléctricos – Imagen: Xpert.Digital

El ministro federal de Economía, Peter Altmaier: “Estamos duplicando la cuota estatal en la compra de un coche eléctrico y, de este modo, ofrecemos un claro incentivo para que los consumidores compren un coche eléctrico. Queremos promover el cambio a los coches eléctricos y dar un nuevo impulso a la electromovilidad en Alemania”.

El presidente de la BAFA, Torsten Safarik: “Las nuevas tasas de financiación de hasta 9,000 euros hacen que el cambio a un automóvil eléctrico para los ciudadanos sea mucho más atractivo. Con el procedimiento delgado de un solo tiempo, implementamos la nueva prima de innovación de manera eficiente y en la BAFA.

A partir del 8 de julio de 2020, la participación federal en el sistema existente del llamado bono ambiental se duplicará por un período limitado hasta el 31 de diciembre de 2021. La cuota del fabricante no se ve afectada. Los siguientes vehículos comprados o arrendados pueden beneficiarse del “bono de innovación”, incluso con carácter retroactivo:

• Vehículos nuevos que se matriculen por primera vez después del 3 de junio de 2020 y hasta el 31 de diciembre de 2021 inclusive, así como vehículos usados ​​jóvenes cuya primera matriculación sea posterior al 4 de noviembre de 2019 y la segunda matriculación sea posterior al 3 de junio de 2020 y hasta el 31 de diciembre se llevará a cabo en 2021.

El “bono de innovación” se basa en los resultados del comité de coalición del 3 de junio de 2020. Además de duplicar temporalmente la parte federal, las directrices de financiación modificadas prevén la prohibición de acumular fondos con otros fondos públicos. Con ello se pretende evitar el exceso de financiación. La Comisión Europea ha examinado el “bono a la innovación” en virtud de la ley de ayudas estatales.

Pareo:

• Electromovilidad: ¿Qué tan seguros son los coches eléctricos? ¿Cómo se comprueba la seguridad de los coches eléctricos?
• Infraestructura de carga para la electromovilidad en Alemania

El operador de red debería poder suavizar los picos de carga en la red y así hacer un mejor uso de la red.

Esto podría hacerse mediante una nueva herramienta de “suavizado de picos”. Con ello se pretende que el operador de red pueda controlar rápidamente la potencia disponible para un consumo flexible y adaptarla a la situación de carga de la red. Por ejemplo, se podrían gestionar más procesos de carga simultáneos para vehículos eléctricos sin que la red de distribución llegue a sus límites. Esto podría implementarse mediante una conexión y un uso de red flexibles.

La gestión de la flexibilidad por parte del operador de red debe limitarse claramente

La “alisación de picos” sólo debería ser posible de forma muy limitada, de modo que el consumo de beneficios sólo deba ajustarse lo menos posible y lo menos posible. La gestión de la flexibilidad del lado de la red debería pasar desapercibida y sin ningún impacto perceptible para los usuarios de la red. La señal de control del lado de la red tiene prioridad sobre otros usos de flexibilidad de los dispositivos de consumo. Además, los usuarios de la red tienen libertad para comercializar la flexibilidad de otras maneras, por ejemplo, mediante tarifas eléctricas variables o la prestación de servicios del sistema junto con otros consumidores de bajo voltaje a través de agregadores. Las intervenciones para “suavizar los picos” deben documentarse de forma transparente y, por lo tanto, ser lo más predecibles posible para terceros (ver punto 6 a continuación). A la hora de fijar los límites de intervención del operador de red, también deben tenerse en cuenta los distintos grados de flexibilidad de los diferentes sistemas.

La gestión de la flexibilidad tiene como objetivo limitar la expansión de las redes de baja tensión a un nivel eficiente.

El operador de red debe seguir planificando adecuadamente su red y ampliándola en función de las necesidades.
Sin embargo, hay que tener en cuenta más que antes que ampliar la red en raros momentos de máxima carga puede no tener sentido. Varios estudios indican que la “alisación de picos” puede ahorrar significativamente la expansión de la red. El requisito previo para ello es que los operadores de red puedan tener en cuenta de forma fiable la "alisación de picos" a la hora de planificar la red.

Modelo “tapado de punta”

El método de "alisación de picos" del consumo de electricidad es similar al procedimiento probado desde hace mucho tiempo en la generación de electricidad: gracias a la llamada "limitación de picos" en las
energías renovables, la red ya no tiene que ampliarse para dar cabida a los últimos kilovatio hora renovable.

De: Integrar inteligentemente la flexibilidad en las redes de distribución, promover la electromovilidad y el acoplamiento sectorial: el instrumento de “suavizado de picos”

Puntos de debate sobre el futuro desarrollo del marco jurídico para los consumidores flexibles en redes de baja tensión - Ministerio Federal de Economía y Energía

Las cargas flexibles deben tener un uso de conexión flexible

Actualmente, al conectarse a la red de baja tensión, se acuerda con el destinatario de la conexión una capacidad de potencia a tanto alzado estándar para un consumo eléctrico de 30 kilovatios (kW), que teóricamente debe estar disponible en todo momento. Sin embargo, esto no significa que al utilizar esta conexión se consiga el correspondiente consumo de energía, especialmente si no es de forma permanente.

Para utilizar la red existente de manera más eficiente y limitar la expansión adicional de la red a un nivel eficiente, tiene sentido diferenciar la capacidad de la red utilizada en el futuro según la flexibilidad para las diferentes necesidades de los usuarios de la red. Para “suavizar los picos”, en principio podría mantenerse la capacidad de conexión de 30 kW, pero su uso podría dividirse en dos partes:

• Para los consumos eléctricos que no se consideren flexibles asegurando
  un suministro suficiente con disponible en todo momento Esta parte no está sujeta a gestión orientada a la red, sino que sólo puede utilizarse para necesidades inflexibles. Por lo tanto, debería ser lo suficientemente alto como para cubrir completamente las aplicaciones domésticas clásicas. La altura exacta está en debate.
• Se crea un “uso de conexión flexible” para un consumo de energía flexible El operador de red puede limitar temporalmente la capacidad de retiro de acuerdo con los principios de "suavizado de picos" descritos anteriormente. Esta parte podría consistir, por ejemplo, en la capacidad que va más allá de la parte inflexible. Dado que hoy en día el rendimiento máximo sólo está disponible en casos individuales, pero no en todas partes al mismo tiempo, esta parte sobrante es adecuada para instalaciones de consumo que no requieren una disponibilidad constante y, en caso necesario, pueden reaccionar con flexibilidad ante cuellos de botella.

El uso de conexión flexible debería convertirse en la norma para el consumo que se considera flexible

Cuanto más flexible se cubra el consumo mediante el uso de conexiones flexibles, más instalaciones podrán conectarse a la red existente y más ampliamente podrán distribuirse las acciones de control del lado de la red.

El dimensionamiento del “uso de conexión flexible” puede ser diseñado individualmente por el usuario

En principio, no hay nada de malo en permitir que la conexión de red utilizada de forma flexible se convierta en una conexión inflexible que se pueda utilizar sin restricciones en cualquier momento.
requisitos previos son la viabilidad y una contribución adecuada a los costes adicionales generados.

De: Integrar inteligentemente la flexibilidad en las redes de distribución, promover la electromovilidad y el acoplamiento sectorial: el instrumento de “suavizado de picos”

Puntos de debate sobre el futuro desarrollo del marco jurídico para los consumidores flexibles en redes de baja tensión - Ministerio Federal de Economía y Energía

Los consumidores que puedan reaccionar con flexibilidad deberían ser recompensados ​​si utilizan su flexibilidad de manera orientada a la red. Según el artículo 14a de la EnWG, un consumidor que acepta ser controlado por el operador de la red ya recibe una reducción en las tarifas de la red. Este mecanismo debería ampliarse y desarrollarse y utilizarse en el futuro como regla general para todas las conexiones de red con dispositivos de consumo flexibles de bajo voltaje. Esto brinda a los usuarios de la red la oportunidad de elegir el producto de uso de la red que más les convenga.

Los siguientes requisitos deben aplicarse al diseño:

• Se introducirán precios diferentes en función del tipo de uso de la red. Los consumidores flexibles que participan en la “alisación de picos” pagan tarifas de red significativamente más bajas. Cualquiera que proporcione flexibilidad puede compartir los ahorros de costos para la red. Sin embargo, si desea utilizar toda la potencia en cualquier momento para su consumo flexible, tendrá que pagar tarifas más altas por ello.
• Existen diferentes variantes de implementación: hasta la fecha, las tarifas de red para la mayoría de los clientes de baja tensión se componían de un precio básico y un precio de trabajo. Ambos componentes podrían diferenciarse fundamentalmente según el tipo de uso de la red. También sería posible complementar el sistema existente con un componente de tarifa por la capacidad de conexión acordada. Esto podría referirse a una medición (posterior) del rendimiento del uso de la conexión o a una orden de servicio (anterior). También serían posibles pagos únicos.

De: Integrar inteligentemente la flexibilidad en las redes de distribución, promover la electromovilidad y el acoplamiento sectorial: el instrumento de “suavizado de picos”

Puntos de debate sobre el futuro desarrollo del marco jurídico para los consumidores flexibles en redes de baja tensión - Ministerio Federal de Economía y Energía

Publicada la estrategia de estandarización para la digitalización intersectorial de la transición energética

La digitalización de las redes energéticas es un requisito previo central para la integración en red de las energías renovables y la electromovilidad. Con este fin, BMWi y BSI publicaron conjuntamente el 29 de enero de 2019 la estrategia de estandarización para la digitalización intersectorial de la transición energética . Esta hoja de ruta contiene el plan de trabajo para convertir las redes energéticas en las llamadas “redes inteligentes”. El objetivo es conectar en red a todos los actores del suministro de energía en la red energética inteligente del futuro.

La base de la hoja de ruta es la Ley sobre la digitalización de la transición energética (GDEW). El GDEW ha redefinido la medición inteligente en Alemania y ha enviado una señal importante para una red energética preparada para el futuro. Se basa en cuatro pilares: estandarización, protección y seguridad de datos, seguridad y aceptación de las inversiones.

El elemento central del GDEW es la introducción de pasarelas de contadores inteligentes. La hoja de ruta que se ha presentado ahora describe el desarrollo futuro del portal de contadores inteligentes hasta convertirlo en una plataforma integral de comunicación digital para la transición energética. Esto proporciona a los actores del suministro de energía (desde el operador de la red hasta el proveedor de electricidad y el consumidor) la información que necesitan sobre la producción y el consumo. Al mismo tiempo, las pasarelas de contadores inteligentes garantizan la protección y seguridad de los datos al más alto nivel. Porque la transición energética necesita algo más que “medidores inteligentes”.

Es necesario desarrollar continuamente los estándares técnicos mínimos para las pasarelas de contadores inteligentes. Deben seguir el ritmo de las necesidades de la transición energética, garantizar un valor añadido para los consumidores, funcionar en todos los sectores y con un espíritu de acoplamiento entre sectores (en particular, calor y hogares inteligentes), incluir la electromovilidad y estar preparados para futuros escenarios de amenazas, como ataques de piratas informáticos. . El mayor desarrollo de las normas pertinentes también forma parte de la hoja de ruta.