¿Cuáles son los objetivos de Resain?
El proyecto Resain desarrollado por el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) tiene como objetivo principal facilitar la integración de sistemas electrónicos de potencia, como inversores o rectificadores, en la red de baja tensión, contribuyendo al estudio de su fiabilidad y seguridad de operación. Estos estudios se centran en la vida útil de los componentes electrónicos, en la interoperabilidad de los sistemas y en el efecto sobre las protecciones de la red.
¿Cómo nace el proyecto?
Ante el aumento de los sistemas de autoconsumo, como las placas solares, el número de inversores y convertidores de potencia en las redes de baja tensión ha aumentado en los últimos años. Estos equipos suponen un reto de integración frente a las tecnologías clásicas de generación de energía debido a su modo de funcionamiento basado en electrónica. Además, esta electrónica es menos robusta que los sistemas tradicionales basados en máquinas eléctricas. Ante los retos que esto plantea nade el proyecto Resain con el ánimo de aportar soluciones tecnológicas que permitan afrontarlos y transferir este conocimiento a las empresas de la Comunidad Valenciana.
¿A qué problemática pretende dar solución?
Aunque los sistemas electrónicos de potencia como lo inversores están ampliamente desarrollados, estos siguen presentando retos cuando se trata de incorporarlos de forma masiva en la red de baja tensión. Uno de estos retos es su fiabilidad de operación, dado que el fallo de un componente puede acabar causando el fallo total del sistema, y su mantenimiento y reparación tienen un alto coste. Por otra parte, la interoperabilidad de estos equipos es un tema por resolver que permitiría la coordinación entre ellos para un funcionamiento más eficiente, atendiendo a las necesidades de la red. Por último, la incorporación de estos equipos añade retos adicionales a cómo deben ser las protecciones de la red y cómo estas deben actuar dado que introducen energía en la red de forma intermitente.
¿Qué resultados se esperan?
Los resultados esperados del proyecto Resain son, para la fiabilidad, la definición de una metodología de estudio de la vida útil de los componentes críticos de la electrónica. Respecto a la integración e interoperabilidad, se persigue la definición de un protocolo estándar que permita la comunicación entre diferentes equipos para su correcto funcionamiento conjunto y el diseño de controles óptimos para redes trifásicas de baja tensión como los independientes por fases. Por último, en lo referente a la seguridad los resultados esperados, son la cuantificación del impacto de estos equipos en las comunicaciones BPL y la definición de una metodología para adecuar el funcionamiento de los convertidores en situaciones de emergencia de la red.
¿A qué sectores beneficiará este proyecto?
Las principales empresas a las que se espera que este conocimiento generado en el proyecto Resain les aporte una ventaja tecnológica y competitiva son las que integran electrónica de potencia en sus productos, como fabricantes de inversores, cargadores de baterías para autoconsumo doméstico o estaciones de recarga de vehículo eléctrico.
¿Cómo ayudarán sus resultados a las empresas? ¿Cómo pueden implementarlos las empresas en su día a día?
Les permitirá establecer métodos de mantenimiento y reparación menos costosos en sus equipos electrónicos y facilitará su integración en la red de baja tensión. Estas empresas pueden implementar dichos resultados en los procedimientos de calidad de sus productos, o como funcionalidades avanzadas que les aporte una ventaja competitiva.
¿En qué fase se encuentra el proyecto?
El proyecto Resain se inició en 2023 y su ejecución se prolonga hasta Junio de 2025 dados los resultados obtenidos y conocimiento generado, ampliando su alcance al desarrollo de convertidores de potencia bidireccionales que permitan desarrollar las tecnologías estudiadas a un mayor nivel, y profundizar en el futuro de las redes de distribución de baja tensión con nuevos retos, como es la incorporación de redes híbridas que incorporan redes en DC (corriente directa).
¿Ha habido algún avance?
Pese a que las primeras etapas del proyecto tenían una fuerte componente teórica, se ha conseguido establecer una metodología para evaluar el envejecimiento de los componentes que se han detectado como críticos, siendo estos los transistores condensadores. Además, se ha desarrollado una pasarela de comunicaciones basada en el protocolo CAN, que permite el intercambio de datos entre convertidores accediendo a sus tarjetas de control. Por otra parte, se han estudiado las potenciales aplicaciones de los dispositivos PMU (unidades para supervisión de la red eléctrica) en las redes de baja tensión y se ha diseñado conceptualmente un banco para ensayos de protecciones de red.
¿Este proyecto ha contado con algún tipo de subvención?
RESAIN (expediente IMAMCA/2023/9), cuenta con la financiación de la Generalitat Valenciana a través del Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (Ivace) -actual Ivace+i-, a través de las ayudas recibidas para el apoyo de actividades en materia de I+D independiente, difusión de resultados de investigación y transferencia de conocimiento y tecnología a las empresas de la Comunitat Valenciana.
¿Cuáles serían los beneficios para la sociedad?
Con los resultados del proyecto Resain se espera que la incorporación del autoconsumo a la red sea más sencilla y, con ello, se consiga una reducción de costes en los equipos electrónicos. Adicionalmente, estos desarrollos están orientados con los planes de descarbonización y sostenibilidad impulsados desde Europa.
¿Qué tecnología e instalaciones de ITE se han utilizado para su desarrollo?
Para el desarrollo de este proyecto se han utilizado dos infraestructuras clave de ITE, por una parte, su laboratorio de alta tensión y materiales, donde los ensayos de protecciones y aparamenta eléctrica son los protagonistas, y por otra parte, su planta piloto de gestión y digitalización energética, Gamma, donde diferentes tecnologías de convertidores electrónicos de potencia coexisten en un mismo entorno controlado que simula una red de baja tensión con recursos energéticos como almacenamiento y generación fotovoltaica.
