microrredes workshop · 2020. 1. 30. · celsia, development yumbo, colombia psda, implementation...

Microrredes Workshop

Panorama internacional y casos de éxito

Guillermo A. Jiménez Estévez

Rodrigo Palma Behnke, Marcia Montedonico, Patricio Mendoza, Nicanor Quijano, Ángela

Cadena, Angélica Pedraza, Miguel Velásquez

MicrorredesUna alternativa única para disminuirlas barreras de acceso a laelectricidad.¿Cómo desarrollamos microrredesque promuevan el uso de energíasrenovables (ER) y mejorar la calidadde vida de una comunidad?

¿Cómo desarrollamos solucionesenergéticas en las cuales lastecnologías sean apropiadas por lascomunidades?

¿Cómo desarrollamos solucionesenergéticas en sistemas socioténicos resilientes que asegurentranisciones energéticas exitosas?

Puertecitos, OperativeBaja Califonia, Mexico

Huatacondo , OperativeTarapacá, Chile

Ollagüe , OperativeAntofagasta, Chile

Trinidad island, FeasibilityRio State, Brasil

Lencóis island, OperativeMaranhao, Brasil

Puerto Alcatraz, San Juanico OperativeBaja Califonia, Mexico

Nariño, implementationColombia

Cemig µGrid, Pilot application

Belo Horizonte, Brasil

Islas Desertores OperativeChiloé, Chile

El Toqui, OperativeAysén, Chile

Holbox Island, DesignYucatan, Mexico

Guajira, OperativeGuajira, Colombia

Ayllu µgrids,ImplementationArica, Chile

Moskita, OperativeHonduras Fernando

Noronhna,OperativePernambuco, Brasil

Celsia, DevelopmentYumbo, Colombia

PSDA, implementationAntofagasta, Chile

TEC,,OperativeCosta Rica

Esmeraldas ,OperativeEsmeraldas, Ecuador

Sete Lagoas, OperativeSete Lagoas, Brasil

Co-construcción para microrredes sostenibles

Cada proyecto tecnológicocomunitario también es unproyecto social, buscando resolverlas necesidades y problemas delas comunidades beneficiarias, asicomo provocando impacto en elsistema social y la cultura local.

Transferencia tecnológica

Sistema socio -técnico

Tecnología

E. Social

Medio

Co-construcción para microrredes sostenibles

Cada proyecto tecnológicocomunitario también es un proyectosocial, buscando resolver lasnecesidades y problemas de lascomunidades beneficiarias, asi comoprovocando impacto en el sistemasocial y la cultura local.

Principios

Involucramiento de la comunidad : apropiaciónde aspectos técnicos y de capacidades degestión

Saber local: las comunidades poseen unconocimiento valioso de sus condicionessociales, culturales, económicas y territoriales

Transdisciplinariedad: se precisa de un equipotransdisciplinario que facilite la comunicaciónentre técnicos y respresentantes de lacomunidad.

Participación: trabajo conjunto con lascomunidades, tránsito a acciones y prácticascompartidasà capacidad de autogestión

Nombre Objetivos

Etapa 1: Diagnóstico socio técnico y construcción de equipo

• Definir fronteras técnicas estructurales (alcance de la co-construcción)

• Representar diversidad y liderazgo local• Compartir principios transdisciplinarios

Etapa 2: Diseño del sistema socio técnico y plan de sostenibilidad

• Entrenar a los participantes en toma de decisions informada yreconocer el saber local

• Identificar los escenarios deseados• Definir en conjunto características técnicas y organizacionales• Desarrollar un plan de sostenibilidad e indicadores de resiliencia

Etapa 3: Implementación y primera impresión

• Implementar el proyecto con participación activa de la comunidad• Registrar la primera impresión y retroalimentaciones• Contruir capacidades técnicas y organizacionales para gestión de

soluciones

Etapa 4: Operación, evaluación y diseminación

• Seguimiento y monitoreo• Evaluación del proyecto• Desarrollar estrategias para atacar debilidades• Diseminación del proyecto

Enfoque tradicional Co-construcción

Diseño

Desarrollado por el equipo técnico basado en parámetros de entrada (i.e.

cargas, fuentes energéticas, conexiones)

Desarrollado en conjunto por el equipo técnico y la comunidad

Operación y mantenimiento

Dependiente del soporte técnico exterior

Basado en un trabajo conjunto con la comunidad, instalación de capacidades técnicas en la comunidad para que los habitantes puedan operar y mantener

la solución tecnológica

Gestión de la solución tecnológica

Definido bajo criterios técnicos, externalizado o no considerado

Desarrollado en conjunto con la comunidad, basándose y dándole

relevancia a la realidad local.

Rol de los beneficiarios

Las comunidades son por lo general receptores pasivos

La comunidad tiene un rol activo y participa de las decisiones

fundamentales que definen el proyecto

Estrategias deValidación

Entrenamiento / compartir

conocimientoTecnologías

Transición energéticaGestión de energía

Márgenes de la co-construcción

Alcance del proceso participativo

Elementos flexibles o no. (i.e. presupuesto,

HSEC)

Elementos de contorno

Mapas interactivosMaquetas

Reuniones plenariasMapas interactivos

Maquetas

Etapa 2 à Etapa 3

ExperienciasHuatacondo

Diesel 120 kW, PV 23 kW, Baterías

140 kWh , Eólico 2 kW.

• Integración de nueva tecnología a la redexistente de baja tensión

• Ubicación de planta PV y turbina eólicabasado en las preferencias de lacomunidad y los requerimientos locales.

• Adaptación de la turbina eólica paraprotección del cóndor

• Entrenamiento e intercambio deconocimiento se realiza a través demaquetas y reuniones plenarias

Estrategias de adaptación/validación





PVWIND




Evolución de la solución de diseño: Social SCADA




Evolución de la solución de diseño: turbina y el cóndor




Evolución de la solución de diseño: V2G

ExperienciasIsla de Pascua

Hoja de ruta energética para la Isla.

7.000 habitantes, generación diesel.

Sólo Etapas 1 y 2 de la metodología

• Primeros acercamientos y presentacióndel proyecto.

• Encuesta y difusión del proyecto• Facilitación de talleres de energía• Discusión de alternativas con cartografía

energética• Presentación de resultados preliminares y

definición de alternativas






Evolución de la solución de diseño 2030SCENARIO:

30%centralizedrenewableenergy

5hectáreas

8hectáreas

$-

$20

$40

$60

$80

2015 2020 2025 2030

Costototales

[M$U

SD]

0

5000

10000

15000

20000

2015 2020 2025 2030

ToneladasdeCO2

024681012

2015 2020 2025 2030

Capacid

ad[MW]

Biomasa

PV

Eólico

Diésel0

5

10

15

20

25

2015 2020 2025 2030Energía[GWh] Biomasa

PV

Eólico

Diésel

Reliability

Co-im

pacts

050100150200250

2015 2020 2025 2030

Costomeedio

[$CLP/kW

h]

Totalcosts Averagecost

Landuse2030CO2 Emissions Energymatrix2030

InstalledcapacityEnergy

ExperienciasLa Guajira

Pv 6 kW, Eólico 1 kW, Batería 20,4 kWh

• Primeros acercamientos y presentacióndel proyecto.

• Actividades de diseño participativo• Discusión de alternativas con cartografía

social• Talleres de visión y prioridades

comunitarias• Presentación de resultados preliminares y

definición de alternativas




Evolución de la solución de diseño: Social SCADA

Principales hallazgos Logrado a través de múltiples experiencias

¿Cómo estas experiencias pueden apoyar al desarrollo de microrredes y energía distribuida a nivel urbano?

Diseño inicial/ Enfoque basado en:

• Presupuesto • Información primaria y secundaria

disponible• Plazos

Errores o vacios en la información crítica que impacta las soluciones propuestas

Entendimiento errado o incompleto de las preferencias y prioridades de la comunidad

Entendimiento errado o limitado de los procesos de toma de decisiones y relaciones sociales.

Herramientas de dialogo inadecuadas o erradas para las etapas de co-construccion

Altos costos de operación y mtto, menor eficiencia y confiabilidad

Ausencia de participación/involcuramiento para promover sosteniblidad

Surgimiento de conflictos que ponen en riesgo el resultado del proyecto

Decisiones erradas, dificultad en alcanzar un consenso crítico.

Adpatación / cambio de soluciones tecnológicas basado en nuevos requisitos

Adpatación de carta Gantt, alcance: nuevos plazos, definir fases del proyecto con hitos especñificos

Herramientas de csapacitación especificas: interfaces adaptadas, SOCIAL SCADA

Adaptación de la estructura del proyecto: equipos, perfiles, gobernanza

Definición y aplicación a nuevas iniciativas complementarias

Nuevas herramientas de diálogo: Objetos de contorno / Catografía participativa

Prin

cipa

les

riesg

os e

impa

ctos

Acc

cion

es d

e m

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ción

/con

trol

Solución final del proyecto

Comentarios finales • La sostenibilidad de estos proyectos es amenazada si el conocimiento yperspectivas de las comunidades locales no se consdieran de manera apropiadaa través de procesos participativos.

• No considerar los procesos de adaptación e innovanción en los diseñospropuestos ubica la sostenibilidad del proyecto en riesgo.

• La replicabilidad de estas iniciativas y/o metodologías se logra a través deproductos concretos que precisan ser bien público. Las estructuras políticas,sociales y culturales ofrecen oportunidades a nivel regional.

• El fomento y visión hacia el trabajo transdisciplinario como herramienta parasegurar sosteniblidad de nuevas soluciones energéticas

Agradecimientos• Centro de Energía FCFM – Universidad de Chile

• Red CYTED MEIHAPER

• Proyecto estratégico CYTED – PLADEMI

• Departamento de Ing. Eléctrica y Electrónica Uniandes• Colegas entusiastas de las microrredes y el cierre de la brecha

• Estudiantes

Referencias Rodrigo Palma-Behnke, , Guillermo Jiménez-Estévez, Doris Sáez, MarciaMontedonico, Patricio Mendoza-Araya, Roberto Hernández, and Carlos Muñoz.Lowering electricity access barriers by means of participative processes applied tomicrogrid solutions: The Chilean case. Proceedings of the IEEE. Aprobado parapublicación. 2019.

Jimenez-Estevez, G.; Navarro-Espinosa, A.; Palma-Benhke, R.; Lanuzza, L.;Velázquez, N. Achieving Resilience at Distribution Level: Learning from IsolatedCommunity Microgrids. IEEE Power and Energy Magazine, May-June 2017.

G. Jiménez-Estévez, R. Palma-Behnke, D. Ortiz-Villalba, O. Núñez and C. Silva. Ittakes a village: Social SCADA and approaches to community engagement inisolated microgrids. Power and Energy Magazine. 2014.

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