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La Unidad de Accionamientos Eléctricos del departamento de Tecnología ha acogido la primera reunión de seguimiento del proyecto HYBRIDHYDRO en la que han participado personal investigador del CIEMAT, la Universidad Politécnica de Madrid y empresas del sector eléctrico interesadas en el proyecto.

El CIEMAT, a través de su división de Ingeniería Eléctrica del departamento de Tecnología, participa en este proyecto liderado por la Universidad Politécnica y cuenta con la financiación del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades a través de la Agencia Estatal de Investigación y de la Unión Europea a través de los fondos del Plan de Recuperación, Transformación y Resilencia.

El proyecto HYBRIDHYDRO plantea la utilización de tecnologías de almacenamiento rápido, como son las baterías de ion-litio y los supercondensadores, en plantas de generación hidroeléctrica e hidro bombeo. El CIEMAT es un socio estratégico para la validación experimental de algoritmos de control para la gestión de centrales híbridas de generación hidroeléctrica y almacenamiento con baterías Li-ion y supercondensadores. El resultado sería el planteamiento de una planta de generación híbrida, identificando como ventajas la mejora de la capacidad de regulación de potencia, el aumento de la rapidez de respuesta, y la reducción del desgaste de componentes mecánicos y de baterías.

A la reunión de seguimiento tras 18 meses de proyecto acudieron empresas del sector eléctrico, desarrolladores y suministradores de sistemas de almacenamiento interesadas en el proyecto como Naturgy, Ketter, Inelec, Hesstec y Goodwe. En una primera parte de la reunión se presentaron los principales avances del proyecto hasta la fecha, incluyendo: el análisis de los problemas de variaciones de frecuencia detectados en diferentes redes europeas debido a la alta penetración de renovables; el modelado de diferentes plantas hidroeléctricas y el análisis del desgaste que supone su participación en la regulación de frecuencia; el modelado de los sistemas de almacenamiento basados en datos reales de prototipos de laboratorio;  la puesta en marcha y primeros ensayos de la plataforma de ensayos de laboratorio basado en prototipos reales, convertidores electrónicos y plataformas HIL (Hardware-In-the-Loop).

Durante el encuentro, se realizó una visita laboratorio de la Unidad de Accionamientos Eléctricos en Madrid, en las que se han realizado ensayos experimentales para validar las estrategias de control y frecuencia e hibridación. Para ello, el laboratorio dispone de prototipos industriales de baterías de ion-litio (736V y 70kWh), de supercondensadores (691V y 768Wh) y de cargas controlables (50kW), entre otros dispositivos. Estas instalaciones del departamento de Tecnología cuentan también con convertidores electrónicos de potencia que permiten imponer la potencia de carga/descarga deseada en cada uno de ellos; varias plataformas HIL integradas en la instalación de laboratorio en las que se emula el comportamiento en tiempo real de diferentes sistemas, como es el caso de la planta de hidrobombeo; y una plataforma de control centralizada que gobierna la instalación completa.

Durante los próximos meses, el proyecto continuará su evolución desarrollando algoritmos avanzados de regulación de frecuencia y reparto de consignas de potencia de la planta híbrida, y su ensayo en la instalación de laboratorio de CIEMAT. Y, por otro lado, el análisis tecno-económico de la solución planteada teniendo en cuenta su participación en los diferentes servicios del mercado eléctrico.

La motivación de este estudio nace de la degradación de la calidad de la frecuencia de la red eléctrica consecuencia de la integración masiva de sistemas de energías renovables no gestionables. Esta degradación hace que los requerimientos de control de frecuencia sean más exigentes para los sistemas tradicionales ‒como las centrales hidráulicas‒ y esto desemboca en un desgaste mayor de dichos sistemas. La solución propuesta pretende reducir el desgaste, además de aportar funcionalidades extras de control de frecuencia.

Con el desarrollo de este proyecto se pretende seguir aumentado de forma importante las capacidades del CIEMAT en el ámbito del almacenamiento de energía, además de cumplir con el objetivo de transferencia de conocimientos y tecnología a la industria.

El proyecto denominado HYBRIDHYDRO (TED2021-132794A-C22) pertenece a la convocatoria del MCIN de Proyectos de Transición Ecológica y Transición Digital 2021, financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033 y de la Unión Europea "NextGenerationEU"/PRTR. Se trata de un proyecto coordinado entre la Universidad Politécnica de Madrid y el CIEMAT, el cual comenzó en 2023 y finalizará en 2025 y que ha recibido una ayuda total de 28.750€.