Las microrredes energéticas en México, su impacto en el Sistema Eléctrico Nacional y prospectivas de uso - Valverde Fortanel, Luis Enrique (My University, 2022)
El primer capítulo está enfocado a los antecedentes teóricos que justifican el desarrollo de este trabajo, de manera concreta se presenta la problemática a resolver, con un enfoque local cuando hablamos de la integración de las microrredes al SEN y con un enfoque global al hacer referencia al cambio climático como el gran reto que enfrentan todos los países del mundo, es importante mencionar que esta investigación tuvo una perspectiva sustentable por lo que la evaluación tiene los enfoques ambiental, económico y social, en adición al análisis técnico inherente de este trabajo. En adición se presentan los objetivos generales y específicos, así como los alcances con la intención de guiar su desarrollo y ayudar a definir los temas que se abordaron en los capítulos subsiguientes. En continuación, se investigó y definió el estado de la técnica de las microrredes a lo largo del segundo capítulo. Desde las múltiples concepciones existentes según la fuente de consulta, los elementos clave que conforman las microrredes y las configuraciones que pueden tener, con lo cual se pudo desarrollar un panorama completo y actualizado sobre qué es una microrred. Además, se presentaron las distintas áreas de aplicación donde infieren las microrredes, información que se abordó a lo largo de los demás capítulos y que se relaciona con la intención de esta tesis que es reconocer a las microrredes como una posible solución para distintos sectores. A su vez, en el tercer capítulo se desarrolló un marco teórico respecto al uso de las microrredes; en primer lugar se abarcó a los posibles usuarios y a la legislación correspondiente a estas tecnologías para el caso de México. De la misma manera se estudiaron elementos clave para la implementación de una microrred, dentro de los que resaltan las propiedades y factores a tomar en cuenta previo al diseño, algunas opciones de desarrollo que se podrían utilizar como guía y finalmente modelos de evaluación para conocer la efectividad de la microrred. Todo lo mencionado anteriormente fue retomado para el análisis final y para desarrollar las conclusiones encontradas. A lo largo del cuarto capítulo se desglosaron las múltiples tecnologías que están ligadas con las microrredes, haciendo énfasis en las energías renovables como tecnologías de generación sin dejar de lado los generados convencionales conforme al contexto actual, también se consideraron tecnologías clave que nos son tan comúnmente abarcadas en la literatura de microrredes como los son las celdas de combustible, la cogeneración, las tecnologías del hidrogeno y los usos directos, sin embargo éstas últimas ofrecen una abanico de soluciones más amplio y flexible. Consecuentemente también se abarcaron tecnologías que son medulares para las microrredes como los sistemas de almacenamiento, los dispositivos de instrumentación, comunicación y control, y de igual importancia los sistemas de distribución de energía eléctrica. Un punto primordial de este trabajo es conocer como impactan las microrredes en los sistemas energéticos, lo cual se aborda en el quinto capitulo, se explicó cuáles son las dimensiones de la sustentabilidad, y a partir de esta información se dividieron los impactos en ambientales, económico y sociales, lo que permite tener una visión más amplia de la problemática y de las posibles soluciones que ofrecen las microrredes. De igual manera se hizo un desglose de cómo se relacionan las microrredes con el SEN, para finalmente presentar algunos casos de estudios a nivel nacional e internacional, lo que permitió conocer el nivel de implementación actual que tienen las microrredes en México y en el mundo. El penúltimo capítulo estuvo enfocado en conocer las prospectivas de las microrredes a nivel nacional y mundial. A nivel mundial se hizo énfasis en algunas tecnologías y como estas esperan crecer en los próximos años, por otra parte, a nivel nacional se presentaron algunos escenarios de consumo energéticos, la importancia que pueden tener las microrredes en distintos sectores primordiales del país, además se retomó a las energías renovables como elementos clave y se presentaron algunas líneas de acción enfocadas a las microrredes y que permitirían una mayor penetración de estas tecnologías. Por último, en el séptimo capítulo se desarrolló la discusión, se hizo un análisis de todos los capítulos previamente mencionados, haciendo énfasis en los hallazgos más importantes y de utilidad para la presente investigación, esto a su vez permitió crear propuestas de desarrollo e investigación con la intención de plantear una estrategia para trabajos futuros y poder solventar carencias y problemáticas de las microrredes sobre todo nivel nacional.
Este trabajo busca analizar las microrredes energéticas como una alternativa a las problemáticas que enfrenta el sector energético mexicano, considerando las tecnologías disponibles para establecer una prospectiva del uso de estos sistemas, así como una evaluación de su impacto en el Sector Eléctrico Nacional.
Keywords: Celdas de combustible; Ahorro energético; Energías renovables; Microrredes energéticas; Almacenamiento de energía; Tecnologías de las microrredes; Distribución para microrredes