BESS modular de 300 MW para apoyo temporal a la RNT

Capacidad reubicable para aliviar restricciones de red mientras se construyen los refuerzos permanentes

Se propone estudiar una capacidad BESS total del orden de 300 MW en el área de San Luis Potosí, no necesariamente concentrada en una sola instalación. La capacidad podría distribuirse entre varios nodos mediante módulos de aproximadamente 50 MW, de acuerdo con los flujos de potencia, las contingencias y las restricciones que se pretenda aliviar.

El objetivo no es sustituir la transmisión. Es disponer de una infraestructura eléctrica temporal que ayude a mantener márgenes operativos mientras entran en servicio las obras permanentes y que, posteriormente, pueda trasladarse a otros nodos donde resulte necesaria.

¿Por qué el área de San Luis Potosí?

La selección de San Luis Potosí no parte solamente de su posición geográfica. La planeación reciente de la Red Nacional de Transmisión identifica en esta zona necesidades reales de refuerzo de transmisión y transformación.

El PAMRNT 2025–2039 de CENACE señala que, antes de la entrada del proyecto P18-OC1 San Luis Potosí Banco 3, se preveía una condición en la que la demanda de la zona podía superar la capacidad de transformación 230/115 kV, requiriendo estrategias operativas. El mismo diagnóstico reporta condiciones elevadas de carga en Villa de Reyes y relaciona la solución con el proyecto P20-OC4 Aumento de capacidad de suministro para el sur de San Luis Potosí.

Estas obras confirman que se trata de un área donde la red ha requerido y continúa requiriendo atención. Por ello resulta adecuada para estudiar si el almacenamiento puede ofrecer un apoyo temporal durante el periodo necesario para ejecutar ampliaciones permanentes.

San Luis Potosí queda definido como área de estudio. Lo que deberá determinarse mediante análisis eléctrico son los nodos concretos y la distribución de los 300 MW dentro de la red.

¿Qué problemas se pretende atender?

El BESS se plantea como un recurso de red. Su valor no depende únicamente de almacenar energía, sino de poder inyectar o absorber potencia en el lugar y momento en que produzca un efecto favorable sobre el sistema.

01

Congestión

Reducir temporalmente el flujo sobre líneas o transformadores comprometidos, siempre dentro de las capacidades existentes.

02

Contingencias

Disponer de respuesta rápida ante la salida de elementos relevantes y apoyar las estrategias de operación posteriores a una contingencia.

03

Soporte dinámico

Aportar potencia activa y reactiva de respuesta rápida, control de tensión y servicios que deberán verificarse mediante los estudios correspondientes.

La posible contribución a la estabilidad del SEN es un beneficio adicional importante, pero deberá demostrarse mediante estudios dinámicos; no se adopta como una afirmación previa al análisis.

300 MW es la capacidad total a resolver, no el tamaño de una sola planta

El valor de 300 MW se utiliza como magnitud inicial del recurso que se desea poner a disposición del sistema. No obliga a construir un BESS único de 300 MW.

300 MW DE CAPACIDAD TOTAL La distribución se decide por flujos, contingencias y efecto eléctrico 1 × 300 MWun nodo dominante 2 × 150 MWdos puntos de influencia 3 × 100 MWdistribución regional En todos los casos: módulos físicos reubicables de aproximadamente 50 MW

Dos instalaciones bien colocadas pueden modificar mejor determinados flujos que una sola instalación de mayor tamaño. Por eso el estudio debe decidir primero dónde producir el efecto eléctrico y después asignar la potencia a cada nodo.

Módulos del orden de 50 MW

La propuesta considera desarrollar la capacidad total a partir de módulos BESS del orden de 50 MW. El número de módulos asignado a cada subestación dependerá del problema que se quiera resolver.

La modularidad permite instalar 50, 100, 150 MW o la combinación que resulte conveniente sin convertir los 300 MW en una sola obra indivisible. También facilita mantenimiento, sustitución escalonada de baterías y, sobre todo, la posterior relocalización parcial o total de la capacidad.

La duración energética —por ejemplo una, dos, cuatro horas u otro valor— no debe fijarse por anticipado. Debe resultar de la duración real de las restricciones y de la estrategia de carga y descarga que determinen los estudios.

La ubicación se determina por los flujos, no por proximidad geográfica

Los módulos deberán conectarse en los nodos donde su inyección o absorción tenga mayor influencia sobre los elementos limitantes. Dependiendo del resultado, la conexión podrá resultar conveniente en 400 kV, 230 kV o en una combinación de ambos niveles.

El criterio central será que el BESS no requiera aumentar la capacidad de la red para poder conectarse. Su estrategia de operación deberá respetar las capacidades térmicas y operativas de líneas, transformadores y barras, y deberá evitar crear un nuevo cuello de botella durante la recarga.

Principio de diseño: primero se identifica el elemento limitado; después se determina desde qué nodo y con cuánta potencia el BESS puede reducir su carga. La ubicación física es consecuencia del estudio de red.

El nivel de cortocircuito no debería convertirse en una nueva limitación

Además de la capacidad de transmisión, cada nodo deberá verificarse contra su nivel de cortocircuito (NCC) y la capacidad interruptiva del equipo existente.

Los BESS se conectan mediante convertidores electrónicos cuya corriente de falla es controlada y limitada. Por ello, correctamente especificados y ubicados, no deberían provocar un incremento del NCC que obligue a sustituir interruptores o reforzar la subestación por capacidad de cortocircuito. Esta condición deberá comprobarse en cada estudio de conexión.

CFE Distribución publica valores máximos y mínimos de cortocircuito para las RGD tomando como base los valores de la RNT publicados por CENACE. El propio procedimiento reconoce que los niveles dependen de las impedancias de los equipos de generación y transformación previstos en los escenarios futuros. Esto permite considerar el NCC desde la selección inicial del nodo, no después de haber decidido la ubicación.

El BESS debe adaptarse a la capacidad y al NCC existentes del nodo; no se propone reforzar el nodo para poder recibir al BESS.

Una instalación temporal, pero no una inversión temporal

Las líneas, subestaciones y transformadores que resuelven definitivamente una restricción permanecen en su ubicación. El almacenamiento ofrece otra posibilidad: mover el recurso una vez que deja de ser necesario en ese punto.

Cuando las obras de refuerzo de San Luis Potosí entren en operación y recuperen los márgenes requeridos, los módulos de aproximadamente 50 MW podrán trasladarse a otros nodos del SEN donde aparezcan nuevas restricciones, retrasos de infraestructura o necesidades temporales.

La misma disciplina deberá aplicarse en cada relocalización: revisar flujos, capacidad térmica, tensiones, contingencias y NCC antes de seleccionar el nuevo punto. El objetivo es no trasladar el problema, sino trasladar una solución disponible.

La obra permanente resuelve el cuello de botella; el BESS queda disponible para resolver el siguiente.

Alcance del estudio en desarrollo

La siguiente etapa deberá convertir esta propuesta conceptual en una evaluación de red. El trabajo se concentrará en obtener y analizar información actualizada de operación y planeación para responder, en este orden:

  • qué líneas, transformadores o corredores son actualmente limitantes en el área de San Luis Potosí;
  • qué contingencias originan las restricciones más importantes;
  • en qué nodos tendría mayor efecto una inyección o absorción de potencia;
  • cómo conviene distribuir los 300 MW entre esos nodos;
  • cuántas horas de almacenamiento requiere realmente cada función;
  • qué margen de capacidad y de cortocircuito existe en cada punto de conexión;
  • y qué parte de la infraestructura puede diseñarse desde el inicio para facilitar la futura reubicación de los módulos.

El resultado podrá ser una sola instalación o varias. La solución final no se fijará antes de conocer los flujos.

Fuentes y antecedentes