Un algoritmo con sello andaluz facilita la integración de renovables en la red eléctrica y ayuda a prevenir apagones

El apagón sufrido en España hace casi un año puso de relieve que, en pleno proceso de transición energética hacia fuentes renovables, la gestión de la red eléctrica es una prioridad crítica.

Uno de los principales desafíos técnicos en este contexto es el tratamiento de la llamada corriente reactiva, un tipo de corriente eléctrica que no realiza trabajo útil, pero que circula de forma constante entre los equipos y las redes de suministro.

Aunque es inevitable, esta corriente genera pérdidas, limita la capacidad de la red y afecta a la calidad del suministro eléctrico.

Un algoritmo para compensar la corriente reactiva

Para abordar este problema, un equipo de investigadores de la Universidad de Almería (UAL) y de la Universidad de Santiago de Compostela (USC) ha desarrollado un nuevo algoritmo matemático que permite compensar de forma óptima la corriente reactiva y las distorsiones armónicas asociadas, facilitando así la integración de energías renovables en la red eléctrica y contribuyendo a evitar apagones.

El método se centra en las distorsiones armónicas causadas por cargas no lineales, como las de los inversores que transforman la corriente continua generada por paneles solares fotovoltaicos o determinados sistemas eólicos en corriente alterna, un proceso imprescindible para que esta energía pueda ser utilizada en la red.

Estos inversores introducen distorsiones similares a las que el nuevo algoritmo es capaz de compensar de manera eficiente.

Los investigadores

El desarrollo ha sido llevado a cabo por los investigadores Francisco Gil Montoya y Jorge Ventura, del Departamento de Ingeniería de la UAL, y Xabier Prado y Jorge Mira, del área de Electromagnetismo de la USC, ambos pertenecientes al Instituto de Materiales de la universidad compostelana (iMATUS).

Los resultados se recogen en el artículo científico Optimal reactive current compensation for smart grids using linear programming: A novel algorithm with theoretical and real-world data validation, publicado en la revista Sustainable Energy, Grids and Networks.

El algoritmo ha sido validado con datos reales de instalaciones industriales, lo que demuestra su aplicabilidad práctica.

Programación lineal

A diferencia de los métodos tradicionales, el problema se aborda desde una perspectiva de programación lineal, una técnica matemática sólida que permite una gran rapidez de cálculo y lo hace computacionalmente eficiente.

Según explican los investigadores, “el método proporciona valores de compensación fiables para diferentes escenarios de operación, en los cuales la calidad de la potencia y la eficiencia energética son cruciales”.

El algoritmo calcula la cantidad óptima de corriente reactiva que debe compensarse en cada punto de la red, garantizando una solución globalmente óptima y reduciendo de forma significativa el tiempo de cálculo.

Esta reducción del tiempo de procesamiento resulta clave para aplicaciones en redes eléctricas en tiempo real y facilita la integración del algoritmo en sistemas de control ya existentes en redes inteligentes o smart grids.

La investigación, que se encuentra actualmente en proceso de patente, contribuye a mejorar la calidad del sistema eléctrico, reducir los costes para distribuidores y operadores y facilitar la integración de generación distribuida, especialmente la procedente de fuentes renovables.

Tal y como destacan desde el equipo investigador, este avance “supone un paso hacia redes más eficientes y preparadas para la integración masiva de generación distribuida”. Además, la mejora en la eficiencia y la reducción de los costes de operación de la red “podrían traducirse en ahorros en las tarifas eléctricas”, concluyen.