Reserva operativa

En las redes eléctricas , la reserva operativa es la capacidad de generación disponible para el operador del sistema en un breve intervalo de tiempo para satisfacer la demanda en caso de que un generador falle o se produzca otra interrupción en el suministro. La mayoría de los sistemas eléctricos están diseñados de manera que, en condiciones normales, la reserva operativa sea siempre, como mínimo, la capacidad del mayor proveedor más una fracción de la carga máxima . ^{[ 2 ]}

La reserva operativa se compone de la reserva rotatoria y de la reserva no rotatoria o suplementaria:

• La reserva rotatoria es la capacidad de generación adicional que se obtiene al aumentar la potencia de salida de los generadores que ya están conectados al sistema eléctrico. Para la mayoría de los generadores, este aumento de potencia se logra incrementando el par aplicado al rotor de la turbina . ^{[ 3 ]}
• La reserva no giratoria o reserva suplementaria es la capacidad de generación adicional que no está conectada actualmente al sistema, pero que puede ponerse en línea tras un breve retraso. En sistemas eléctricos aislados, esto suele equivaler a la energía disponible de los generadores de arranque rápido. ^{[ 3 ]} Sin embargo, en sistemas eléctricos interconectados, esto puede incluir la energía disponible con poca antelación mediante la importación de energía de otros sistemas o la retirada de energía que actualmente se está exportando a otros sistemas. ^{[ 4 ]}

Los generadores que pretenden proporcionar reserva giratoria y no giratoria deberían poder alcanzar su capacidad prometida en aproximadamente diez minutos. ^{[ 5 ]} La mayoría de las directrices del sistema eléctrico requieren que una fracción significativa de su reserva operativa provenga de la reserva giratoria. ^{[ 3 ]} Esto se debe a que la reserva giratoria es ligeramente más fiable (no sufre problemas de arranque) y puede responder rápidamente, mientras que con los generadores de reserva no giratoria, hay un retraso mientras el generador arranca fuera de línea. ^{[ 6 ]} Las baterías también se utilizan como reserva operativa, ya que pueden reaccionar en fracciones de segundo. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

Los sistemas de aire acondicionado y termostatos de control centralizado que se utilizan en grandes áreas residenciales pueden servir como una reserva de reducción rápida y considerable . Las ventajas de esta tecnología están en estudio. ^{[ 9 ]}

La reserva operativa es un concepto crucial para garantizar que la planificación del programa de los generadores para el día siguiente pueda soportar la incertidumbre debida a variaciones imprevistas en el perfil de carga o a fallos en los equipos (generadores, transformadores , enlaces de transmisión ).

En 2006, el Operador Independiente del Sistema de California tenía una reserva operativa del 6% de la carga medida. Esta incluía una reserva rotatoria del 3% de la carga medida. ^{[ 10 ]}

Además, existen otros dos tipos de potencia de reserva que a menudo se discuten en combinación con la reserva operativa: la reserva de respuesta en frecuencia y la reserva de reemplazo .

• La reserva de respuesta en frecuencia (también conocida como reserva reguladora) se proporciona como reacción automática ante una pérdida de suministro. Esto ocurre porque, inmediatamente después de una pérdida de suministro, los generadores disminuyen su velocidad debido al aumento de la carga. Para contrarrestar esta disminución de velocidad, muchos generadores cuentan con un regulador . Al ayudar a los generadores a acelerar, estos reguladores proporcionan un pequeño aumento tanto en la frecuencia de salida como en la potencia de cada generador. Sin embargo, dado que la reserva de respuesta en frecuencia suele ser pequeña y no está sujeta a la discreción del operador del sistema, no se considera parte de la reserva operativa. ^{[ 11 ]}
• La reserva de reemplazo (también conocida como reserva de contingencia) es la energía de reserva proporcionada por generadores que requieren un tiempo de arranque más prolongado (normalmente de treinta a sesenta minutos). Se utiliza para aliviar la carga de los generadores que proporcionan la reserva giratoria o no giratoria y, por lo tanto, restablecer la reserva operativa (aunque a veces se la denomina reserva operativa de 30 o 60 minutos). ^{[ 11 ]}