Más allá del potencial: retos técnicos en la integración de renovables

1. Introducción

En los últimos años, la energía solar y eólica han crecido de manera acelerada, presentándose como la gran promesa para enfrentar la crisis climática y reducir la dependencia de los combustibles fósiles. Sin embargo, a medida que aumenta su participación en las redes eléctricas, también emergen retos técnicos que pocas veces se discuten fuera del ámbito especializado. ¿Cómo mantener la estabilidad de la red cuando el viento deja de soplar? ¿Qué sucede en las horas de máxima generación solar, cuando la demanda no acompaña? ¿Hasta qué punto pueden las redes actuales absorber energía renovable sin transformaciones profundas en su infraestructura? Este curso busca responder estas preguntas desde una mirada clara y accesible. El objetivo es mostrar la “otra cara de la energía limpia”, explicando de manera sencilla cuáles son las principales limitaciones técnicas de la integración de renovables y cómo la ingeniería, la innovación y la planificación buscan superarlas. La motivación es sencilla: comprender que la transición energética no es un camino lineal ni exento de dificultades. Conocer estas limitaciones no solo permite valorar mejor los avances, sino también entender los desafíos que como sociedad debemos afrontar para lograr un futuro energético sostenible.

2. Presentación del plan de estudios

Las clases serán en formato virtual, con participación de parte del equipo técnico e interactivas con los participantes atendiendo sus consultas.

Se esperan 5 módulos de 2 horas cada uno con las siguientes temáticas.

• Modulo 1: Transmisión y distribución: en este modulo se explora las dificultades técnicas asociadas a la transmisión. Estudios de congestión, y tecnologías para solucionar estos problemas.
• Modulo 2: Control de frecuencia y tensión: Disminución de la inercia del sistema al reemplazar generadores síncronos por inversores. Posibles caídas o incrementos de tensión en redes débiles. Mayor riesgo de inestabilidad en redes con alto porcentaje de generación renovable conectada por electrónica de potencia.
• Modulo 3: Variabilidad e intermitencia de la generación: Dependencia del recurso natural (sol y viento) que no siempre coincide con la curva de demanda. Necesidad de contar con respaldo (almacenamiento, generación flexible o interconexiones). Tecnologías (no solo existen las baterías).
• Modulo 4: Protección del sistema eléctrico: Dificultad en la coordinación de protecciones cuando la red tiene alta penetración de inversores. Posibles problemas de islas no intencionales.
• Modulo 5: Calidad de la energía: Posibles problemas de armónicos, flicker y distorsiones por equipos electrónicos de potencia.

3. Objetivo general del plan de estudios

Comprender las principales limitaciones técnicas de la integración de energías renovables en los sistemas eléctricos, explicadas de manera sencilla y accesible, con el fin de que los participantes reconozcan los retos actuales de la transición energética y valoren las soluciones tecnológicas que permiten avanzar hacia un sistema sostenible y confiable.

4. Resultados de aprendizaje del plan de estudios

Una vez completado el plan de estudios, el estudiante estará en la capacidad de:

• Identificar las limitaciones técnicas asociadas a la introducción masiva de fuentes de energía renovable no convencional
• Conocer las soluciones tecnológicas que habilitan el aumento en el porcentaje de generación renovable.
• Determinar los estudios necesarios y los retos asociados a la integración masiva de fuentes renovables.

5. Perfil del participante

Ingenieros electricistas, desarrolladores, economistas, creadores de política pública, operadores de red, inversores, ciudadanos interesados en la transición energética.

6. Intensidad del Plan de Estudios

El plan de estudio tendrá la siguiente carga horaria:

7. Registro de inscripciones

Los participantes deben registrarse como usuarios en: https://capevcursos.olade.org/login/signup.php y luego realizar la matrícula al plan de estudio a través del siguiente enlace: https://capevlac.olade.org/tecnologias/courses/retos-tecnicos-integracion-renovables/

8. Metodología de la capacitación

En la comunidad del conocimiento de OLADE: https://capevlac.olade.org/ se almacenará todo el material del plan de estudios compuesto por: lecciones, enlaces para cada sesión sincrónica y herramientas de consulta y de evaluación.  El participante debe ingresar a esta plataforma con el usuario y contraseña registrados al momento de realizar la inscripción.

Las sesiones virtuales serán dictadas bajo modalidad en línea sincrónica, que implica interacción en tiempo real entre las/os instructores y participantes con el empleo de la plataforma de videoconferencias de OLADE.  

9. Propiedad intelectual

Todo el material producido y distribuido en este curso debe ser utilizado exclusivamente por la persona registrada en el mismo.  El uso del material para fines diferentes a la propia acción de capacitación debe ser consultado y aprobado por OLADE.

10. Instructores

Alejandro Garcés
profesor titular del programa de ingeniería eléctrica. Doctor en ingeniería de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU) en Trondheim Noruega. Miembro senior de IEEE y editor asociado en las revistas IEEE Transactions on Industrial Electronics e IET-Renewable Power Generation.  Becario Georg Forster de la Fundación Alexander Von Humboldt en Alemania. Sus temas de investigación están relacionados con optimización matemática y dinámica de sistemas, con aplicaciones en sistemas eléctricos incluyendo energías renovables y transmisión en HVDC. Correo: alejandro.garces@utp.edu.co

Juan Jose Mora Florez

profesor titular del programa de ingeniería eléctrica. Doctor en ingeniería, Universitat De Girona en España.  Director del grupo de investigación ICE3. Sus temas de investigación están relacionados con ubicación de fallas en sistemas de distribución, protecciones avanzadas para redes y microrredes. Correo:  jjmora@utp.edu.co