Una minirred es una agregación de cargas eléctricas y una o más fuentes de energía que funcionan como un sistema único que proporciona electricidad y posiblemente calor, aislado de una red eléctrica principal . Una minirred moderna puede incluir generación de energía, almacenamiento de energía y control de carga basados en combustibles fósiles y renovables . [1] [2] Una mini red puede estar completamente aislada de la red principal ( red síncrona de área amplia ) o interconectada a ella. Si está interconectado a la red principal, también debe poder aislarse ("isla") de la red principal y continuar sirviendo a sus clientes mientras opera en modo isla o autónomo. [3] Las minirredes se utilizan como una solución rentable para electrificar comunidades rurales donde una conexión a la red es un desafío en términos de transmisión y costo para la densidad de población del usuario final, [4] y las minirredes se utilizan a menudo para electrificar comunidades rurales. de cien o más hogares que se encuentran a 10 km o más de la red principal. [5]
Las minirredes y microrredes son similares y los términos a veces se utilizan como sinónimos. Tanto las microrredes como las minirredes incluyen generación y distribución, y generalmente incluyen almacenamiento de electricidad en forma de baterías electroquímicas. Ambos pueden “aislarse” en caso de un apagón u otra perturbación o (común en las minirredes) en el caso de que nunca hayan estado conectados a la red principal en primer lugar. En la práctica, el término “mini red” se utiliza más en un contexto común en países de ingresos bajos y medianos que suministran electricidad a comunidades que antes no estaban electrificadas, o a veces se utiliza para proporcionar electricidad confiable en áreas en las que la red nacional está presente pero donde la electricidad es esporádica. En todo el África subsahariana, más de la mitad de los hogares conectados a la red principal informaron recibir electricidad menos de la mitad del tiempo. [6] La Asociación Africana de Desarrolladores de Mini Redes (AMDA) informa que los tiempos de funcionamiento de las minirredes de sus miembros para los cuales había datos disponibles promediaron el 99% en todos los países. [7] Por el contrario, el término “microrred” se utiliza más en países de ingresos más altos para referirse a sistemas que proporcionan niveles muy altos de confiabilidad (por ejemplo, “cinco nueves” o 99,999%) para cargas críticas como centros de datos, hospitales, campus corporativos o bases militares generalmente en áreas de servicio que ya tienen altos niveles de confiabilidad (por ejemplo, “tres nueves” o 99,9% de confiabilidad) según los estándares globales. [8] [9]
Las redes eléctricas de muchos países desarrollados y de altos ingresos alguna vez comenzaron como minirredes. Estos sistemas eléctricos aislados luego se conectaron e integraron en una red más grande. [10] Esta primera generación de minirredes fue fundamental para el desarrollo temprano y la industrialización de la mayoría de las economías modernas, incluidas Brasil, China, Dinamarca, Italia, Países Bajos, España, Suecia, Reino Unido y Estados Unidos. [11] Los sistemas de minirredes introducidos a finales del siglo XIX y principios del XX pueden describirse como la primera generación de minirredes. A partir de la década de 1980 y aumentando progresivamente durante la década de 1990 y principios de la de 2000, se implementó en muchos países de bajos ingresos una segunda generación de minirredes, por un total de decenas de miles. [10] Estos sistemas suelen ser pequeños y aislados, impulsados por diésel o energía hidroeléctrica, y construidos por comunidades o empresarios locales principalmente para proporcionar a los hogares rurales acceso a la electricidad, especialmente en áreas que aún no cuentan con servicio de la red principal. Muchos de estos sistemas fueron superados por las redes nacionales. Algunos que todavía existen son ahora los principales candidatos para la hibridación con sistemas solares fotovoltaicos (PV) para reducir el costo del combustible.