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inglés) de la microrred. El EMS puede considerar múltiples
objetivos y restricciones para determinar la estrategia de
operación óptima para todo el sistema. Estas consideraciones
pueden incluir costos de combustible, eficiencia, capacidad
de reserva, confiabilidad y estrés de los equipos. Por
ejemplo, la demanda de la carga prevista durante la noche
puede ser utilizada para seleccionar el nivel de potencia de
salida para el SMR durante este periodo. La batería puede
compensar cualquier variación a corto plazo en la demanda
de la carga. Los EMS de microrred generalmente incluyen
modelos simplificados de los componentes del sistema eléctrico
utilizados en una formulación de optimización. La
optimización determina el cronograma de funcionamiento
y también puede incorporar mecanismos de demanda-respuesta
para gestionar las cargas además de los recursos de
generación y almacenamiento.
El Documento de Requerimientos de las Empresas de
Servicios Públicos del Instituto para la Investigación de la
Energía Eléctrica al que hacen referencia Ingersoll y sus
colegas para los reactores de tipo de agua ligera ha sido
actualizado para establecer las expectativas mínimas de
rendimiento para este tipo de SMR. Especifica un ciclo de
carga de 24 h que desciende del 100 % al 20 % y de regreso
al 100 %, una tasa de rampa del 40 % por hora y un cambio
de paso del 20 % en 10 min. Dados estos requerimientos de
tasa de rampa y otras restricciones específicas del diseño, se
necesitan pronósticos precisos para la producción de energía
renovable para que la producción de energía del SMR pueda
ajustarse adecuadamente. El mecanismo para ajustar la producción
de energía involucra acciones de control que ajustan
la reactividad del núcleo del reactor, cambiando así la producción
de calefacción. Esto puede implicar el movimiento
motorizado de las barras de control que absorben neutrones
dentro y fuera del núcleo para controlar la densidad de los
neutrones.
Las estrategias de control para las centrales nucleares
tradicionales se pueden clasificar como un modo de funcionamiento
dirigido por turbina o dirigido por reactor.
Para lograr capacidades de seguimiento de carga, se utiliza
el modo impulsado por turbina. Si se necesitan ajustes
de potencia pequeños, pero rápidos para acciones rápidas,
como la regulación de frecuencia, se podría emplear el
mecanismo de derivación de vapor mencionado anteriormente.
Proporciona una banda de ajuste del 5 al 10 % de
la potencia nominal total del módulo. Las tasas de rampa
para ajustes de potencia de núcleo mayores están limitadas
por la acumulación de subproductos de la reacción nuclear
que absorben neutrones que necesitan tiempo para desintegrarse.
En algunos casos, las exigencias mecánicas en
el revestimiento y las tuberías del combustible pueden ser
consecuencia del choque térmico si se exceden las tasas
de rampa recomendadas. Las acciones de control y los
modos de funcionamiento deben seguir especificaciones
de seguridad estrictamente reglamentadas por los reguladores
locales de seguridad nuclear, como la Comisión
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Reguladora Nuclear de Estados Unidos y la Comisión de
Seguridad Nuclear Canadiense.
Un enfoque alternativo para ajustar el nivel de potencia
del SMR es hacer funcionar el reactor casi a plena potencia
y redirigir una parte de su producción a otro proceso.
Otras variaciones han sido consideradas, como una combinación
de producción eléctrica y térmica para la producción
de hidrógeno, la cual luego puede respaldar un proceso de
electrólisis a altas temperaturas más eficiente. Dado que el
proceso de electrólisis puede ser iniciado y detenido sobre
demanda, puede ser una forma deseable de absorber el
exceso de producción del reactor, al convertir esta energía
en hidrógeno. El hidrógeno almacenado puede luego ser
revertido a electricidad mediante un sistema alimentado por
células de combustible, utilizado en vehículos alimentados
por células de combustible en comunidades remotas y sitios
industriales, o quemado directamente para calor de procesos.
También se han propuesto enfoques relacionados para
utilizar el exceso de energía térmica para generar gas sintético
y poner en funcionamiento centrales de desalinización.
Algunos conceptos de diseño incluyen un bucle de refrigeración
secundaria por sales fundidas que incluye tanques
de almacenamiento térmico. Esto desacopla efectivamente
al SMR de la turbina-generador, aunque a expensas de cierta
eficiencia térmica. Este enfoque aprovecha las tecnologías
existentes desarrolladas para las centrales de energía solar
térmica. En situaciones donde estas aplicaciones de calor
alternativas son deseables, tanto la generación de electricidad
como las aplicaciones térmicas deben ser consideradas
para lograr las estrategias de gestión de energía más eficientes
y efectivas para la microrred.
Los SMR con unidades múltiples potencialmente pueden
ofrecer un mayor grado de flexibilidad en el funcionamiento.
Sin embargo, las estrategias de control correspondientes
pueden ser más complejas dependiendo de las
configuraciones del sistema. Si diferentes módulos tienen
turbinas de vapor y generadores independientes, cada
módulo puede tratarse como una unidad relativamente
separada. El control, en este caso, es relativamente directo.
No obstante, para sistemas en los que diferentes módulos
comparten un cabezal de vapor común, las interacciones
entre los reactores pueden ser más complejas. Estos sistemas
pueden requerir acciones de control adicionales para
lograr el balance deseado en la producción de energía entre
diferentes módulos. Las variaciones incluyen poner en funcionamiento
todas las unidades en una configuración de
seguimiento de carga compartida o asignar algunas unidades
como operación de producción fija y otras como unidades
de seguimiento de carga. Tal funcionamiento diferencial
puede ofrecer algunas ventajas inherentes. Las unidades
recién alimentadas generalmente exhiben más características
responsivas en un modo de seguimiento de carga que
aquellas que están cerca del final de su ciclo de vida debido
a su mayor reactividad. Por lo tanto, estas unidades pueden
ser utilizadas para ajustes de producción más finos.
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