TRAMITACIУN DE PARQUES EУLICOS

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Conferencias Aula Tecnologías Energéticas 2004
Cátedra Rafael Mariño UNIVERSIDAD PONTIFICIA
COMILLAS
CUESTIONES TECNOLÓGICAS EN EL CONTEXTO DE LA
ENERGÍA EÓLICA
Noelia Álvarez Marivela 10 de noviembre 2004
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INDICE

• 1. PROMOCIÓN
• Evaluación del potencial eólico
• Aerogeneradores tecnologías
• Conexión a red
• CONSTRUCCIÓN
• Instalación y montaje de aerogeneradores
• Proyecto y ejecución técnica de parque
• 3. EXPLOTACIÓN
• Condicionantes y datos relevantes de la
  explotación
• Desarrollos futuros y puntos de mejora
• RETOS TECNOLÓGICOS
• Terrenos complejos
• Sistema de control
• Reducción del ruido
• Mantenimiento
• Integración en la red

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PROMOCIÓN
EVALUACIÓN DEL POTENCIAL EÓLICO

• -Campaña de Recurso (Mínimo 1 año)
• -Torres de medición (celosía)
  redundancia de equipos críticos, telemedida
• Micrositing (hipótesis de tabulación de ofertas)
  LISTA LARGA
• WASP en punto de torre (referencia) producción
  teórica
• Curva potencia densidad más próxima a la del
  emplazamiento a la altura de buje
• Producción x nº aeros lt 50 MW
• Implantación de aeros diferentes alturas de buje
  / diámetro rotor
• (factores técnicos, económicos, ambientales y
  administrativos)
• -Factores correctores
• Errores de modelo-perfil vertical, estelas,
  disponibilidad, pérdidas
• -Incertidumbres
• Falta de medidas reales a la altura de buje de
  cada aero
• Consideración de los perfiles verticales de
  viento iguales en la zona
• Consideración de mismas pérdidas para el parque
  con datos de una torre
• Consideración de pérdidas por estelas iguales
  para todos los aeros
• Evaluación de Recurso (plazos y costes) LISTA
  CORTA

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PROMOCIÓN
AEROGENERADORES / TECNOLOGÍAS
CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DE AEROGENERADORES
TÉCNICOS
ADMINISTRATIVOS
AMBIENTALES
ECONÓMICOS
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PROMOCIÓN
AEROGENERADORES / TECNOLOGÍAS
SELECCIÓN DE AEROGENERADORES CASO PRÁCTICO 1
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PROMOCIÓN
AEROGENERADORES / TECNOLOGÍAS
SELECCIÓN DE AEROGENERADORES CASO PRÁCTICO 2
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PROMOCIÓN
AEROGENERADORES / TECNOLOGÍAS
Especificaciones técnicas Características
generales Montaje (viales y
plataformas) Características
eléctricas Curvas de potencia f Vviento
(m/s) (certificaciones) Cimentaciones Tipo
de generador Inducción-asíncrono JAULA DE
ARDILLA (compensación mediante BC en BT)
ROTOR BOBINADO-DA (control para compensación a
cosphi1 preparadas ó no para soportar
huecos de tensión) Síncrono (soportan huecos de
tensión) - Compensación global en set
Baterías de Condensadores, SVCs, Statcoms -
Potencia nominal (kVA), Potencia activa nominal
(kW) Sistema compensación reactiva Tipo
baterías, excitación rotórica Rango de
variación en función de la potencia activa kVAr
y cos phi Sistema de control Palas (pitch
control) variables de control, rango variación
operación (paso variable) Regulador de
tensión/factor de potencia rangos, límites
reactiva (0,95 ind 0,95 cap), modificación
de consigna de reactiva durante huecos de
tensión? Par Huecos de tensión estrategias
ante huecos (disparo reconexión,
mantenimiento de la conexión del aerogenerador
), límites operativos Protecciones (relés
alta/baja Frecuencia -3 2 Hz / Tensión - 10)
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PROMOCIÓN
AEROGENERADORES / TECNOLOGÍAS
EFICIENCIA PRECIO RENDIMIENTO EQUILIBRIO
INNOVACIÓN FIABILIDAD Marcas y Modelos NORDEX
N50 (I-800), N60 (I-1300), N80 (I-2500), N90
(I-2300) ECOTECNIA EC62 (I-1350), EC74
(I-1670), EC80 (II-1670) GENERAL ELECTRIC GE
1.5 S (II-III-1500), GE 1.5 SL (III-1500) NEG
MICON NM52 (I-900), NM72 (I-1650), NM82
(I-1650) VESTAS V80 (I-2000), V90
(II-1800-2000), V90 (I-3000) REPOWER MM70
(I-2000), MM82 (II-2000), MD70 (I-1500), MD77
(II-1500) GAMESA (MADE) G52 (I-850), G58
(III-850), G80 (I-2000), G90 (III-2000)
AE52 (I-800), AE61 (I-1320) Diferentes
alturas de buje (torre) Misma potencia y Mayor D
rotor lt Velocidad viento Clases I (gt8,5 m/s)- II
(7,5 8,5 m/s) III (lt7,5 m/s) Subclase de
turbulencia A (baja) - B (alta)
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PROMOCIÓN
CONEXIÓN A RED
Las formas de conexión a la red receptora serán
las siguientes a) Conexión directa a una
subestación. b) Conexión a una línea - Para
media y alta tensión, preferentemente mediante
una unión entrada salida. La barra y las
posiciones de entrada-salida serán operadas por
la empresa receptora en régimen de propiedad. -
Para baja tensión, podrá realizarse una
derivación en T. Caída de tensión máxima
5 Potencia máxima a entregar igual ó inferior a
la capacidad de la red receptora - Línea
50 de la capacidad de la línea en ese punto
- Subestación 50 de la capacidad de
transformación en ese nivel de tensión A título
orientativo, las instalaciones de producción se
conectarán preferentemente al nivel de tensión
que les corresponda de acuerdo con la potencia
total de la instalación de producción según lo
indicado en la tabla siguiente
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CONSTRUCCIÓN
PROYECTO Y EJECUCIÓN TÉCNICA DEL PARQUE
OBRA CIVIL ACCESOS Visitas conjuntas con
fabricante aerogeneradores Dimensiones de los
aerogeneradores (técnico / ambiental) Ancho,
altura de buje (torre), R giro, peso (puentes),
pendientes Actuaciones necesarias Condiciones
de seguridad VIALES INTERIORES CIMENTACIONES
Estudio geológico - geotécnico PLATAFORMAS ZANJAS
MT PARQUES DE MAQUINARIA SISTEMA
ELÉCTRICO CABLEADO MT (20 kV ó 30 kV) Cálculos,
comparativas, costes, pérdidas CELDAS Y
TRANSFORMADORES (relación transformación)
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CONSTRUCCIÓN
PROYECTO Y EJECUCIÓN TÉCNICA DEL PARQUE
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EXPLOTACIÓN
CONDICIONANTES Y DATOS RELEVANTES DE LA
EXPLOTACIÓN

• CONDICIONANTES
• Instalación de los aerogeneradores, MT, FO, línea
  y subestación
• Ubicación geográfica zonas lejanas y sin
  infraestructuras
• Orografía compleja accesos, climatología,
• Especificidad del trabajo multidisciplinar
  (mecánico, eléctrico, instrumentación y control,
  comunicaciones), riesgos (eléctricos, cargas,
  altura, )
• Análisis de datos complejidad y volumen
• Materia prima (viento) volatilidad,
  temporalidad, incertidumbre
• Tecnología poca experiencia histórica,
  tencnología no probada M/L plazo
• Entorno local (op.mto.) y despacho (análisis y
  control)
• Coberturas y servicios grandes correctivos y
  revisiones (grúas, repuestos críticos, limpieza
  de palas, mantenimiento viales especial en zonas
  hielo y nieve, )
• Operación remota y gestión instantánea
• DATOS RELEVANTES
• - Análisis de causas y alternativas de mejora de
  la disponibilidad condiciones de operación
  (local remoto) y mantenimiento (preventivo
  correctivo), fiabilidad aerogenerador,
  climatología

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EXPLOTACIÓN
DESARROLLOS FUTUROS Y PUNTOS DE MEJORA

• - Operación mantenimiento lt costes, gt
  garantías, gt disponibilidad
• Aprovechamiento del recurso y flexibilidad en la
  gestión. OPERACIÓN REMOTA
• Escenarios empresa tecnologías
  (aprovechamiento de la flexibilidad de la oferta
  de Grupo)
• Sistemas expertos de supervisión y control de
  aerogeneradores (fiabilidad, programación de
  matenimientos, adelanto a averías)
• Aumentar el rendimiento del DESPACHO DE
  EXPLOTACIÓN (gestión continua y centralizada en
  tiempo real, ampliación de la capacidad de mando,
  mayor selectividad de datos para análisis)
• Implantación de un sistema de predicción fiable
  (salida a mercado con garantías gt valor de ventas
  y optimización de programación de
  mantenimientos) precisión de la PREDICCIÓN DE
  PRODUCCIÓN
• Mercado eléctrico y conexión a red cumplimiento
  de nuevos requisitos en la generación eólica
• INTEGRACIÓN EN LA RED
• REGULACIÓN DE POTENCIA ACTIVA Y REACTIVA (Rango
  de variación del factor de potencia)
• COMPORTAMIENTO ANTE HUECOS DE TENSIÓN (
  coordinación de protecciones)
• SOLUCIONES EN Ó FUERA DE LA MÁQUINA
  (Combinaciones turbina-parque compensación LOCAL
  en los aeros, GLOBAL en set BC, SVC, Statcom ó
  MIXTA)
• LIMITACIONES EQUILIBRIO COSTE-BENEFICIO
• Adecuación de los parques existentes y/ó futuros
• Alternativas Baterías de condensadores, SVCs,
  Statcoms
• Aplicación sustitutiva ó complementaria según
  diferentes tecnologías

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RETOS TECNOLÓGICOS

• TERRENO COMPLEJO
• - Optimización binomio emplazamiento
  aerogenerador (altas turbulencias y viento
  heterogéneo)
• Menor fatiga en componentes
• Mayor disponibilidad
• Viabilidad técnico-económica-ambiental en
  instalación y montaje
• Aerogeneradores multi MW con rotores adaptados a
  condiciones de viento binomio producción - coste
• Viabilidad de parques de bajo viento
• gt área barrida (m2) lt densidad de potencia
  (W/m2) gt precio aeros / inversión total
• SISTEMA DE CONTROL
• Mejora rendimiento aerodinámico
• - Mejora de la producción
• Mejora control de potencia
• Menores niveles de ruido
• Paradas de turbina más seguras

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RETOS TECNOLÓGICOS
REDUCCIÓN DEL RUIDO - Mecánica (diseño
multiplicadora, aislamiento y ensamblaje de la
nacelle) - Aerodinámica (diseño de palas y
reducción de velocidad de giro) MANTENIMIENTO -
Vida útil del aerogenerador (roturas) - Mejora
de la disponibilidad (pérdidas de producción) -
Reducción de costes - Gestión de activa y
reactiva (integración red / otros PEs) -
Financiación cumplimiento de garantías y
parámetros de funcionamiento (disponibilidad
rendimiento, cobertura seguros, curva de
potencia)
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RETOS TECNOLÓGICOS

• INTEGRACIÓN EN LA RED
• - Contribución a la estabilidad de la red y
  mejora de la gestión técnica del sistema (calidad
  de la energía y adaptación a redes débiles)
• Regulación de potencia activa y reactiva
• Programas de producción (predictibilidad
  efectos económicos en los desvíos)
• Nuevo RD 436/2004, de 12 de marzo ( TMR E
  )
• Complemento por REACTIVA (Bonificación hasta 8
  Penalización hasta -4 en V-P-LL)
• Valle (8 h) Sistema excedentario de Q (U gtgt).
  Bonificación hasta 8 por absorción de Q (0,98
  ind - 0,95 ind Q con)
• Punta (4 h) Sistema necesitado de Q.
  Bonificación hasta 8 por aporte de Q (0,98 cap -
  0,95 cap Q gen) (mantener U)
• Llano (12 h) Sistema sin problemas.
  Bonificación 4 por cos phi 1 (0,98 ind 0,98
  cap)
• Complemento por continuidad de suministro frente
  a HUECOS DE TENSIÓN (bonificación 5) ()
  (Garantía de no desconexión ante una perturbación
  sin consumo de P ni Q)
• () Aclaraciones y desarrollo posterior
  Regulación de los requisitos de las protecciones
  de las diferentes instalaciones y tecnologías de
  producción, así como un procedimiento transitorio
  para la adaptación de las instalaciones
  existentes

Sostenibilidad técnica y económica
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Jornadas 2004 Cátedra Rafael Merino UNIVERSIDAD
PONTIFICIA COMILLAS
CUESTIONES TECNOLÓGICAS EN EL CONTEXTO DE LA
ENERGÍA EÓLICA
MUCHAS GRACIAS
Noelia Álvarez Marivela 10 de noviembre 2004