Haciendo realidad la Red del Futuro. Soluciones Completas para la Industria de las Energías Renovables

Transcripción

1 Haciendo realidad la Red del Futuro Soluciones Completas para la Industria de las Energías Renovables

2 Introducción Las energías renovables están jugando un papel importante en la estrategia global relacionada con la lucha contra el cambio climático, la reducción de emisiones de CO2 y la dependencia de los combustibles fósiles. Las compañías eléctricas y muchas otras empresas como, por ejemplo, empresas del sector de ingeniería o construcción, se han focalizado en la construcción, instalación y operación de infraestructuras de energías renovables, debido a la creciente importancia que las instituciones públicas de todo el mundo han dado a estas energías. Sin embargo, el origen de algunas fuentes renovables, como por ejemplo el viento, el agua y el sol, presentan grandes retos operativos, debido a factores como una disponibilidad incierta, localizaciones dispersas, regulación eléctrica y control, conectividad de red, costes de operación y otros similares. Estos nuevos retos requieren importantes desarrollos tecnológicos en los campos de control, protección, medida, comunicaciones, etc de forma que las fuentes de energías renovables sean capaces de de competir con las fuentes tradicionales de energía como el carbón, el petróleo o el gas natural El grupo ZIV, como principal proveedor del sector industrial eléctrico, está inmerso en los procesos y cambios que afectan al mercado de las renovables,a través de su participación en foros, y desarrollando e integrando los equipos requeridos en estas nuevas aplicaciones. ZIV ha acumulado una amplia experiencia en el mercado de las energías renovables en distintos campos: 1. Equipos de Subestación de Protección y Control para plantas solares y parques eólicos. 2. Sistemas de Telemedida inteligente para plantas fotovoltaicas. 3. PLC de Alta Tensión y sistemas para Teleprotección de subestación, destinados tanto a plantas solares como parques eólicos. 4. Switches Ethernet específicamente diseñados para redes LAN de fibra óptica, routers 3G para interconexión de plantas remotas con centros de control, módems PLC y GPRS, así como sincronizadores GPS. 5. Integración de equipos electrónicos legacy requeridos en parques eólicos y plantas fotovoltaicas. El grupo ZIV proporciona soluciones eléctricas y de comunicaciones completas para todas las aplicaciones de la industria de las energías renovables. Los clientes de ZIV son, principalmente, las compañías eléctricas, integradores especializados en energías renovables y las principales compañías energéticas. Este catálogo muestra algunas de las soluciones ZIV aplicadas a distintos sistemas de generación de energías renovables, así como el equipamiento y los sistemas disponibles para estas aplicaciones. El grupo ZIV proporciona soluciones eléctricas y de comunicaciones completas para todas las aplicaciones de la industria de las energías renovables. Los clientes de ZIV son, principalmente, las compañías eléctricas, integradores especializados en energías renovables y las principales compañías energéticas.

3 Soluciones Completas para la Industria de las Energías Renovables Despliegue de una Red Gigabit Ethernet Network entre Parques Eólicos basada en Fibra Óptica OPGW ZIV ha sido seleccionado como proveedor de la solución de comunicaciones para un conjunto de parques eólicos localizados muy próximos entre sí. El canal de comunicación de alta capacidad es utilizado por diferentes servicios. En uno de los parques eólicos se ha instalado una consola de control centralizada que permite al operario el acceso al servicio SCADA de todos los parques. Adicionalmente, el proyecto requiere solventar los problemas de cobertura GPRS en los distintos parques eólicos. La mayor parte de las localizaciones en las cuales se han construido los parques presentan un nivel de cobertura GPRS insuficiente para que módems y routers inalámbricos funcionen correctamente. En este caso particular, algunos de los parques eólicos tienen nivel de señal suficiente para usar módems GPRS, que permiten el acceso remoto a relés de protección y contadores. Finalmente, dentro del proyecto se requieren, además, una serie de servicios secundarios como VoIP, de forma que sean implementados sobre la misma red Gigabit Ethernet para conectar los parques eólicos entre sí, utilizando la infraestructura de cables de fibra óptica monomodo OPGW existente. Esta red Ethernet ha sido implementada utilizando switches Ethernet usyscom, SWT, equipados con puertos de fibra y de cobre. Se trata de switches industriales robustos, diseñados especialmente para el mercado eléctrico. Estos equipos han sido homologados en aplicaciones de campo de varias compañías eléctricas europeas y americanas, tanto en subestaciones (clásicas e IEC 61850) como en centros de transformación. La red consiste en diferentes anillos unidos por un nodo central, garantizando así la redundancia de la arquitectura y de equipos en caso de fallo. La red Ethernet se configura de acuerdo a los distintos servicios requeridos. Se dedican diferentes VLANs para los servicios más importantes (SCADA, protección, y medida). Cada consola SCADA tiene su propio camino privado desde el parque principal al SCADA de cada parque. Para resolver el problema de cobertura GPRS se instala un modem Ethernet SIP en uno de los parques con disponibilidad de cobertura GPRS, y la señal inalámbrica entrante se transporta a través de la red Ethernet a los diferentes relés y medidores de los distintos parques eólicos. Otro equipo SIP se utiliza como conversor Serie- Ethernet sin interfaz inalámbrica, de forma que los medidores y pasarelas equipadas con puertos serie se puedan conectar a la red Ethernet. En resumen, sólo es necesaria una única red Ethernet para transportar todos los servicios presentes y futuros, utilizando un mínimo número de fibras de forma segura y redundante. La red Ethernet se configura de acuerdo a los distintos servicios requeridos. Se dedican diferentes VLANs para los servicios más importantes (SCADA, protección y medida). Cada consola SCADA tiene su propio camino privado desde el parque eólico principal al SCADA de cada parque.

4 Equipos de comunicaciones para plantas Eólicas y Solares ZIV ofrece un amplio rango de productos de networking para redes Ethernet en plantas eólicas y solares. La topología más utilizada consiste en un conjunto de anillos de fibra óptica monomodo o multimodo, de 100Mbps de ancho de banda, conectando así los switches instalados en las turbinas. El controlador PLC de la turbina está conectado a su switch mediante una conexión 10/100BaseT o serie. Los switches ZIV están disponibles en formato carril DIN o rack de 19, con hasta 40 puertos 10/100baseT o 100 BaseFX, 4 puertos SFP Gigabit, fuente de alimentación redundante y 4 puertos PoE. Además, está disponible un switch especialmente diseñado para las turbinas de los molinos, equipado completamente con los interfaces de fibra óptica habitualmente utilizados en este campo, puertos 10/100BaseT y funcionalidad de seguridad especial para estas aplicaciones. ZIV ofrece ambos tipos de switches para parques eólicos, switches para las turbinas de viento y switches para el punto central de los anillos LAN. ZIV también dispone de equipos de comunicaciones adicionales, necesarios en los parques eólicos, como por ejemplo conversores serie a IP, routers 3G, módems Ethernet GPRS, sincronizadores GPS, terminal servers, módems GPRS de doble SIM para SCADA, comunicaciones por línea de potencia, etc... El módem GPRS de doble SIM es utilizado por algunas eléctricas para todas las plantas renovables conectadas a su red. Utilizando este módem la eléctrica puede enviar una señal de control para activar un mando. Debido a la importancia de esta función, un módem de doble SIM es utilizado para proveer redundancia. Si el primer proveedor de telefonía móvil está indisponible por alguna razón, el módem automáticamente conmuta a un segundo proveedor.

5 Soluciones Completas para la Industria de las Energías Renovables Terminales de Teleprotección en Plantas de Cogeneración de energía para la interconexión de Redes Eléctricas ZIV ha estado inmersa en el mercado de las energías renovables desde el principio, suministrando equipos de teleprotección para un gran número de instalaciones. La interconexión para cualquier tipo de planta de cogeneración, incluyendo aquellas basadas en energías renovables (eólica, solar, biomasa y otros) está regulada en la mayoría de sus aspectos económicos y técnicos por la legistación local. En general, y algunas veces dependiendo del nivel de energía generada, se requiere el uso de terminales de teleprotección para asegurar la desconexión de la planta bajo condiciones de fallo. Esta práctica evita el sumnistro directo de energía desde cogeneración a la red, evita el cierre reiterado de la planta bajo condiciones de fallo o falta de sincronismo y asegura la desconexión automática o manual de la subestación cuando es necesario. La teleprotección de ZIV garantiza comunicaciones fiables entre los relés de protección que supervisan la inerconexión entre la planta de cogeneración y la subestación de la compañía eléctrica. Típicamente, los terminales de teleprotección ZIV se utilizan para la transmisión de comandos desde la subestación (modo teleprotección), para asegurar la desconexión de la cogeneración y para evitar la reconexión de la planta bajo condiciones de fallo o falta de sincronismo. La teleprotección también se utiliza como corte principal de supervisión, transmitiendo su posición desde la planta a la subestación (modo tele-señalización). El alto grado de flexibilidad de los equipos de teleprotección de ZIV permite la transmisión de hasta 8 comandos de teleprotección independientes sobre canales digitales y 4 comandos sobre canales analógicos, estando disponibles interfaces eléctricos a 64 kbps como, por ejemplo, recomendaciones G.703, V.35, V.11 ó X.21, a 2 Mbps para recomendación G.703, o interfaces ópticos a 64 kbps para fibra óptica en canales digitales e interfaces eléctricos a 4 hilos para canales analógicos. Las dos líneas de comunicación incluídas permiten la implementación de configuraciones de back-up para recuperación frente a fallos de canal, o disponer de 2 líneas de comunicaciones independientes para 3 configuraciones terminales, donde es útil recibir comandos de teleprotección desde los dos extremos independientemente o enviar la información de señalización a ambos extremos al mismo tiempo. La configuración con dos líneas independientes tamién permite que los comandos viajen entre los extremos de línea y la implementación de topologías en anillo. El alto grado de flexibilidad de los equipos de teleprotección de ZIV permite la transmisión de hasta 8 comandos de teleprotección independientes sobre canales digitales y 4 comandos sobre canales analógicos.

6 Soluciones de Telemedida para Plantas de Generación basadas en Energías Renovables La generación de energía basada en fuentes de energía renovables como el agua, el viento y el sol tiene características comunes que dificultan la lectura de las medidas de datos. La dispersión geográfica o la localización remota complican la adquisición de los datos requeridos con fines operacionales (facturación de medidas). Las nuevas tecnologías de información y comunicación se han convertido en un aliado muy potente para sobrellevar las dificultades de accesibilidad a localizaciones remotas. ZIV ha diseñado soluciones de medida de datos remotos adaptadas a distintas topologías a través de distintos medios de comunicación (PSTN,GSM, ETHERNET, FO, etc..). ZIV ha acumulado una gran base como referencia de plantas de energía fotovoltaica, eólica y mini-plantas de aguas, utilizando equipos y sistemas ZIV de forma satisfactoria. Es importante destacar que este tipo de instalaciones requieren equipos de comunicaciones y medida muy robustos para garantizar un alto grado de disponibilidad. ZIV ha acumulado una gran base como referencia de plantas de energía fotovoltaica, eólica y mini plantas de aguas, utilizando equipos y sistemas ZIV de forma satisfactoria. ZIV ha desarrollado una solución de telemedida avanzada para plantas solares. Esta solución consta de medidores digitales con un módem PLC integrado (uno por panel solar) conectado por PLC a un concentrador de medida (uno por centro de transformación). Los concentradores están conectados a un anillo Ethernet de fibra óptica, implementado con switches industriales ZIV y con un router 3G que permite conectividad remota con la planta. El siguiente esquema describe el sistema.

7 Soluciones Completas para la Industria de las Energías Renovables Proyectos de Automatización y Comunicaciones llave en mano El fuerte compromiso de ZIV con el desarrollo de energías verdes se refleja en el número de proyectos de energía en los campos eólico, solar y plantas hidroeléctricas a pequeña escala. En la actualizad, ZIV está comprometido con distintos partners en el diseño y construcción de parques eólicos, plantas solares y desarrollo de plantas hidrográficas en los ríos. El objetivo de ZIV es complementar y adaptarse a los requerimientos de las compañías eléctricas, ingenierías, integradores, constructores, y clientes industriales, dependiendo de las características y particularidades de cada proyecto, ofreciendo al mismo tiempo la mejor solución en el aspecto eléctrico, civil y de comunicaciones del proyecto. Junto con los propios servicios de ingeniería, ZIV tiene la capacidad de convertirse en gestor de proyectos para la definición y puesta en marcha de la ingeniería eléctrica, civil y de comunicaciones. En ZIV nos esforzamos por convertirnos en expertos en soporte de proyectos de Protección, Control, Medida y Comunicaciones. El objetivo de ZIV es proporcionar a los usuarios soluciones personalizadas eficientes. Soluciones para automatización/mejora de instalaciones eléctricas, tanto para eléctricas como para sistemas de energía industriales. Soluciones a medida al mejor coste / calidad / ratio de beneficio, integrando alta tecnología en los productos de comunicaciones, como multiplexores SDH/ PDH, radio o línea de potencia. En ZIV también proporcionamos consultoría en los campos de Protección, Control, Medida y Comunicaciones, direccionando estos servicios con esfuerzo, dedicación y experiencia, independientemente del tamaño del proyecto y buscando la mejor solución requerida en cada caso. La oferta de ZIV comprende desde estudios especializados a proyectos completos llave en mano. ZIV ha participado en más de 200 proyectos de parques eólicos, 200 proyectos de subestaciones para instalaciones eléctricas domésticas en España, más de 150 proyectos para eléctricas a nivel internacional y varias subestaciones para plantas cementeras, plantas de tratamiento de aguas, acero, papeleras, etc ZIV ha participado en más de 200 proyectos de parques eólicos, 200 proyectos de subestaciones para instalaciones eléctricas domésticas en España, más de 150 proyectos para eléctricas a nivel internacional y varias subestaciones para plantas cementeras, plantas de tratamiento de aguas, acero, papeleras, etc

8 España Sede Social (Grupo ZIV): Parque Tecnológico, Zamudio, Vizcaya T: F: Madrid: Parque Tecnológico de Leganés C/ Diego Marín Aguilera Leganés, Madrid T: F: Barcelona: C/ Antonio Machado, 78 Edificio Australia Viladecans, Barcelona T: F: Sevilla: Av. de la Aeronáutica nº 10 (Edificio Helios) Planta 7ª, módulo Sevilla T: F: Las Palmas: Fernando Guanarteme 16. Ofic. 1º A Las Palmas de Gran Canaria T: EE.UU. y Canadá: ZIV USA, Inc. Chicago Offices 2340 River Road, Suite 210 Des Plaines, IL T: F: Brasil: Av. Padre Natuzzi, 200 CEP , São Francisco, Niteroi, Rio de Janeiro T: F: Singapur: 10 Anson Road #25-07 International Plaza. Singapore T: F: Rusia: Krimsky Val, d.3 str. 2, office Moscow T: Para otros países, por favor consulte en nuestra página web el nombre de nuestro distribuidor más próximo. ZIV se esfuerza constantemente en la mejora de sus productos y servicios. Consecuentemente, la información técnica que contiene este documento está sujeta a cambios sin previo aviso.