CENTRALES HIDRÁULICAS REVERSIBLES

Transcripción

1 LAS PALMAS DE GRAN CANARIA Universidad de Las Palmas de Gran Canaria JORNADAS SOBRE REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES, ELECTRIFICACIÓN DEL TRANSPORTE E INTEGRACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES CENTRALES HIDRÁULICAS REVERSIBLES Juan M. Buil Sanz Proyectos Hidráulicos Endesa Generación 1

2 í N D I C E Concepto generación hidroeléctrica Tipos de centrales de producción de energía eléctrica Necesidades de regulación de la red Sistema actual de generación en Canarias Evolución de la generación en Canarias Sistemas de bombeo combinados con renovables Centrales de bombeo reversibles en Canarias 2

3 ENERGÍA CONCEPTO DE ENERGÍA Volumen Agua V H = Desnivel Energía = V.H.g kwh Volumen Agua V EJEMPLO: V = m3 H = m E = x x 9,81 / = kwh 3

4 CONCEPTO DE POTENCIA POTENCIA Q = Caudal H = Desnivel P = Q. H. g kw P = Potencia Turbina EJEMPLO: Q = 1 m3/seg H = m E = 1 x x 9,81 = kw 4

5 CONCEPTO DE POTENCIA x TIEMPO POTENCIA x TIEMPO = ENERGÍA Utilización de los m3 en una hora Caudal = m3 / seg. = 1 m3/seg. 1 m3/seg. desnivel m = kw kw x 1 hora = kwh m3 desnivel m = kwh 5

6 ALTERNATIVAS DE REPARTO ENERGÉTICO 1h P 9810 kwh 9810 kw T 2h Potencia Energía P x T P kwh 4905 kw Tiempo 2T P 5 5T 5h 9810 kwh 6

7 LA ENERGÍA HIDRÁULICA APROVECHA LA ENERGÍA POTENCIAL DEL AGUA ES LA MAYOR Y MÁS EFICIENTE DE LAS RENOVABLES NO PRODUCE NINGUN TIPO DE EMISIONES CONTAMINANTES REGULA EL SISTEMA ELÉCTRICO PERMITE ALMACENAR ENERGÍA SUS EMBALSES PERMITEN OTROS USOS 7

8 TIPOS DE CENTRALES Hidráulicas Fluyentes Con regulación Bombeos 8

9 ESQUEMA SALTO FLUYENTE 9

10 ESQUEMA SALTO CON REGULACIÓN 10

11 ESQUEMA BOMBEO REVERSIBLE RENDIMIENTOS ENTRE 73% y 78% 11

12 NECESIDADES DE REGULACIÓN DE LA RED La energía se produce y se consume al mismo tiempo Los elementos productores inyectan energía a la red Los elementos consumidores absorben energía de la red Debe haber equilibrio entre producción y consumo en cada instante Los elementos productores están al servicio de los consumidores, son ellos quien deben asumir el equilibrio. Sólo los elementos de producción flexibles pueden participar en esta regulación. Las nucleares, las térmicas, los aerogeneradores, y la solar son rígidas. Los ciclos combinados pueden modular con su turbina de gas pero perdiendo eficiencia. Las turbinas de gas y los grupos diesel modulan bien pero tienen poco rendimiento Las centrales hidráulicas regulan muy bien con alto rendimiento y bajo coste. 12

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15 CURVA DIARIA EN ISLAS 15

16 PARÁMETROS MEDIOAMBIENTALES DE DISTINTAS OPCIONES DE GENERACIÓN 16

17 EVOLUCIÓN DE LA GENERACIÓN EN CANARIAS Fuerte incremento de energías renovables de funcionamiento rígido Retirada paulatina de térmicas convencionales Implantación de ciclos combinados, grupos diesel y turbinas de gas Construcción de nuevas centrales de bombeo reversibles. 17

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19 CENTRAL DE BOMBEO - REVERSIBLE DE KOPS II 150 MW Salto 808 m Caudal 21 m3/seg. 19

20 ESQUEMA GENERAL HIDROEÓLICO EL HIERRO 20

21 MODELO DISTRIBUIDOR ALTA PRESIÓN EL HIERRO 21

22 MODELO DISTRIBUIDOR ALTA PRESIÓN EL HIERRO 22

23 CENTRALES DE BOMBEO REVERSIBLES EN CANARIAS SORIA CHIRA 162 MW (Gran Canaria) SORIA CUEVA DE LAS NIÑAS 150 MW (Gran Canaria) TENERIFE 180 MW EL HIERRO 12,4 MW EL QUEBRADON 30 MW (La Gomera) LAS CANCELITAS 15 MW (La Palma) 23

24 PROYECTOS EN GRAN CANARIA CENTRAL SORIA-CHIRA Chira Volumen de embalse 5,2 Hm3 Soria Volumen de embalse 32,8 Hm3 Salto Bruto ( ) = 323 m. Potencia nominal 162 MW 24

25 SORIA-CHIRA CENTRALES HIDRÁULICAS REVERSIBLES 25

26 PROYECTOS EN GRAN CANARIA CENTRAL SORIA-CUEVA DE LAS NIÑAS C. de la Niñas Volumen de embalse 5,0 Hm3 Soria Volumen de embalse 32,8 Hm3 Salto Bruto ( ) = 312 m. Potencia nominal 150 MW 26

27 SORIA CUEVA DE LAS NIÑAS 27

28 PROYECTOS EN LA PALMA CENTRAL DE BOMBEO DE LAS CANCELITAS (Barlovento) Depósito superior m3 Depósito inferior 3 Hm3 Salto ( ) = 385 m. Potencia máxima 15 MW Potencia bombeo 14 x 750 kw 28

29 PROYECTOS EN LA GOMERA CENTRAL DE BOMBEO EL QUEBRADÓN Embalse superior Lomo Quebrado 0,35 Hm3 Embalse inferior La encantadora 1 Hm3 Salto Bruto ( ) = 704 m. Potencia de turbinado 30 MW (3 x 10 MW) Potencia bombeo 40 MW (20 x 2 MW) 29

30 CAPACIDAD GENERACIÓN ELÉCTRICA - SEIE Canarias (Diciembre 2008) MULATO H 0,8 (1) EL PALMAR D 22,9 (10) LLANOS BLANCOS D 12,7 (9) GUINCHOS D 83,4 (10) G 24,3 (1) 107,7 (11) ARONA Y GUÍA DE ISORA G 97,2 (3) Elect. 8,7 POTENCIA INSTALADA (MWb.a.) TIPO MW Nº GRUPOS VAPOR 713,2 (27,6%) 13 DIESEL 546,9 (21,2%) 58 CICLO COMBINADO 688,1 (26,6%) GAS 606,0 (23,5%) 19 HIDR. 0,8 (0,0%) 1 LOS VALLITOS Elect. 7,3 GRANADILLA V 160,0 (2) D 48,0 (2) G 79,5 (2) CC 226,1 (1) 513,6 (7) CANDELARIA V 160,0 (4) D 36,0 (3) G 92,2 (3) 288,2 (10) 3 (2TG+1TV c/u) ELECTRÓG. 28,5 (1,1%) 3 emplazamientos TOTAL 2.583,3 97 JINAMAR V 233,2 (5) D 84,0 (5) G 98,5 (3) 415,6 (13) BARRANCO V 160,0 (2) G 75,0 (2) CC 462,0 (2) 697,0 (6) LAS SALINAS D 108,2 (9) G 78,4 (3) 186,6 (12) GRAN TARAJAL Elect. 12,5 PUNTA GRANDE D 151,6 (10) G 61,0 (2) 212,5 (12) 30

31 GENERACIÓN ELÉCTRICA - SEIE Canarias (Acumulado diciembre 2008) MULATO H 0,0 EL PALMAR D 73,4 LLANOS BLANCOS D 43,0 GUINCHOS D 268,8 G 4,5 273,3 TIPO PRODUCCIÓN BRUTA (GWh b.a.) GWh VAPOR 3.715,2 (40,5%) DIESEL 2.220,2 (24,2%) CICLO COMBINADO 2.661,3 (29,0%) GAS 484,1 (5,3%) HIDR. 0,0 (0,0%) ELECTRÓG. 89,7 (1,0%) TOTAL 9.170,5 ARONA Y GUÍA DE ISORA G 61,2 Elect. 22,9 LOS VALLITOS Elect. 20,8 GRANADILLA V 917,0 D 299,2 G 42,2 CC 1.271, ,4 CANDELARIA V 852,1 D 0,0 G 65,3 917,4 JINAMAR V 988,7 D 302,0 G 29, ,4 BARRANCO V 957,5 G 23,2 CC 1.390, ,0 GRAN TARAJAL Elect. 45,9 LAS SALINAS D 479,3 G 143,7 623,0 PUNTA GRANDE D 754,4 G 114,3 868,6 31

32 CONCLUSIONES CENTRALES HIDRÁULICAS REVERSIBLES Central Hidráulicas en las Islas: Una Solución para el Sistema 1.- Alta capacidad de almacenamiento de energía con grupos generadores compuesto por máquinas robustas y fiables que necesitas pocos sistemas o equipos auxiliares para su operación. 2.- Adecuado complemento a la modulación de las puntas siendo realizado en las horas solares principalmente con la fotovoltaica y en las horas nocturnas con la hidráulica. 3.- Optimización de las energías renovables no gestionables (eólica+fotovoltaica), al permitir verter al sistema sus máximos recursos siendo empleados estos en el bombeo en caso de excedentes. 4.- Optimización de la térmica convencional al poder generar un número mayor de horas en sus valores de máximo rendimiento (tanto de consumo como medioambiental), siendo empleada su exceso de energía en el bombeo. 5.- Optimización de los costes de explotación del sistema, sin riesgo alguno ante transitorios, al suplir a las Turbinas de Gas convencionales en la generación de las horas punta. 6.- Mejora de la Calidad de Servicio al optimizar los planes de deslastre mientras funciona en forma bombeo al permitir su inmediata desconexión 7.- Alta capacidad de respuesta (en todas las formas de regulación), Acoplamiento desde parada en 3-5 minutos; subida a plena carga en 2-5 minutos y actuación inmediata ante cualquier transitorio o imprevisto provocado ya sea por los grupos de régimen especial u ordinario 32