LA IMPORTANCIA DE LA CALIBRACIÓN DE EMPLAZAMIENTO PARA LA CERTIFICACIÓN DE CURVA DE POTENCIA

Transcripción

1 LA IMPORTANCIA DE LA CALIBRACIÓN DE EMPLAZAMIENTO PARA LA CERTIFICACIÓN DE CURVA DE POTENCIA Mikel Illarregi Recursos Energéticos. Dirección de Ingeniería y Construcción, Acciona Energía

2 Índice Breve presentación de Acciona Energía Medida de curva de potencia Experiencia de Acciona Energía con las medidas de curva de potencia Las pruebas de desempeño del complejo eólico de Oaxaca: un caso singular Conclusiones 2

3 BREVE PRESENTACIÓN DE ACCIONA ENERGÍA Presencia relevante en cinco tecnologías renovables Eólica Termosolar Fotovoltaica Hidráulica Biomasa Total Propiedad Clientes Total Datos a La compañía también es propietaria de 9 MW en cogeneración 3

4 BREVE PRESENTACIÓN DE ACCIONA ENERGÍA Eólica MW instalados en propiedad en 14 países 237 parques operativos con aerogeneradores +17 TWh de producción media anual También para clientes MW instalados Datos a

5 MEDIDA DE CURVA DE POTENCIA Medida de curva de potencia Las medidas de curva de potencia son una forma que tiene tanto un promotor como un fabricante de turbinas, de asegurar que una turbina cumple con la curva garantizada o calculada teóricamente. Por otro lado, es muy frecuente que las entidades financieras que van a financiar un proyecto eólico, exijan que en una o varias turbinas del parque se lleve a cabo la medida de la curva de potencia. Finalmente, también es habitual que los organismos de los países que sacan a licitación un proyecto o plan eólico, pidan la realización de medidas de curva de potencia. 5

6 MEDIDA DE CURVA DE POTENCIA Medida de curva de potencia Las medidas y certificación de curva de potencia están descritas y reguladas según la norma internacional IEC Power performance measurements of electricity producing wind turbines Por otra parte MEASNET es una red internacional de organismos dedicados a la medición, que se ha establecido para armonizar procedimientos de medida relacionados con la energía eólica. A continuación se muestra una breve descripción de en qué consiste la medida de curva de potencia. 6

7 MEDIDA DE CURVA DE POTENCIA Medida de curva de potencia. Emplazamiento El emplazamiento donde se realizará la medida de curva de potencia se debe establecer en el entorno de la turbina con el fin de determinar el viento que llega a la propia turbina. En dicho emplazamiento se deberán analizar las fuentes de distorsión del flujo con el objeto de: Elegir la posición del mástil meteorológico Definir el sector de medida disponible Estimar los factores de corrección del flujo Evaluar la incertidumbre debido a la distorsión del flujo 7

8 MEDIDA DE CURVA DE POTENCIA Medida de curva de potencia. Factores Se deberán tener en cuenta en particular los siguientes factores: Variaciones topográficas Otras turbinas adyacentes Obstáculos como construcciones, árboles, etc. Factores de corrección topográfico En el emplazamiento de medida se debe evaluar inicialmente si es necesaria o no la calibración del emplazamiento, para corregir la distorsión del flujo debido a las variaciones topográficas. Las condiciones del emplazamiento se indican en la tabla y figuras siguientes (IEC ) y en caso de no cumplirse es necesaria la calibración del emplazamiento. 8

9 MEDIDA DE CURVA DE POTENCIA Distancia de la turbina <350m m m m Desnivel máximo del terreno <6m <12m <19,5m 9

10 EXPERIENCIA DE ACCIONA ENERGÍA CON LAS MEDIDAS DE CURVA DE POTENCIA Experiencia de ACCIONA Energía Acciona Energía ha encargado o realizado internamente 113 ensayos de curva de potencia (tanto en turbinas propias como de otros fabricantes), los cuales han sido realizados principalmente por organismos certificados MEASNET, tales como: Dewi: 44 medidas de curva de potencia Cener: 8 medida de CP WindTest/GL: 13 medidas de CP DNV/GEC: 7 medidas de CP Barlovento: 18 medidas de CP 10

11 Caso singular: pruebas de desempeño Oaxaca Las pruebas de desempeño de los parques del complejo eólico de Oaxaca, las realizó Acciona Energía, en el marco del Contrato de Compraventa de Energía Eléctrica de Origen Eólico PIF-007/2010 Oaxaca II, III y IV, suscrito con la Comisión Federal de Electricidad (CFE) para los parques eólicos de Oaxaca II, III y IV (306 MW repartidos en 3 parques de 102MW cada uno). La parte principal de dichas pruebas consistió en la medida de curva de potencia de 15 turbinas AW70/1500 IEC Ia T80, 5 por cada parque, las cuales se realizaron entre diciembre y febrero de Cada parque (la suma de 5 curvas), debía dar el 100% de la curva de potencia garantizada, lo cual se logró satisfactoriamente. 11

12 Localización: estado de Oaxaca, Istmo de Tehuantepec 12

13 Localización de los 15 ensayos. En todas las posiciones se calibró el emplazamiento 13

14 Vista de la calibración del emplazamiento: una torre de referencia (derecha) al costado de dos torres temporales en la posición de las dos turbinas a ensayar 14

15 Vista de la calibración del emplazamiento: una torre de referencia (derecha) a barlovento de dos torres temporales en la posición de las dos turbinas a ensayar 15

16 Vista general del complejo eólico 16

17 Características del viento 17

18 Parque eólico Oaxaca II (102 MW) 18

19 V:\stations\STATION.697\Alda\SC\FE\AWK\Oaxaca223_697_FR.kor LA IMPORTANCIA DE CALIBRACIÓN DE EMPLAZAMIENTO PARA CERTIFICACIÓN CURVA DE POTENCIA Parque eólico Oaxaca II. Turbina B5,1 Una baja dispersión entre el viento de ambas estaciones, favorece que la variación entre los alfajotas contiguos sea baja y por tanto un buen ajuste de la curva de potencia, así como una reducción de la incertidumbre del ensayo. Los sectores con un número suficiente de datos están en amarillo ( )y aquellos que cumplen la recomendación de la IEC en negrita. Sector Sector Number of Number of Number of Number of Ratio of wind Statistical Frequency from to Wind data sets data sets data sets data sets speed uncertainty of ratio of of ratio of wind speed (excl.) (incl.) center (total) ]4m/s;16m/s] ]4m/s;8m/s] ]8m/s;16m/s] (average) wind speed [deg] [deg] [deg] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-]

20 Parque eólico Oaxaca II. Turbinas B4.4 y B4.5 Baja dispersión y buen ajuste de curva de potencia en ambas turbinas 20

21 Parque eólico Oaxaca II. Turbinas B2.4 y B2.3 Baja dispersión y un ajuste desigual de curva de potencia. Siempre hay un factor de incertidumbre 21

22 Parque eólico Oaxaca III (102 MW) 22

23 Parque eólico Oaxaca II. Turbinas C1.8 y C1.7 Estación de referencia perpendicular a la dirección del viento. Dispersión extrema y por tanto muy mal ajuste de curva de potencia en ambas turbinas. Los alfajotas no cumplen la recomendación de la IEC 23

24 Parque eólico Oaxaca III. Turbinas C1.1 y C2.1 A pesar del relieve montañoso hay una baja dispersión y un buen ajuste de curva de potencia en ambas turbinas 24

25 Parque eólico Oaxaca IV (102 MW) 25

26 Parque eólico Oaxaca IV. Turbinas D1.4 (T2) y D1.2 (T4) Baja dispersión y buen ajuste de curva de potencia en ambas turbinas 26

27 Parque eólico de Oaxaca IV. Relieve importante al NO 27

28 Parque eólico Oaxaca IV. Turbinas D14.4 (T35n) y D14.5 (T36n) Estación de referencia perpendicular a la dirección del viento. Dispersión extrema y por tanto muy mal ajuste de curva de potencia en ambas turbinas. Los alfajotas no cumplen la recomendación de la IEC 28

29 Parque eólico de Oaxaca IV. Relieve importante al NO El viento que llega a la estación de referencia y a las turbinas presenta un recorrido sensiblemente distinto, lo cual es especialmente notorio con pequeñas variaciones de su dirección 29

30 Parque eólico de Oaxaca IV. Vista del relieve al NO 30

31 CONCLUSIONES Conclusiones A la hora de planificar la realización de una medida de curva de potencia habrá que prestar atención a los siguientes aspectos: Realizar la calibración del emplazamiento salvo que tengamos absoluta seguridad de la homogeneidad del emplazamiento y ausencia de obstáculos o topografía relevante dentro y fuera de los 20 diámetros de rotor. Evitar en lo posible emplazamientos excesivamente complejos: aumentan considerablemente la incertidumbre y necesitan un tiempo de calibración del emplazamiento y de medida de curva de potencia sensiblemente mayor Instalar la torre de referencia en la dirección predominante del viento a la distancia aconsejada de 2,5D Procurar instalar una torre de referencia por cada uno de los ensayos salvo que el terreno sea muy homogéneo y lo permita 31

32 GRACIAS POR SU ATENCIÓN Mikel Illarregi Recursos Energéticos. Dirección de Ingeniería y Construcción, Acciona Energía Agradecimientos: Javier Viscarret Recursos Energéticos. Dirección de Ingeniería y Construcción, Acciona Energía Joseba Ripa Director de DEWI España y América Marta Huarte Medida de curva de potencia. DEWI España 32